Как гидролизуется соль хлорида алюминия в водном растворае

 

Какие вещества усиливают гидролиз (hydrolysis) хлорида алюминия


Задача 1065. 
Добавление каких веществ усилит гидролиз АIСI3: а) H2SO4; б) ZnCl2; в) (NH4)2S; г) Zn?
Решение:
а) АIСI3 – соль сильной кислоты и слабого основания гидролизуется по катиону

АIСI3 ⇔ Al3+ + 3Cl;

Al3+ + H2O ⇔ AlOH2+ + H+

При гидролизе данной соли образуется избыток ионов водорода Н+, поэтому при добавлении к раствору данной соли кислоты H2SO4 создается дополнительный избыток ионов Н+, что, согласно принципу Ле Шателье, приводит к сдвигу равновесия системы влево, т.е. в сторону уменьшения концентрации ионов Н+, гидролиз ослабнет.

б) ZnCl2 – соль сильной кислоты и слабого основания гидролизуется по катиону (Zn2+ +  H2O  ZnOH+ + H+) так же как и АIСI3, поэтому при смешении этих солей в растворе будет наблюдаться увеличение концентрации ионов Н+, что, естественно, согласно принципу Ле Шателье, приводит к сдвигу равновесия системы влево, т.е. в сторону уменьшения концентрации ионов Н+, гидролиз ослабнет.

в) (NH4)2S – соль слабого основания и слабой кислоты гидролизуется как по катиону, так и по аниону:

(NH4)2S ⇔ 2NH4+ + S2−;

2NH4+ + H2 NH4OH + H+;

S2- + H2 HS + OH

При гидролизе данной соли образуется избыток как ионов OH так и ионов Н+, которые связываясь друг с другом образуют молекулы Н2О (Н+ + OH ⇔ Н2О). Но, так как K(Н2S) < K(NH4OH), то гидролиз данной соли преимущественно будет протекать по аниону, что приводит к образованию дополнительного количества ионов OH , которые, связываясь с ионами Н+ образуют молекулы воды. Образующийся избыток воды приводит к разбавлению раствора соли, т. е. к уменьшению концентрации продуктов реакции.  Поэтому при смешении растворов солей хлорида алюминия и сульфида аммония будет наблюдаться уменьшение концентраций ионов Н+ и OH, что, согласно принципу Ле Шателье будет приводить к сдвигу равновесия в системе вправо, в сторону увеличения концентрации ионов Н+ и OH, т. е. к усилению гидролиза.

г) Zn в ряду напряжений стоит до водорода, поэтому при добавлении его в раствор хлорида алюминия кроме гидролиза соли дополнительно будет происходить связывание его с ионами водорода (Zn + 2H+ ⇔ Zn2+ + H2). Таким образом, при прибавлении цинка к раствору хлорида алюминия произойдёт связывание ионов Н+ с металлическим цинком, что, согласно принципу Ле Шателье будет приводить к сдвигу равновесия системы вправо, в сторону увеличения ионов Н+, т. е. будет наблюдаться усиление гидролиза AlCl3.


Смешение хлорида адюминия и карбоната натрия

Задача 1066. 
Какие продукты образуются при взаимодействии АIСI3 и  Na2CO3 в водном растворе: а) А1(OН)3 и СО2; б) А12(СО3)3 и NaС1?   
Решение:
АIСI3 – соль сильной кислоты и слабого основания гидролизуется по катиону: 

АIСI3 ⇔ Al3+ + 3Cl;

Al3+ + H2O ⇔ AlOH2+ + H+

При гидролизе данной соли образуется избыток ионов водорода Н+

Na2CO3 – соль сильного основания и слабой кислоты гидролизуется по аниону:

Na2CO3 ⇔ 2Na+ + CO32-;

CO32- + H2O ⇔ HCO3- + OH

При гидролизе данной соли образуется избыток ионов OH.

При смешении АIСI3 и  Na2CO3 произойдёт связывание ионов Н+ и OH с образованием молекул воды (Н+OH ⇔ Н2О), что будет способствовать взаимному усилению гидролиза обеих солей. Поэтому гидролиз АIСI3 и  Na2CO3 будет протекать до конца. Значит при смешении АIСI3 и  Na2CO3 образуется не А12(СО3)3, а Al(OH)3 и будет выделяться СО2:

2 Al3+ + 3СО32- +  H2O ⇔ 2 Al(OH)3↓ + 3СО2↑

Ответ: а).