【浅析氢氧化铝的电离平衡】
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:
Al(OH)3=(可逆符号)H++AlO2-+H2O(酸式电离)
Al(OH)3=(可逆符号)Al3++3OH-(碱式电离)
现就上述电离平衡作如下讨论:
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 。
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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