Răspuns :
Răspuns: Părerea mea, este:
a) Aluminiul reacționează violent, cu hidroxizii alcalini din soluții apoase concentrate, cu degajare de hidrogen. Reacția are loc în două etape:
-Al trece în Al(OH)₃ precipitat și se degajă H₂;
-Al(OH)₃ cu NaOH formează un complex : Na( Al(OH)₄) solubil în apă, care se poate separa.
Reacția globală cunoscută dintre Al și NaOH soluție este:
2Al° + 2Na⁺O²⁻H⁺ + 6H₂⁺O⁻² = 2 Na⁺ ( Al³⁺ (O²⁻ H⁺)₄ )⁻ + 3H₂⁰
Al⁰ metal -3 e⁻ → Al³⁺ ion solubil / reacție de oxidare
ag.red ag ox
H⁺ ion / apă + 1 e⁻ → H⁰ atom / reacție de reducere / .3
ag.ox ag.red
Se înmulțește cu 3, reacția de reducere, fiindcă Al cedează 3 e la 3 ioni de H⁺.
Rezultă reacția de oxido reducere dintre Al și ionul de H:
Al⁰ -3 e + 3H⁺ + 3 e =Al³⁺ + 3H⁰
Hidrogenul atomic nu poate exista liber și trece în Hidrogen molecular, H₂:
2H⁰ atom = H⁰₂ molecula
b) Culoarea indicatorului fenolftaleină în soluția complexului tetrahidroxoaluminatul de sodiu, este slab roșie, fiindcă avem mediu slab bazic.
Explicație:
Na(Al(OH)₄) este solubil în apă. El disociază sub acțiunea apei în ionii:
Na(Al(OH)₄)aq= Na⁺aq + (Al(OH))₄⁻aq
Privind caracterul acido-bazic al ionilor formați, se estimează că:
-ionul Na⁺ este un acid foarte slab, mai slab decât ionii H⁺ din disocierea apei. El este acidul conjugat al unei baze foarte tari. Ionul Na⁺ nu are capacitatea să producă cu apa, reacții cu schimb de protoni.
-ionul complex (Al(OH)₄)⁻ provine din Al(OH)₃ care are un caracter amfoter. În reacția cu bazele el se comportă ca un acid, deci ionul complex este baza conjugată tare a acestui acid. Față de apă (HOH) se comportă ca o bază și pune în libertate ioni OH⁻. Fiindcă crește concentrația soluției în ioni OH⁻, soluția va avea un caracter bazic, sau alcalin (pH mai mare de 7).
Ionul H (+) de la apă poate scoate ionul OH⁻ din complex.
(Al (OH)₄)⁻ + H-OH = Al(OH)₃ + H₂O
c) Volum de H₂ degajat=X=? (mL) se calculează stoechiometric pe bază de ecuație chimică:
mase/volum
5,4 g.................Y(md) NaOH........................... X, L H₂
2 Al +2 NaOH + 6H₂O = 2Na (Al (OH)₄) + 3 H₂
moli: 2moli atom Al...2moli NaOH...........................................3moli H₂
2.27 g/mol atomAl .....2.40g/molNaOH............... 3.22,4 L/mol
X= 5,4 g Al.3.22,4L/mol H₂/ 2.27 g/mol atomAl=6,72 L
R: 6,72 L H₂
d) cantitatea de soluție de NaOH 20% folosită=ms=?
C% NaOH = md NaOH .100/ms
și ms= md.100/C%
unde:
C% NaOH = concentrația procentuală a soluției în NaOH =20%
m d NaOH = masa dizolvată de NaOH în soluție și care va reacționa cu Al. Nu știm și trebuie calculat
ms = masa soluției, care aduce md de NaOH necesar reacției cu 5,5 g Al.
Calcul de md(Y) cu ajutorul calculului stoechiometric de la c):
Y=5,4 g Al. 2.40 g/mol NaOH/ 2.27 g/mol atom Al=8 g NaOH
Rezultă: md=8 g NaOH
Rezultă: ms= 100%.8 g/20 %=40 g soluție
R: 40 g soluție de 20% NaOH
Explicație:
