Краткое пояснение:
Данные превращения иллюстрируют химические свойства алюминия и его соединений, демонстрируя реакции окисления, замещения, гидролиза и амфотерности.
Превращения:
- Al → Al2O3
Превращение алюминия в оксид алюминия происходит при его горении на воздухе или при реакции с кислородом при нагревании.
Уравнение реакции: 4Al + 3O2 → 2Al2O3
Тип реакции: Соединение, окислительно-восстановительная.
Продукт реакции: Оксид алюминия.
Электронный баланс:
Al0 → Al+3 + 3e- (окислитель)
O20 + 4e- → 2O-2 (восстановитель)
Баланс: 4Al + 3O2 → 4Al+3 + 6O-2 (удваиваем ион алюминия на 4, кислород на 3, получаем 12 электронов)
Итоговое уравнение: 4Al + 3O2 → 2Al2O3 - Al2O3 → AlCl3
Оксид алюминия реагирует с соляной кислотой, образуя хлорид алюминия и воду.
Уравнение реакции: Al2O3 + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2O
Тип реакции: Обмен, кислотно-основное взаимодействие (амфотерный оксид + кислота).
Продукт реакции: Хлорид алюминия. - AlCl3 → Al(OH)3
Гидроксид алюминия осаждают из раствора хлорида алюминия действием щелочи. Поскольку гидроксид алюминия амфотерен, его осаждают слабыми основаниями или при контролируемом pH, чтобы избежать растворения.
Уравнение реакции: AlCl3 + 3NH3⋅H2O → Al(OH)3↓ + 3NH4Cl
Тип реакции: Обмен.
Продукт реакции: Гидроксид алюминия.
Ионные уравнения:
Полное ионное: Al3+ + 3Cl- + 3NH3 + 3H2O → Al(OH)3↓ + 3NH4+ + 3Cl-
Сокращенное ионное: Al3+ + 3NH3 + 3H2O → Al(OH)3↓ + 3NH4+ - Al(OH)3 → Al2O3
Гидроксид алюминия при нагревании разлагается до оксида алюминия и воды.
Уравнение реакции: 2Al(OH)3 → Al2O3 + 3H2O
Тип реакции: Разложение.
Продукт реакции: Оксид алюминия.