Химия

Получение гидроксида алюминия

Амфотерные гидроксиды образованы переходными химическими элементами и проявляют двойственные свойства, т. е. являются одновременно и кислотой, и основанием. Получим и подтвердим амфотерный характер гидроксида алюминия.

Получим в пробирке осадок гидроксида алюминия. Для этого к раствору сульфата алюминия прильем небольшое количество раствора щелочи (гидроксида натрия) до появления осадка (рис. 1). Обратите внимание: на данном этапе щелочь не должна быть в избытке. Полученный осадок белого цвета – это гидроксид алюминия:

Al₂(SO₄)₃ + 6NaOH = 2Al(OH)₃↓ + 3Na₂SO₄

Рис. 1. Осадок Al(OH)₃

Доказательство амфотерного характера гидроксида алюминия

Для следующего опыта разделим полученный осадок на две части. Чтобы доказать, что гидроксид алюминия проявляет свойства кислоты, надо провести его реакцию со щелочью. И наоборот, для доказательства основных свойств гидроксида алюминия смешаем его с кислотой. В одну пробирку с осадком гидроксида алюминия приливаем раствор щелочи – гидроксида натрия (на этот раз берется избыток щелочи). Осадок растворяется. В результате реакции образуется комплексная соль – гидроксоалюминат натрия:

Al(OH)₃ + NaOH = Na[Al(OH)₄]

Во вторую пробирку с осадком прильем раствор соляной кислоты. Осадок тоже растворяется. Значит, гидроксид алюминия реагирует не только со щелочью, но и с кислотой, т. е. проявляет амфотерные свойства. В данном случае протекает реакция обмена, образуются хлорид алюминия и вода:

Al(OH)₃ + 3HCl = AlCl₃ + 3H₂O

Разрушение комплексной соли

Опыт № 3. Взаимодействие раствора тетрагидроксоалюминината натрия с соляной кислотой и углекислым газом

К раствору гидроксоалюмината натрия будем добавлять по каплям разбавленный раствор соляной кислоты. Наблюдаем выпадение осадка гидроксида алюминия и его последующее растворение:

Na[Al(OH)₄] + HCl = Al(OH)₃¯ + NaCl + H₂O

Al(OH)₃ + 3HCl = AlCl₃ + 3H₂O

Тетрагидроксоалюминат натрия неустойчив и в кислой среде разрушается. Посмотрим, разрушает ли комплекс слабая угольная кислота.

Через раствор тетрагидроксоалюмината натрия будем пропускать углекислый газ. Углекислый газ, в свою очередь, получаем по реакции между мрамором и соляной кислотой. Через некоторое время образуется взвесь нерастворимого в воде гидроксида алюминия, которая при дальнейшем пропускании углекислого газа не исчезает.

Na[Al(OH)₄] + CO₂ = Al(OH)₃ + NaHCO₃

Т. е. избыток углекислоты не растворяет гидроксид алюминия.

Подведение итогов урока

Чтобы получить нерастворимый в воде гидроксид алюминия, надо провести реакцию между раствором соли алюминия и небольшим количеством раствора щелочи (т. к. в избытке щелочи гидроксид алюминия растворяется). Полученный гидроксид алюминия прореагировал и со щелочью, и с кислотой, а значит, он проявил амфотерные свойства. При взаимодействии с раствором щелочи гидроксид алюминия образует комплексную соль, которая разрушается в кислой среде.

 

Список литературы

1. Новошинский И. И., Новошинская Н. С. Химия. Учебник для 10 класса общеобр. учрежд. Профильный уровень. – М.: ООО «ТИД «Русское слово – РС», 2008 (§54).
2. Кузнецова Н. Е., Литвинова Т. Н., Лёвкин А. Н. Химия: 11 класс: Учебник для учащихся общеобраз. учрежд. (профильный уровень): в 2-х ч. Ч.2. М.: Вентана-Граф, 2008 (с. 110–111).
3. Радецкий А. М. Химия. Дидактический материал. 10–11 классы. – М.: Просвещение, 2011.
4. Хомченко И. Д. Сборник задач и упражнений по химии для средней школы. – М.: РИА «Новая волна»: Издатель Умеренков, 2008.

 

Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет

1. Интернет-портал «Алхимик» (Источник)
2. Интернет-портал «Алхимик» (Источник)
3. Интернет-портал «chemport.ru» (Источник)
4. Интернет-портал «lidijavk.ucoz.ru» (Источник)

 

Домашнее задание

1. с. 27-29 №№ 5.1, 5.15, 5.25 из сборника задач и упражнений по химии для средней школы (Хомченко И. Д.), 2008.
2. Запишите уравнение реакции, в результате которой образуется гидроксид хрома (III); проиллюстрируйте уравнениями реакций амфотерный характер данного гидроксида.