Dacă adăugați AlCl3 în apă, de ce scade pH-ul?

O reacție mai clarificată pe lângă răspunsul Berry Holmes „:

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

Motivul pentru care se întâmplă acest lucru este Lewis-Aciditatea lui $ \ ce {Al ^ 3 +} $, precum și afinitatea mai mare pentru $ \ ce {OH -} ioni $ în comparație cu $ \ ce {Cl -} $.

Comentarii

• Echilibrul de disociere a complexului nu va ajunge ‘ aici până aici, amintiți-vă ‘ soluția acidă Daniel Răspunsul ‘ este corect.
• Bună, tillyboy, vă mulțumim pentru răspuns! În acest moment, am 2 răspunsuri și nu sunt sigur dacă acestea intră în conflict. clarificați astfel următorul gând: Aluminiul formează direct complexul Al (OH) 4 sau formează mai întâi Al (H2O) 4 care apoi eliberează H + pentru a forma A l (H2O) 3 (OH) și așa mai departe până când se eliberează 4 protoni? Vă mulțumesc din nou.
• @Mithoron: Ei bine, aceasta este ecuația generală a reacției complete. Desigur, acea reacție constă din mai mulți pași individuali cu propria lor constantă de echilibru. Ați putea determina prin calcule termodinamice unde sunt echilibrele reacțiilor individuale constituente, deși sunt leneș să conduc calculele menționate: P (De fapt, după recitirea întrebării de două ori, unde se spune, că soluția este acidă? )
• @KT Nu sunt sigur cu privire la mecanismul de aici, dar cel mai bine cred că este de fapt un amestec al ambelor: Ionii hidroxil din moleculele disociate $ \ ce {H2O} $ se atașează la aluminiu, schimbând echilibrul auto-disocierii, în timp ce alte molecule de apă se atașează de aluminiu, aruncându-și treptat protonii. Rețineți totuși că ecuația de mai sus este o ecuație care rezumă o mulțime de reacții, dar nu ‘ nu oferă nicio informație despre starea de echilibru. La final, veți rămâne cu o soluție de $ \ ce {[Al (H2O) 4] ^ {3 +}} $, $ \ ce {[Al (H2O) 3OH] ^ {2 +}} $
• $ \ ce {[Al (H2O) 2 (OH) 2] ^ +} $, $ \ ce {[Al (H2O) (OH) 3]} $ și $ \ ce {[Al (OH) ) 4] -} $, precum și ioni dvs. $ \ ce {Cl -} $, $ \ ce {H +} $.

Când adăugați $ \ ce {AlCl3} $ la apă are loc o reacție:

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

Dar așteaptă, acum am un acid, adică acid clorhidric ($ \ ce {HCl} $) și probabil o bază ($ \ ce {Al (OH) 3} $). Destul de aproape, dar $ \ ce {Al (OH) 3} $ este de fapt Amfoteric în natură, ceea ce înseamnă că se poate comporta atât ca acid, cât și ca bază.

Gândește-te la el ca la un meci de tenis, pe de o parte ai „un jucător puternic (Novak Djokovic, Roger Federer sau Rafael Nadal – pe care îl numești) și de cealaltă parte „ai un adolescent care abia știe tenisul de o lună. Cu siguranță, jucătorul puternic va câștiga. Dar care dintre cei doi este jucătorul puternic din cazul nostru?

Dacă ghiciți că este $ \ ce {HCl} $, vă voi da puncte. Cred că $ \ ce {Al (OH) 3} $ are dublă minte , nu știe sigur dacă va acționa ca un acid sau ca o bază.$ \ ce {HCl} $ pe de altă parte știe că este un acid puternic. $ \ ce {HCl} $ câștigă jocul, făcând soluția acidă și astfel, pH-ul scade.

Comentarii

• Bună Berry, mulțumesc pentru foarte distractiv de citit și răspuns pedagogic! De fapt, procesul meu de gândire a fost similar (deși nu am afirmat acest lucru în postare): Adăugarea de AlCl3 în apă formează HCl, care este un acid. Cu toate acestea, deoarece este un acid puternic, este complet disociat în soluție, așa că nu ‘ nu înțeleg de ce prezența Cl face diferența față de pH? Cu alte cuvinte, înainte de a adăuga AlCl3, au existat un anumit număr de ioni H + și după ce au rămas acești mulți ioni. De ce se schimbă pH-ul?
• @berryholmes Într-adevăr, un răspuns excelent, orice referință în jurnal la acest comportament al AlCl3? Ce ‘ este părerea ta despre LaCl3 în apă (aq) și pH-ul acesteia? Puteți să comentați pH-ul LaCl3 în apă și pKa din La (OH) 3? Deoarece LaCl3 (aq) formează rapid percipientul La (OH) 3.

În primul rând, $ \ ce {Al ^ 3 +} $ se va separa de $ \ ce {Cl ^ -} $ în apă, datorită naturii acestei sări (nu știu de ce, cred că celelalte răspunsuri au inclus acest lucru).

Deoarece în apă, ionul $ \ ce {Al ^ 3 +} $ se înconjoară cu molecule $ \ ce {H2O} $, cu atomii de H încărcați parțial pozitiv întoarse spre $ \ ce {Al ^ 3 +} $.

Cu suficientă forță electrică care atrage toți atomii $ \ ce {H2O} $, vor exista atâtea molecule de H2O care înconjoară $ \ ce {Al ^ 3 +} $, toți fiind atrași de sarcina pozitivă, că moleculele sunt prea apropiate și, în cele din urmă, unul din ioni $ \ ce {H ^ +} $ este scos din acest cerc „$ \ ce {H2O} $”.

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

Nu toți $ \ ce {[Al (H2O) 6] ^ 3 +} $ „vor efectua această acțiune și, prin urmare, la fel ca toate complexele acvatice metalice, este un acid slab. De exemplu, funcționează și cu $ \ ce {Fe ^ 3 +} $.

Comentarii

• Bună, vă mulțumim pentru răspuns. Cu toate acestea, am câteva întrebări: 1) Cum modifică pH-ul Al care formează un complex cu liganzi H2O? 2) Nu ‘ nu înțeleg ce vrei să spui prin ” metalele sunt toți acizi slabi „. Vă mulțumim pentru răspunsul dvs., cunoștințele mele sunt și la nivel de școală secundară.
• @ K.T. 1) deoarece există atât de multe molecule H2O care înconjoară Al3 +, toate fiind atrase de sarcina pozitivă, încât moleculele sunt prea apropiate și, în cele din urmă, unul dintre ionii H + este scos (va edita acest bit în) 2) toate ionii metalici pozitivi sunt acizi slabi, ‘ este doar un fapt și ‘ este o explicație pentru ” faceți câteodată ” bit înainte de paranteze.
• @airhuff ty pentru editare, nu aveți ‘ nu am găsit o idee despre cum să faci indicele și supercriptul.
• Nicio problemă. Consultați acest pentru o discuție / tutorial despre cum să utilizați formatarea MathJax pentru ecuații chimice și matematice și altele. ‘ este o curbă de învățare destul de mică;)
• ” nu ‘ nu știu de ce, celelalte răspunsuri au inclus acest lucru. Cred că ” Răspundeți pe baza altor răspunsuri la întrebare? Vedeți acest lucru pentru a se împărți ionii: en.m.wikipedia.org/wiki/Dissociation_(chemistry)