April 25
Решение цепочки по неорганике №5
В основе данной цепочки лежат базовые реакции нейтрализации, обмена, которые я усложнил часто используемыми с ЕГЭ реакциями необратимого гидролиза и комплексообразования.
- Оксид алюминия, являясь амфотерным оксидом, легко вступает в реакцию нейтрализации с сильными кислотами, образуя соль и воду. Данная реакция протекает необратимо из-за образования слабого электролита в виде воды.
- Вторая реакция является усложнённой версией реакции обмена двух солей и часто встречается в ЕГЭ в № 31. Карбонат алюминия в водной среде разлагается (смотри в Таблицу растворимости) в результате реакции необратимого гидролиза. При этом обычно образуется слабый гидроксид металла, выпадающий в осадок, и слабая кислота, зачастую тут же разлагающаяся (сернистая или угольная).
- Гидроксид алюминия относится в классу амфотерных гидроксидов, что позволяет ему в избытке щелочей растворяться с образованием комплексной соли. При этом комплексные анионы обычно плохо диссоциируют, что препятствует обратной реакции. Иногда вместо указанной в решении соли тетрагидроксоалюмината натрия (Na[Al(OH)₄]) записывают аналогичную комплексную соль с координационным числом центрального катиона алюминия равным 6: гексагидроксоалюминат натрия (Na₃[Al(OH)₆])
- Для удобства изучения химических солей комплексных гидроксо-солей их можно рассматривать как смесь двух оснований: NaOH + Al(OH)₃. Такая смесь вступает в реакции нейтрализации с кислотами. При использовании сильных кислот вроде серной произошло бы образование сульфатов обоих металлов. Однако при использовании слабых кислот или их аналогов (углекислый газ в воде образует небольшую долю слабой угольной кислоты) в реакцию вступает только более активный гидроксид натрия, заставляя гидроксид алюминия выпадать в осадок.
- Многие нерастворимые неорганические соединения (гидроксиды, карбонаты, силикаты и сульфиты) при нагревании разлагаются на составляющие их оксиды.
- Аналогично первой реакции, оксид алюминия растворяется в азотной кислоте с образованием соли.
- Очень важно для успешной сдачи любого экзамена по химии помнить, что все нитраты металлов разлагаются в при нагревании. При этом продукты разложения несколько отличаются для металлов разной активности. Алюминий наряду с другими среднеактивными металлами, а также литием и медью, при разложении остаётся в оксиде, пока оксид азота(IV) вместе с кислородом покидают реакционную смесь.