Ha AlCl3-at ad a vízhez, miért csökken a pH?

Pontosabb reakció a Berry Holmes “válasz mellett :

$$ \ ce {AlCl3 + 4H2O < = > [Al (OH) 4] – + 3Cl- + 4H +} $$

Ennek oka a $ L ce {Al ^ 3 +} $, valamint a $ \ ce {OH -} $ ionok nagyobb affinitása a $ \ ce {Cl -} $ -hoz képest.

Megjegyzések

• A komplex disszociációjának egyensúlya ‘ nem jut el ilyen messzire, ne feledje ‘ s savas oldata Daniel ‘ válasza megkapja ezt a jogot.
• Szia tillyboy, köszönöm a választ! Most 2 válaszom van, és nem vagyok biztos benne, hogy ütköznek-e. így tisztázza a következő gondolatot: Alumínium képezi-e közvetlenül az Al (OH) 4 komplexet, vagy először Al (H2O) 4-et képez, amely aztán felszabadítja a H + -t A formává l (H2O) 3 (OH) és így tovább, amíg 4 proton felszabadul? Még egyszer nagyon köszönöm.
• @Mithoron: Nos, ez a teljes reakció általános egyenlete. Természetesen ez a reakció sok egyedi lépésből áll, saját egyensúlyi állandóval. Termodinamikai számításokkal meghatározhatná, hogy hol vannak az egyes alkotó reakciók egyensúlyi viszonyai, bár lusta vagyok arra, hogy elvégezzem az említett számításokat: P (Valójában miután a kérdést kétszer újraolvastam, hol mondják, hogy az oldat savas? )
• @KT Az itteni mechanizmusban nem vagyok egészen biztos, de a legjobb tippem az, hogy mindkettő keveréke: A disszociált $ \ ce {H2O} $ molekulák hidroxilionjai az alumíniumhoz kötődnek, eltolva az automatikus disszociáció egyensúlyát, míg más vízmolekulák az alumíniumhoz kapcsolódnak, és fokozatosan eldobják protonjaikat. Ne feledje azonban, hogy a fenti egyenlet sok reakciót összefoglaló egyenlet, de nem ad ‘ semmilyen információt az egyensúlyi állapotról. Végül a $ \ ce {[Al (H2O) 4] ^ {3 +}} $, $ \ ce {[Al (H2O) 3OH] ^ {2 +}} $
• $ \ ce {[Al (H2O) 2 (OH) 2] ^ +} $, $ \ ce {[Al (H2O) (OH) 3]} $ és $ \ ce {[Al (OH) ) 4] -} $, valamint a $ \ ce {Cl -} $, $ \ ce {H +} $ ionok.

Ha hozzáadod a $ \ ce {AlCl3} $ -ot a vízhez, reakció következik be:

$$ \ ce {AlCl3 + H2O < = > Al (OH) 3 + HCl} $$

De várjon, most savat, azaz sósavat ($ \ ce {HCl} $) és valószínűleg egy alap ($ \ ce {Al (OH) 3} $). Elég közel van, de a $ \ ce {Al (OH) 3} $ valójában amfoterikus a természetben, ami azt jelenti, hogy savként és bázisként is viselkedhet.

Gondolj teniszmeccsre, egyik oldalon erős játékos vagy (Novak Djokovic, Roger Federer vagy Rafael Nadal – ezt megnevezed), a másik oldalon pedig egy tizenéves vagy, aki alig ismerte a teniszt egy hónapja. Az biztos, hogy az erős játékos nyerni fog. De a kettő közül melyik az erős játékos esetünk?

Ha azt hiszed, hogy $ \ ce {HCl} $, akkor pontokat adok neked. Szerintem a $ \ ce {Al (OH) 3} $ kettős gondolkodású , nem tudja biztosan, hogy savként vagy bázisként fog-e működni.A $ \ ce {HCl} $ viszont tudja , hogy erős sav. A $ \ ce {HCl} $ megnyeri a játékot, savanyúvá téve az oldatot, így csökken a pH.

Megjegyzések

• Szia Berry, köszönöm a nagyon szórakoztató olvasásért és a pedagógiai válaszért! Valójában a gondolkodási folyamatom hasonló volt (bár ezt a bejegyzésben nem állítottam): Az AlCl3 hozzáadása a vízhez HCl-t képez, amely egy sav. Mivel azonban erős sav, oldatában teljesen disszociál, ezért nem értem, miért okoz különbséget a Cl jelenléte a pH-ban? Más szavakkal, az AlCl3 hozzáadása előtt bizonyos számú H + ion maradt, és miután még mindig ennyi ion maradt. Miért változik a pH?
• @berryholmes Valóban nagyszerű válasz, bármilyen folyóiratbeli hivatkozás az AlCl3 ilyen viselkedésére? Mi a véleménye ‘ a vízben (aq) található LaCl3-ról és annak pH-járól? Tudna megjegyzést fűzni a LaCl3 pH-jához a vízben és a La (OH) 3 pKa-jához? Mivel a LaCl3 (aq) gyorsan kialakítja a La (OH) 3 érzékelőt.

Először is, $ A \ ce {Al ^ 3 +} $ ennek a sónak a jellege miatt elválasztja magát a vízben lévő $ \ ce {Cl ^ -} $ -tól (nem tudom miért, azt hiszem, a többi válasz is ezt tartalmazta).

Mivel a vízben a $ \ ce {Al ^ 3 +} $ ion körülveszi magát $ \ ce {H2O} $ molekulákkal, a részben pozitív töltésű H-atomokkal a $ \ ce {Al felé fordulva ^ 3 +} $.

Ha elegendő elektromos erő húzza az összes $ \ ce {H2O} $ atomot, annyi H2O molekula veszi körül a $ \ ce {Al ^ 3 +} $ -ot, mindezt a pozitív töltés vonja be, hogy a molekulák túl közel vannak egymáshoz, és végül a $ \ ce {H ^ +} $ ionok egyikét kihúzzák ebből a “$ \ ce {H2O} $ körből”.

Tehát $ \ ce {[Al (H2O) 6] ^ 3 +} $ $ \ ce {[Al (H2O) 5 (OH)] ^ 2 +} $ + $ \ ce {H ^ +} $

Nem minden $ \ ce {[Al (H2O) 6] ^ 3 +} $ “hajtja végre ezt a műveletet, ezért ez, mint az összes fém akvakomplexum, gyenge sav. Például a $ \ ce {Fe ^ 3 +} $ -val is működik.

Megjegyzések

• Szia, köszönöm válaszát. Van azonban néhány kérdésem: 1) Hogyan változtatja meg Al a H2O ligandumokkal komplexet a pH? 2) Nem értem ‘, hogy mit értesz ” alatt, hogy a fémek mind gyenge savak “. Köszönöm a válaszod, az én tudásom nagyjából középiskolai szintű is.
• @ K.T. 1) mivel annyi H2O molekula van az Al3 + körül, amelyek mindegyikét behúzza a pozitív töltés, hogy a molekulák túl közel vannak egymáshoz, és végül a H + ionok egyikét felkorbácsolják (ezt a bitet szerkeszti) 2) mind A pozitív fémionok gyenge savak, ez ‘ csak tény, és ‘ magyarázatot ad a ” néha ” bitet a zárójelek előtt.
• @airhuff ty a szerkesztéshez, haven ‘ t nem kapott nyomot, hogyan kell csinálni az alsó és a felső indexet.
• Semmi probléma. Lásd ezt a MathJax formázás kémiai és matematikai egyenletekhez stb. ‘ elég kicsi a tanulási görbe;)
• ” don ‘ t nem tudom, miért, a többi válasz tartalmazta ezt szerintem ” Válaszol-e a kérdésre adott egyéb válaszok alapján? Nézze meg, hogy miért oszlanak meg az ionok: en.m.wikipedia.org/wiki/Dissociation_(chemistry)