Условие задачи
Что общего в свойствах гидроксида натрия и водного раствора аммиака? Напишите уравнения реакций взаимодействия этих веществ с серной кислотой, сульфатом алюминия.
Решение
Натрийгидроксид (NaOH) и водный раствор аммиака (NH₃·H₂O) являются основаниями. Обе эти системы в растворе дают гидроксид-ионы (OH⁻): NaOH диссоциирует полностью, а аммиак, реагируя с водой, образует NH₄⁺ и OH⁻ по равновесному соотношению
NH₃ + H₂O ⇄ NH₄⁺ + OH⁻.
Таким образом, общим их свойством является способность выделять OH⁻, что и объясняет их щёлочной характер, проявляющийся, например, в смене цвета индикаторов и участии в реакциях нейтрализации кислот.
Ниже приводятся реакции их взаимодействия с серной кислотой и сульфатом алюминия.
1. Взаимодействие с серной кислотой (H₂SO₄):
а) Для NaOH происходит классическая реакция нейтрализации:
2 NaOH + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + 2 H₂O
б) Для раствора аммиака реакция также представляет собой нейтрализацию с образованием сульфата аммония:
H₂SO₄ + 2 NH₃ → (NH₄)₂SO₄
2. Взаимодействие с сульфатом алюминия (Al₂(SO₄)₃):
а) При добавлении NaOH происходит осаждение гидроксида алюминия:
Al₂(SO₄)₃ + 6 NaOH → 2 Al(OH)₃↓ + 3 Na₂SO₄
б) При добавлении аммиачного раствора (учитывая, что аммиак в воде даёт OH⁻) получается аналогичное осаждение гидроксида алюминия, при этом одновременно образуется сульфат аммония. Совокупная реакция может быть записана так:
Al₂(SO₄)₃ + 6 NH₃ + 6 H₂O → 2 Al(OH)₃↓ + 3 (NH₄)₂SO₄
Таким образом, несмотря на отличия (NaOH является сильным основанием, а раствор аммиака – слабым), оба вещества проявляют щёлочные свойства за счёт выделения OH⁻, что определяет их реакционное поведение при взаимодействии с кислотами, приводя к образованию соответствующих солей и гидроксидов.