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解释一下氢氧化铝的两性,要详细

来源:学生作业帮 编辑:拍题作业网作业帮 分类:综合作业 时间:2024/04/28 12:09:55
解释一下氢氧化铝的两性,要详细
Al(OH)3
两性
例子:
和酸反映生成水和相应的盐
比如HCl
和NaOH反映生成水和 偏铝酸钠
氢氧化铝为什么具有两性
下面是找到的课本上的知识
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凡是在水溶液中既能电离出H+,又能电离出OH-的氢氧化物,叫两性氢氧化物.氢氧化铝就是两性氢氧化物,它在水溶液中可以按下列两种形式电离:
(碱式电离) (酸式电离)
其他如Zn(OH)2 、Cr(OH)3 、Pb(OH)2 、Sn(OH)2等也都是两性氢氧化物.
两性氢氧化物的这种性质跟它们的结构有关.如用E表示某一种元素,它可按下列两式进行电离:

也就是说E-O和O-H都是极性键,都有因极性溶剂的作用而断裂的可能.对于某一元素的氢氧化物在水中究竟进行酸式电离还是碱式电离,这要看E-O和O-H两个键的相对强弱.如E-0键较弱时,就进行碱式电离;如O-H键较弱时,就进行酸式电离.而这两个键的相对强弱,决定于某元素离子En+和氢离子(H+)对于氧离子(O2-)的吸引力的相对强弱.n+表示某元素离子的正电荷数.
如果En+对O2-的吸引力强,O-H键断裂,即酸式电离的趋势大;如果H+对O2-的吸引力强,E-O键断裂,即碱式电离趋势大.从静电引力考虑,En+对O2-的吸引力的大小,跟元素的离子半径及电荷数有关.一般地说,元素的离子半径愈小,离子的正电荷数愈大,那么En+对O2-的吸引力愈强,就呈酸式电离;反之,吸引力弱,呈碱式电离.如果离子半径较小(不是很小),离子电荷较大(不是很大)时,E-O键和O-H键的相对强弱接近相等,即En+和H+对O2-的吸引力接近相等,这时,EOH就既可能呈酸式电离,又可能呈碱式电离,这就是两性氢氧化物在水溶液里发生两种形式电离的原因.
现以元素周期表中第三周期元素为例说明如下: Na Mg A1 Si P S C1
离子正电荷数 1 2 3 4 5 6 7
离子半径/10-10m 0.95 0.65 0.51 0.41 0.34 0.29 0.27
对于Na和Mg的氢氧化物来说,因Na+和Mg2+的正电荷数少,离子半径大,所以Na-O键和Mg-O键较弱,NaOH和
Mg(OH)2都呈碱式电离,它们都是碱;又因为Mg2+的正电荷数比Na+多,离子半径比Na+小,所以Mg-O键比Na-O键强,因此,Mg(OH)2的碱性比NaOH弱.对于非金属元素Si、P、S、C1的“氢氧化物”,因非金属元素E所带的正电荷数多(Si、P、S、C1分别为+4、+5、+6、+7),它们的半径又小,所以E-O键较强,O-H键较弱,因而这些“氢氧化物”都呈酸式电离,且随着E的电荷数增大,半径减小的顺序,H2SiO3 、H3PO4 、H2SO4 、HC1O4的酸性逐渐增强.铝离子的电荷数和离子半径都介于Mg和Si之间,所以A1(OH)3在水中既能按酸式电离,又能按碱式电离,但它的酸性和碱性都很弱.
此外,由于铝原子价电子数少于价电子层轨道数,所以有空轨道,可以形成受电子配位键,因此,A1(OH)3在水溶液中的酸式电离过程,严格地讲,不是失去H+,而是加上1个OH-,其过程如下式所示: