Составьте уравнение реакции термического разложения нитрата алюминия по схеме al no3 3 al2o3 no2 o2

Al2O3 -> Al(NO3)3 уравнение реакции

Составьте химическое уравнение по схеме Al2O3 -> Al(NO3)3. Расставьте стехиометрические коэффициенты. Укажите тип взаимодействия. Дайте краткую характеристику физических и химических свойств оксида алюминия; приведите способы его получения.

В результате взаимодействия оксида алюминия с азотной кислотой происходит образование нитрата алюминия (Al2O3 -> Al(NO3)3) и воды. Молекулярное уравнение реакции имеет вид:

Запишем ионные уравнения, учитывая, что оксиды и вода на ионы не распадаются, т.е. не диссоциируют.

Первое уравнение называют полным ионным, а второе – сокращенным ионным.
Оксид алюминия представляет собой кристаллы белого цвета, отличающиеся тугоплавкостью и термической устойчивостью. В прокаленном виде он химически пассивен; не реагирует с водой, разбавленными кислотами и щелочами. Проявляет амфотерные свойства. Амфотерными называют оксиды, образующие соли при взаимодействии как с кислотами, так и с основаниями; реагирует с концентрированными кислотами, щелочами в концентрированном растворе и при спекании.

Оксид алюминия в промышленности получают из природных минералов, которые его содержат, например, бокситов, нефелинов, каолина, алунитов и т.д. В лаборатории эту процедуру осуществляют по следующему уравнению:

Источник

Нитрат алюминия

Нитрат алюминия

Систематическое
наименование
Нитрат алюминия
Традиционные названия Азотнокислый алюминий, нитрат алюминия, тринитрат алюминия, алюминия III нитрат
Хим. формула Al(NO3)3
Рац. формула Al(NO3)3
Состояние твёрдое
Молярная масса 212,996 г/моль
Плотность 1,89
Температура
• плавления 66 °C (с разл.); нонагидрат: 73,5
Энтальпия
• образования − 927 кДж/моль; нонагидрат:
− 3757; гексагидрат:
− 2871 кДж/моль
Растворимость
• в воде при 25 °C: 63,7 г/100 мл
• в воде нонагидрат при 20 °C: 73,9
• в в метаноле при 35 °C: 14,45
• в в этаноле при 35 °C: 8,63
• в в этиленгликоле при 35 °C: 18,32
Кристаллическая структура моноклинная
Рег. номер CAS 13473-90-0
7784-27-2 (нонагидрат)
PubChem 16713320
Рег. номер EINECS 236-751-8
SMILES
RTECS BD1040000
BD1050000 (нонагидрат)
ChemSpider 24267
ЛД50 (крысы, перорально) 4280 мг/кг
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.

Нитрат алюминия, азотнокислый алюминий — Al(NO3)3, неорганическое соединение, алюминиевая соль азотной кислоты.

Помимо собственно безводного нитрата, у алюминия существуют и основные нитраты: AlOH(NO3)2 и Al(OH)2NO3, а также ряд гидратированных солей Al(NO3)3•xH2O (х = 4, 6, 8, 9), среди которых наиболее стабилен нонагидрат: Al(NO3)3•9H2O.

Содержание

Физические свойства

Безводный нитрат алюминия представляет собой белое или бесцветное кристаллическое, чрезвычайно гигроскопичное вещество, дымящее на воздухе. Хорошо растворим в холодной воде (63,7 % при 25 °C) и полярных органических растворителях. Температура плавления 66 °C (с разложением), в вакууме возгоняется при 50 °C.

Нонагидрат Al(NO3)3•9H2O — белые кристаллы, расплывающееся на воздухе, с моноклинной структурой (a=1,086 нм, b=0,959 нм, c=1,383 нм, β=95,15°, z=4, пространственная группа P21/a). При нагревании чуть выше температуры плавления (73,6 °C) теряет сперва одну, а затем ещё две молекулы воды.

Плотность водного раствора нитрата алюминия при 18 °C:

16 % 18 % 20 % 24 % 28 % 30 % 32 %
1 % 2 % 4 % 6 % 8 % 10 % 12 % 14 %
Плотность, г/л 1006,5 1014,4 1030,5 1046,9 1063,8 1081,1 1098,9 1117,1
1135,7 1154,9 1174,5 1215,3 1258,2 1280,5 1303,6

Химические свойства

  • При растворении в воде подвергается гидролизу:

Al(NO3)3 + 4 H2O ⇆ [Al(H2O)4] 3+ + 3 NO3 − [Al(H2O)4] 3+ + H2O ⇆ [Al(H2O)3(OH)] 2+ + H3O + Водные растворы нитрата алюминия имеют pH от 2,5 до 3,7. При нагревании гидролиз можно провести полностью: Al(NO3)3 + 3 H2O = Al(OH)3 ↓ + 3 HNO3

  • Вступает в реакцию со щелочами:

Al(NO3)3 + 3 NaOH = Al(OH)3 ↓ + 3 NaNO3 Al(NO3)3 + 4 NaOH = Na[Al(OH)4] + 3 NaNO3 Реакция с концентрированным водным раствором аммиака может идти по двум направлениям. На холоде: Al(NO3)3 + 3 NH3 + 3 H2O = Al(OH)3 ↓ + 3 NH4NO3 При нагревании: Al(NO3)3 + 3 NH3 + 3 H2O = AlO(OH) ↓ + 3 NH4NO3 + H2O

  • При нагревании разлагается:

4 Al(NO3)3 = 2 Al2O3 + 12 NO2 ↑ + 3 O2 ↑ Нонагидрат при сильном нагревании (135 °C) сперва образует основную соль Al(OH)2NO3•1,5H2O, а при более высокой температуре (200 °C) разлагается до аморфного оксида алюминия.

  • Нитрат алюминия является сильным окислителем — его безводная форма со взрывом реагирует со многими органическими растворителями (например: с диэтиловым эфиром и бензолом).

Получение

Лабораторные методы

В лаборатории водный раствор нитрата алюминия получают растворением алюминия в разбавленной азотной кислоте:

Альтернативный метод заключается во взаимодействии гидроксида алюминия с азотной кислотой:

Наконец, искомую соль можно получить обменной реакцией сульфата алюминия с нитратом бария или свинца:

Из водного раствора посредством кристаллизации выделяют нонагидрат нитрата алюминия. Кристаллогидраты с меньшим количеством воды получают из водных растворов азотной кислоты.

Безводный нитрат алюминия можно получить реакцией кристаллогидрата с избытком оксидом азота V (реакция (1)) или безводного хлорида алюминия с нитратом хлора (реакция (2)):

Промышленное производство

В промышленности безводный нитрат алюминия получают взаимодействием оксида или гидроксида алюминия с оксидом азота V:

В случае использования бромида алюминия в качестве исходного сырья для синтеза, реакция идёт в две стадии:

Применение

Соединение используется в текстильной промышленности как протрава при крашении тканей, для дубления кожи, в производстве нитей накаливания, в качестве катализатора при очистке нефти, антикоррозионного агента; в производстве изоляционных бумаг, нагревательных элементах, антиперспирантов; в ядерной физике.

Опасность

ЛД50 (крысы, перорально) = 4,28 г/кг.

Источник

Составьте уравнение реакции термического разложения нитрата алюминия по схеме al no3 3 al2o3 no2 o2

При нагревании образца нитрата алюминия часть вещества разложилась, при этом выделилось 6,72 л газов (в пересчете на н. у.). Остаток массой 25,38 г полностью растворили в минимальном объеме 24%-ного раствора гидроксида натрия. Определите массовую долю нитрата натрия в конечном растворе. В ответе напишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления.

При разложении нитрата алюминия (соли амфотерного металла) образуются оксид алюминия, бурый газ — диоксид азота (IV) и кислород:

Поскольку в условии задачи речь идет о полном растворении остатка, состоящего из оксида и нитрата алюминия, то в итоге образуется комплексная соль алюминия — тетрагидроксоалюминат натрия:

Вычислим количество вещества газа, выделившегося при разложении нитрата алюминия:

По уравнению реакции разложения нитрата алюминия следовательно,

Вычислим массу и количество вещества оставшегося нитрата алюминия:

Вычислим количество вещества и массу взаимодействующего с оксидом и нитратом алюминия гидроксида натрия:

Масса 24%-ного раствора гидроксида натрия равна:

Вычислим количество вещества и масса образовавшегося в результате реакции нитрата алюминия со щелочью нитрата натрия:

Вычислим массу образовавшегося раствора равна и массовую долю нитрата натрия:

Источник

Нитрат алюминия

Нитрат алюминия

Систематическое
наименование
Нитрат алюминия
Традиционные названия Азотнокислый алюминий, нитрат алюминия, тринитрат алюминия, алюминия III нитрат
Хим. формула Al(NO3)3
Рац. формула Al(NO3)3
Состояние твёрдое
Молярная масса 212,996 г/моль
Плотность 1,89
Температура
• плавления 66 °C (с разл.); нонагидрат: 73,5
Энтальпия
• образования − 927 кДж/моль; нонагидрат:
− 3757; гексагидрат:
− 2871 кДж/моль
Растворимость
• в воде при 25 °C: 63,7 г/100 мл
• в воде нонагидрат при 20 °C: 73,9
• в в метаноле при 35 °C: 14,45
• в в этаноле при 35 °C: 8,63
• в в этиленгликоле при 35 °C: 18,32
Кристаллическая структура моноклинная
Рег. номер CAS 13473-90-0
7784-27-2 (нонагидрат)
PubChem 16713320
Рег. номер EINECS 236-751-8
SMILES
RTECS BD1040000
BD1050000 (нонагидрат)
ChemSpider 24267
ЛД50 (крысы, перорально) 4280 мг/кг
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.

Нитрат алюминия, азотнокислый алюминий — Al(NO3)3, неорганическое соединение, алюминиевая соль азотной кислоты.

Помимо собственно безводного нитрата, у алюминия существуют и основные нитраты: AlOH(NO3)2 и Al(OH)2NO3, а также ряд гидратированных солей Al(NO3)3•xH2O (х = 4, 6, 8, 9), среди которых наиболее стабилен нонагидрат: Al(NO3)3•9H2O.

Содержание

Физические свойства

Безводный нитрат алюминия представляет собой белое или бесцветное кристаллическое, чрезвычайно гигроскопичное вещество, дымящее на воздухе. Хорошо растворим в холодной воде (63,7 % при 25 °C) и полярных органических растворителях. Температура плавления 66 °C (с разложением), в вакууме возгоняется при 50 °C.

Нонагидрат Al(NO3)3•9H2O — белые кристаллы, расплывающееся на воздухе, с моноклинной структурой (a=1,086 нм, b=0,959 нм, c=1,383 нм, β=95,15°, z=4, пространственная группа P21/a). При нагревании чуть выше температуры плавления (73,6 °C) теряет сперва одну, а затем ещё две молекулы воды.

Плотность водного раствора нитрата алюминия при 18 °C:

16 % 18 % 20 % 24 % 28 % 30 % 32 %
1 % 2 % 4 % 6 % 8 % 10 % 12 % 14 %
Плотность, г/л 1006,5 1014,4 1030,5 1046,9 1063,8 1081,1 1098,9 1117,1
1135,7 1154,9 1174,5 1215,3 1258,2 1280,5 1303,6

Химические свойства

  • При растворении в воде подвергается гидролизу:

Al(NO3)3 + 4 H2O ⇆ [Al(H2O)4] 3+ + 3 NO3 − [Al(H2O)4] 3+ + H2O ⇆ [Al(H2O)3(OH)] 2+ + H3O + Водные растворы нитрата алюминия имеют pH от 2,5 до 3,7. При нагревании гидролиз можно провести полностью: Al(NO3)3 + 3 H2O = Al(OH)3 ↓ + 3 HNO3

  • Вступает в реакцию со щелочами:

Al(NO3)3 + 3 NaOH = Al(OH)3 ↓ + 3 NaNO3 Al(NO3)3 + 4 NaOH = Na[Al(OH)4] + 3 NaNO3 Реакция с концентрированным водным раствором аммиака может идти по двум направлениям. На холоде: Al(NO3)3 + 3 NH3 + 3 H2O = Al(OH)3 ↓ + 3 NH4NO3 При нагревании: Al(NO3)3 + 3 NH3 + 3 H2O = AlO(OH) ↓ + 3 NH4NO3 + H2O

  • При нагревании разлагается:

4 Al(NO3)3 = 2 Al2O3 + 12 NO2 ↑ + 3 O2 ↑ Нонагидрат при сильном нагревании (135 °C) сперва образует основную соль Al(OH)2NO3•1,5H2O, а при более высокой температуре (200 °C) разлагается до аморфного оксида алюминия.

  • Нитрат алюминия является сильным окислителем — его безводная форма со взрывом реагирует со многими органическими растворителями (например: с диэтиловым эфиром и бензолом).

Получение

Лабораторные методы

В лаборатории водный раствор нитрата алюминия получают растворением алюминия в разбавленной азотной кислоте:

Альтернативный метод заключается во взаимодействии гидроксида алюминия с азотной кислотой:

Наконец, искомую соль можно получить обменной реакцией сульфата алюминия с нитратом бария или свинца:

Из водного раствора посредством кристаллизации выделяют нонагидрат нитрата алюминия. Кристаллогидраты с меньшим количеством воды получают из водных растворов азотной кислоты.

Безводный нитрат алюминия можно получить реакцией кристаллогидрата с избытком оксидом азота V (реакция (1)) или безводного хлорида алюминия с нитратом хлора (реакция (2)):

Промышленное производство

В промышленности безводный нитрат алюминия получают взаимодействием оксида или гидроксида алюминия с оксидом азота V:

В случае использования бромида алюминия в качестве исходного сырья для синтеза, реакция идёт в две стадии:

Применение

Соединение используется в текстильной промышленности как протрава при крашении тканей, для дубления кожи, в производстве нитей накаливания, в качестве катализатора при очистке нефти, антикоррозионного агента; в производстве изоляционных бумаг, нагревательных элементах, антиперспирантов; в ядерной физике.

Опасность

ЛД50 (крысы, перорально) = 4,28 г/кг.

Источник

Читайте также:  Как очистить воду от алюминия
Adblock
detector