Задание №14 — Химические реакции

Решение.

Для того чтобы составить сокращённое ионное уравнение вида $\text{Al}^{3+} + 3\text{OH}^{-} = \text{Al(OH)}_{3}$, нам необходимо выбрать два исходных вещества, которые соответствуют следующим критериям:

1. Первое вещество должно быть растворимой солью алюминия, которая при диссоциации в водном растворе даёт ионы $\text{Al}^{3+}$.
2. Второе вещество должно быть сильным основанием (щёлочью), которое при диссоциации даёт гидроксид-ионы $\text{OH}^{-}$.

Разберём предложенные варианты:

1) $\text{AlCl}_{3}$ (хлорид алюминия) — это хорошо растворимая соль. В водном растворе она полностью диссоциирует на ионы: $\text{AlCl}_{3} \rightarrow \text{Al}^{3+} + 3\text{Cl}^{-}$. Этот вариант нам подходит как источник ионов алюминия.

2) $\text{Al}_{2}(\text{SO}_{4})_{3}$ (сульфат алюминия) — также растворимая соль, однако в условии задачи обычно подразумевается выбор одной пары веществ, приводящей к простейшему виду уравнения. Хотя сульфат алюминия тоже диссоциирует, в паре с барием (из варианта 3) он даст дополнительный осадок, что изменит сокращённое уравнение.

3) $\text{Ba(OH)}_{2}$ (гидроксид бария) — это сильное основание (щёлочь), которое хорошо растворимо в воде и полностью диссоциирует: $\text{Ba(OH)}_{2} \rightarrow \text{Ba}^{2+} + 2\text{OH}^{-}$. Этот вариант нам подходит как источник гидроксид-ионов.

4) $\text{H}_{2}\text{O}$ (вода) — является очень слабым электролитом и практически не диссоциирует на ионы в нужной концентрации.

5) $\text{NH}_{3}$ (раствор аммиака) — это слабое основание. В ионных уравнениях аммиак записывается в виде молекул $\text{NH}_{3} \cdot \text{H}_{2}\text{O}$, поэтому он не может дать в левой части уравнения просто ион $\text{OH}^{-}$.

6) $\text{Fe(OH)}_{3}$ (гидроксид железа(III)) — это нерастворимое основание, оно не диссоциирует на ионы и не содержит алюминия.

Таким образом, при взаимодействии хлорида алюминия и гидроксида бария протекает реакция:
$2\text{AlCl}_{3} + 3\text{Ba(OH)}_{2} = 2\text{Al(OH)}_{3}\downarrow + 3\text{BaCl}_{2}$
Полное ионное уравнение:
$2\text{Al}^{3+} + 6\text{Cl}^{-} + 3\text{Ba}^{2+} + 6\text{OH}^{-} = 2\text{Al(OH)}_{3}\downarrow + 3\text{Ba}^{2+} + 6\text{Cl}^{-}$
Сокращая одинаковые ионы ($\text{Ba}^{2+}$ и $\text{Cl}^{-}$) и деля коэффициенты на 2, получаем искомое уравнение:
$\text{Al}^{3+} + 3\text{OH}^{-} = \text{Al(OH)}_{3}$

Ответ: 13

Источник: ФИПИ