Номер 6, страница 91 - гдз по химии 9 класс учебник Шиманович, Василевская

6. Определите массу соли, образующейся при реакции алюминия с хлором объемом $11,2 \text{ дм}^3$ (н. у.). Запишите уравнение диссоциации этой соли в воде.

Дано:

$V(Cl_2) = 11,2 \text{ дм}^3$ (н.у.)

Перевод в СИ:

$V(Cl_2) = 11,2 \cdot 10^{-3} \text{ м}^3$

Найти:

$m(\text{соли}) - ?$; уравнение диссоциации соли в воде.

Решение:

Определение массы соли

1. Составим уравнение реакции взаимодействия алюминия с хлором. Алюминий ($Al$) — металл, находящийся в III группе, главной подгруппе периодической системы, поэтому в соединениях он проявляет степень окисления +3. Хлор ($Cl_2$) — галоген, в хлоридах имеет степень окисления -1. В результате реакции образуется соль — хлорид алюминия ($AlCl_3$).

Уравняем реакцию:

$2Al + 3Cl_2 \rightarrow 2AlCl_3$

2. Найдем количество вещества (моль) хлора, вступившего в реакцию. Так как по условию газ взят при нормальных условиях (н.у.), для расчета используем молярный объем газов, который составляет $V_m = 22,4 \text{ дм}^3/\text{моль}$.

$n(Cl_2) = \frac{V(Cl_2)}{V_m} = \frac{11,2 \text{ дм}^3}{22,4 \text{ дм}^3/\text{моль}} = 0,5 \text{ моль}$

3. По уравнению реакции определим количество вещества образовавшегося хлорида алюминия ($AlCl_3$). Из уравнения видно, что из 3 моль $Cl_2$ образуется 2 моль $AlCl_3$. Составим пропорцию на основе стехиометрических коэффициентов:

$\frac{n(Cl_2)}{3} = \frac{n(AlCl_3)}{2}$

Выразим и рассчитаем количество вещества $AlCl_3$:

$n(AlCl_3) = \frac{2}{3} \cdot n(Cl_2) = \frac{2}{3} \cdot 0,5 \text{ моль} = \frac{1}{3} \text{ моль}$

4. Вычислим молярную массу хлорида алюминия ($AlCl_3$), используя относительные атомные массы элементов из периодической таблицы: $Ar(Al) = 27$, $Ar(Cl) = 35,5$.

$M(AlCl_3) = Ar(Al) + 3 \cdot Ar(Cl) = 27 + 3 \cdot 35,5 = 27 + 106,5 = 133,5 \text{ г/моль}$

5. Найдем массу образовавшейся соли по формуле $m = n \cdot M$.

$m(AlCl_3) = n(AlCl_3) \cdot M(AlCl_3) = \frac{1}{3} \text{ моль} \cdot 133,5 \text{ г/моль} = 44,5 \text{ г}$

Ответ: масса образовавшейся соли составляет 44,5 г.

Уравнение диссоциации соли в воде

Хлорид алюминия ($AlCl_3$) — это растворимая в воде соль, которая является сильным электролитом. При растворении она диссоциирует (распадается) на ионы: катион алюминия $Al^{3+}$ и три хлорид-аниона $Cl^{-}$.

Уравнение электролитической диссоциации:

$AlCl_3 \rightarrow Al^{3+} + 3Cl^-$

Ответ: $AlCl_3 \rightarrow Al^{3+} + 3Cl^-$.