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.


Определение массы электрода гальванического элемента

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

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

η(Сr3+) =  η(Al3+)

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

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

Ответ: 16,198 г.