Задача 1
Условие (кратко)
Смешали растворы карбоната натрия и сульфата алюминия; выделился газ и выпал осадок. Объяснить и написать уравнение реакции.
Решение
Карбонат натрия гидролизуется по аниону, в его растворе избыток ионов \(\mathrm{OH^-}\); сульфат алюминия — по катиону, в его растворе избыток \(\mathrm{H^+}\). При смешении эти ионы соединяются в воду, и оба гидролиза идут дальше, до конца. Карбонат алюминия в воде существовать не может (в таблице растворимости — прочерк), поэтому вместо него образуются осадок гидроксида алюминия и углекислый газ (из распавшейся угольной кислоты):
\[\mathrm{Al_2(SO_4)_3 + 3Na_2CO_3 + 3H_2O \rightarrow 2Al(OH)_3\downarrow + 3CO_2\uparrow + 3Na_2SO_4}\]
Сокращённое ионное уравнение:
\[\mathrm{2Al^{3+} + 3CO_3^{2-} + 3H_2O \rightarrow 2Al(OH)_3\downarrow + 3CO_2\uparrow}\]
Проверка: Al — 2 и 2, S — 3 и 3, Na — 6 и 6, C — 3 и 3, H — 6 и 6, O — 24 и 24; заряд слева \(+6 - 6 = 0\), справа 0.
Ответ
Совместный необратимый гидролиз; Al₂(SO₄)₃ + 3Na₂CO₃ + 3H₂O → 2Al(OH)₃↓ + 3CO₂↑ + 3Na₂SO₄
Почему так
Гидролиз по катиону и по аниону взаимно усиливаются и идут до конца с образованием осадка и газа.
Подробнее — в теме «Гидролиз солей».