Гідроксид алюмінію АІ(ОН)3 –амфотерна сполука: в реакціях з кислотами він виявляє основні властивості, а в реакціях з основами –кислотні.
СПОЛУКИ АЛЮМІНІЮ
Алюміній гідроксид Аl(ОН)3–це біла тверда речовина, не розчинна у воді. Його не можна добути безпосередньою взаємодією відповідного оксиду з водою (чому?), тому його добувають дією розчинів лугів на розчини солей алюмінію:
А1С13 + 3NaOH = А1(ОН)3↓ + 3NaCl
А1(ОН)3 + ЗНС1 = А1С13 + ЗН2О
А1(ОН)3 + NaOH = Na[Al(OH)4]
натрій тетрагідроксоалюмінат
У розчині ця реакція відбувається з утворенням комплексної солі Na[Al(OH)4], а в результаті сплавляння сухих речовин утворюється натрій метаалюмінат:
А1(0Н)3 + NaOH = NaA1О2 + 2Н2О
натрій метаалюмінат
Алюміній оксид, або глинозем, Аl2О3 –це білий порошок, не розчинний у воді, дуже тугоплавкий (tпл = 2044 °С).
У природі існують модифікації оксиду алюмінію у вигляді мінерала корунду, якому властива дуже висока твердість, Прозорі кристали корунду бувають забарвленими, що спричинено домішками, і є коштовними каменями – рубін (червоного кольору) і сапфір (синього кольору). Тепер ру-біни і сапфіри добувають штучно. Рубіни використовують як опорні камені у точних механізмах (наприклад, годинниках), а також як кристали –робочі тіла лазерів. Непрозорі кристали корунду брудного кольору використовують як абразивний матеріал – наждак. З наждаку виробляють шліфувальні круги, бруски для шліфування й полірування Із глинозему Al2O3 як тугоплавкого матеріалу виготовляють тиглі, цеглу, з якої мурують скловарні печі, тощо
У лабораторних умовах алюміній оксид можна добути, спалюючи метал, або в результаті прожарювання алюміній гідроксиду:
4А1 + ЗО2 = 2А12О3
2А1(ОН)3 = 2А12О3 + 3Н2О
Алюміній оксид Аl2О3, певна річ, також має амфотерні властивості. У реакціях з кислотами він виявляє основні властивості:
А12О3+ 6НС1 = 2AlCl3 + 3Н2О
У реакціях з лугами у розчинах оксид алюмінію виявляє кислотні властивості:
А12О3 + 2NaOH +ЗН2О = 2Na[Al(OH)4]
У результаті сплавляння оксиду алюмінію з лугом утворюється метаалюмінат відповідного металу і виділяється вода:
А12О3 + 2NaOH = 2NaA1О2 + Н2О ,
Завдання для самоконтролю
219. Є алюміній, їдкий натр, хлоридна кислота. Як із цих речовин можна добути гідроксид алюмінію? Напишіть рівняння реакцій.
220. Доведіть за допомогою рівнянь реакцій, що гідроксид алюмінію є амфотерною сполукою.
221. Щоб повністю осадити гідроксид алюмінію з розчину, який містить 66,75 г хлориду алюмінію, треба взяти гідроксид калію масою ч
(1)21 г; (3) 84г;
(2) 42 г; (4) 168 г.
222*. На сплав алюмінію і міді масою 10 г подіяли концентрованим розчином їдкого натру під час нагрівання. Виділився водень об'ємом 2,24 л (н. у.). Обчисліть масові частки компонентів у сплаві.
223*. Чи доцільно зберігати розчин каустичної (пральної) соди Nа2CO3, а також продукти молочнокислого бродіння в алюмінієвому посуді? Відповідь обґрунтуйте рівняннями реакцій.
224*. Як здійснити такі перетворення:
А1 →А1С13 → А1(ОН)3 →А12О3 →Na[Al(OH)4
↓
КАlO2 → A12(SO4)3
Напишіть рівняння реакцій у молекулярній, повній і скороченій йонних формах.
225*. Об'єм розчину гідроксиду натрію (W = 20%, ρ = = 1,2 г/см3), потрібного для того, щоб увеоь хлорид алюмінію, що міститься в 40 г розчину з масовою часткою А1С13 5%, повністю перетворити на тетрагідроксоалюмінат натрію, становить
(1) 5мл; (3) 20 мл;
(2) 10 мл; (4) 100 мл.