В лаборатории смешали растворы хлорида алюминия и сульфида натрия. При этом выпал осадок сложного вещества и выделился газ с очень неприятным запахом. Весь выделившийся газ поглотили раствором гидроксида натрия, содержащим 0,02 моль NaOH. К раствору полученной соли добавляли воду, пока его объём не стал равен 1 л. Напиши все описанные выше уравнения реакций в молекулярном и ионном виде. Пренебрегая гидролизом по второй ступени, рассчитай молярную концентрацию (моль/л) гидроксид-ионов в полученном растворе. Рассчитай рН полученного раствора.
Уравнения реакций:
Смешивание растворов хлорида алюминия AlCl3 и сульфида натрия Na2S:
3Na2S + 2AlCl3 -> 2Al2S3 + 6NaCl
Выделение газа (сероводород):
Al2S3 + 6H2O -> 2Al(OH)3 + 3H2S
Реакция поглощения газа гидроксидом натрия:
H2S + 2NaOH -> Na2S + 2H2O
Реакция гидроксида натрия с солью алюминия:
2NaOH + Al2S3 -> 2Na2S + Al(OH)3
M(NaOH) = 0.02 mol, V = 1 L
n(NaOH) = M * V = 0.02 mol
n(Na2S) = 0.02 mol, так как по коэффициентам в уравнении видно, что NaOH и Na2S реагируют в стехиометрических количествах
V итогового раствора Na2S = V(NaOH) = 1 L
C(Na2S) = n/V = 0.02 mol/1 L = 0.02 mol/L
pH можно рассчитать через pOH и использовать соотношение pH + pOH = 14
pOH = -log(C(NaOH)) = -log(0.02) = 1.70
pH = 14 - 1.70 = 12.30
Итак, молярная концентрация гидроксид-ионов в полученном растворе составляет 0.02 моль/л, а pH раствора равен 12.30.