Как протекают различные химические процессы

Уравнения реакций хлорида алюминия с аммиаком и щелочью

Задача 1052.
Чем различается действие избытка водных растворов NH₃ и NаОН на раствор АIСI₃? Написать уравнения соответствующих реакций.
Решение:
При действии избытка водного раствора аммиака на хлорид алюминия образуется гель гидроксида алюминия:

AlCl₃ + 3NH₃ = Al(OH)₃↓+ 3NH₄Cl

При действии избытка водного раствора гидроксида натрия на хлорид алюминия образуется комплексный ион [Al(OH)₄(H₂O)₂]⁻:

AlCl₃  + 4NaOH + 2H₂O   =   Na[Al(OH)₄(H₂O)₂]    + 3NaCl 
                                               ^{Тетрагидроксодиаква –
                                                                   - алюминат(III) натрия}

 

Расчет энергии Гиббса

Задача 1053.
Пользуясь табличными данными приложения, установить, возможно ли самопроизвольное протекание реакции:
4А1 + 3СО₂ = 2А1₂О₃ + 3С.
Решение:
Уравнение реакции:

4Al + 3CO₂ = 2Al₂O₃ + 3C

Находим стандартные значения энергии Гиббса образования веществ, участвующих в реакции из таблиц, учитывая, что значения энергии Гиббса простых веществ равны нулю. ΔG⁰(СО₂) = -394,6 кДж/моль; ΔG⁰(Al₂O₃) = -1583,3 кДж/моль.

Находим энергию Гиббса реакции:

ΔG⁰ = 2ΔG⁰(Al₂O₃) - 3ΔG⁰(СО₂) = 2(-1583,3) – 3(-394,6) = -19823,8 кДж.

Так как ΔG⁰ < 0, то возможно самопроизвольное протекание процесса.
 

Задача 1054.
При работе гальванического элемента:восстановилось до свободного металла 31,2 г хрома. Определить, насколько уменьшилась масса алюминиевого электрода.
Решение:
M_Э(Al³⁺) = M(Al³⁺)/3 = 26, 981/3 = 8,999 г/моль; M_Э(Cr³⁺) = M(Cr³⁺)/3 = 51,998/3 = 17,332 г/моль.

При работе гальванического элемента на электродах, согласно закону эквивалентов, происходит эквивалентное окисление и восстановление металлов, получим:

?(Сr3+) = ?(Al3+)

Находим массу алюминия, на которую уменьшился алюминиевый электрод, получим:

m(Al) = m(Cr³⁺)/M_Э(Cr³⁺) ^. M_Э(Al³⁺) = 31,2/17,332 ^. 8,999 = 16,198 г.

Ответ: 16,198 г.