1. Какое количество гидроксида алюминия можно растворить в одном литре воды при 25°С, если произведение растворимости

Sharik

68

1. Чтобы решить задачу, нам необходимо использовать произведение растворимости (Ksp) и выяснить, какое количество гидроксида алюминия (Al(OH)3) можно растворить в одном литре воды при 25°С.

Произведение растворимости (Ksp) для гидроксида алюминия равно произведению концентраций ионов гидроксида и ионов алюминия в растворе. Формула гидроксида алюминия можно представить как Al(OH)3, из чего следует, что ионы гидроксида (OH-) и ионы алюминия (Al3+) присутствуют в стехиометрическом соотношении 1:3.

Теперь рассмотрим уравнение реакции растворения Al(OH)3:
$$Al(OH)3\to A{l}^{3+}+3O{H}^{-}$$

Исходя из данного уравнения реакции, произведение растворимости (Ksp) можно выразить следующим образом:
$$Ksp=[A{l}^{3+}][O{H}^{-}{]}^3$$

По условию задачи, Ksp равно 1,9·10^(-33). Так как концентрации ионов гидроксида и ионов алюминия в растворе будут примерно одинаковыми, обозначим их концентрацию как x.

Теперь мы можем записать уравнение для Ksp с использованием концентрации x:
$$1,9\cdot {10}^{-33}=x\cdot (3x{)}^3$$

Далее решим кубическое уравнение по концентрации x и найдем его корень. Полученное значение будет указывать на максимально возможное количество гидроксида алюминия, которое можно растворить в одном литре воды при 25°С.

2. Причина растворения алюминия в водном растворе карбоната натрия (Na2CO3) связана с химической реакцией между алюминием и карбонатом натрия.

Растворение алюминия происходит в две стадии. Сначала натрий (Na+) из карбоната натрия (Na2CO3) замещает гидроксид алюминия, и образуется гидроксид натрия (NaOH) и осадок гидроксида алюминия (Al(OH)3):

$$Al(OH)3+3Na2CO3\to Al(OH)3+3NaOH+3CO2$$

Затем гидроксид натрия (NaOH) реагирует с гидроксидом алюминия (Al(OH)3) в водном растворе по реакции нейтрализации, образуя растворимые соли:

$$Al(OH)3+3NaOH\to Al(OH)3+3NaAl(OH)4$$

Таким образом, растворение алюминия в водном растворе карбоната натрия обусловлено химическими реакциями, при которых образуются растворимые соли.