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浅析氢氧化铝的电离平衡

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我们知道,氢氧化铝既能跟酸反应,也能跟碱反应,是一种典型的两性氢氧化物。在氢氧化铝分子中,由于Al—O键和O—H键的极性近乎相等,因此,它在溶液中存在着下列电离平衡:

H++AlO2-+H2O=(可逆符号)Al(OH)3

(酸式电离)

Al(OH)3=(可逆符号)Al3++3OH-

(碱式电离)

1、在氢氧化铝的平衡体系中存在着酸式电离和碱式电离,故氢氧化铝既能显酸性,又显碱性。但由于其酸式电离和碱式电离都很微弱,相比之下酸式电离更微弱,所以,氢氧化铝的酸性和碱性都很弱。

现就上述电离平衡作如下讨论:

2、在氢氧化铝的电离平衡体系中加入酸或碱,都会使平衡发生移动。

(1)当向体系中加入较强的酸时,由于溶液中有较多的H+,这些H+与溶液中的少量OH-结合生成了难电离的水,从而使溶液中的OH-大大减少,电离平衡向右移动,发生碱式电离,形成含Al3+的铝盐。

(2)当向平衡体系中加入强碱溶液时,强碱电离出来的大量OH-与溶液中少量的H+结合生成了难电离的水,使溶液中H+大为减少,电离平衡向左移动,Al(OH)3发生酸式电离,形成含AlO2-的偏铝酸盐。

3、在氢氧化铝的平衡体系中存在的微粒有:H+、AlO2-、Al3+、OH-等离子和H2O、未电离的Al(OH)3分子。但是,具体存在哪些微粒,除受体系所处的条件影响外,也与体系中各种微粒的多少有关,主要有下列几种情形:

(1)在酸性或碱性条件下,由于溶液中的H+、OH-含量不同,会使平衡发生移动。因此,在碱性条件下,Al3+与OH-不能大量共存,而以AlO2-的形式存在于体系中。

同理,在酸性条件下,AlO2-和H+也不能大量共存,而以Al3+的形式存在于体系之中。

(2)在中性或弱酸性条件下,似乎体系中Al3+和AlO2-可同时存在。但是,由于Al3+和AlO2-均可在水溶液中发生水解:

Al3+ +3H2O==(可逆符号)

Al(OH)3+3H+

AlO2- +2H2O==(可逆符号)

Al(OH)3+OH-

两种离子水解生成的H+和OH-结合成水,

H++OH-==H2O

并相互促进而使水解趋于完成。所以,Al3+和AlO2-也不能大量共存。此时,主要以Al(OH)3的形式存在。Al(OH)3在水中溶解度很小,因此,在中性条件下会形成Al(OH)3白色沉淀。

由上可见,通过氢氧化铝电离平衡的讨论,我们可以判别氢氧化铝在受外界酸、碱条件影响下的平衡移动方向和主要产物,从而进一步理解氢氧化铝的两性,巩固化学平衡移动原理的知识。

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