Генетический ряд алюминия
Генетический ряд алюминия — это последовательность превращений алюминия и его соединений, показывающая взаимосвязь простого вещества, оксида, гидроксида и солей. Особенность ряда связана с амфотерностью \(\mathrm{Al_2O_3}\) и \(\mathrm{Al(OH)_3}\): они реагируют и с кислотами, и со щелочами.
Основная последовательность начинается с окисления алюминия кислородом: образуется оксид алюминия. Из раствора соли алюминия щёлочью получают белый осадок гидроксида. Например, реакция с хлоридом алюминия даёт \(\mathrm{Al(OH)_3}\) и хлорид натрия. При избытке щёлочи осадок растворяется с образованием растворимого алюмината.
Чтобы превратить \(\mathrm{Al(OH)_3}\) в \(\mathrm{AlCl_3}\), добавляют соляную кислоту: \(\mathrm{Al(OH)_3 + 3HCl -> AlCl_3 + 3H_2O}\). Это реакция амфотерного гидроксида с кислотой.
Не следует считать, что при добавлении любого количества щёлочи гидроксид алюминия только выпадает в осадок. Сначала образуется осадок, а в избытке щёлочи он растворяется с образованием алюмината. Подробнее об этом см. в статье амфотерные соединения.
При составлении цепочки важно выбирать реагент по требуемому переходу: кислотой амфотерный оксид или гидроксид переводят в соль, а щёлочью — в алюминат. Такой принцип является частным случаем генетического ряда металла; осадок при получении гидроксида рассматривают по правилам образования осадка.
Какое вещество образуется при пропускании избытка щёлочи к осадку \(\mathrm{Al(OH)_3}\)?
Главное
- Типичная цепочка: \(\mathrm{Al \rightarrow Al_2O_3 \rightarrow Al(OH)_3 \rightarrow AlCl_3}\).
- \(\mathrm{Al_2O_3}\) и \(\mathrm{Al(OH)_3}\) реагируют и с кислотами, и со щёлочами.
- Избыток щёлочи растворяет осадок \(\mathrm{Al(OH)_3}\), образуя алюминат.