1. Распределение электронов по энергетическим уровням: 2)8)4. Определите элемент. Приведите формулы его высшего оксида, гидроксида и водородного соединения. Укажите характер соединений. Приведите уравнения реакций, подтверждающих ваши выводы. 2. Напишите уравнения возможных реакций гидроксида алюминия со следующими веществами: KOH, Li2O, NaCl, HCl, K2SO4. 3. Осуществите превращения: Al → Al2O3 → AlCl3 → Al(OH)3 → NaAlO2. Приведите уравнения реакций в молекулярном и ионном виде.

1. Определение элемента

Распределение электронов 2)8)4 соответствует элементу кремнию (Si), который находится в 14 группе таблицы Менделеева и периоде 3.

Формулы соединений:

• Высший оксид кремния — $SiO_2$. Это соединение имеет кислородный характер и является кислотным оксидом. Оксид кремния образует бесцветное стекло и кварц.

• Гидроксид кремния — $Si(OH)_4$. Это гидроксид с амфотерным характером. Он может проявлять как кислотные, так и основные свойства в зависимости от условий.

• Водородное соединение — $SiH_4$ (силан). Это газообразное водородное соединение с углеродным характером.

Уравнения реакций:

1. При взаимодействии кремния с кислородом:

   $$Si + O_2 \rightarrow SiO_2$$

2. При растворении $SiO_2$ в воде (образование гидроксида):

   $$SiO_2 + 2H_2O \rightarrow Si(OH)_4$$

3. Реакция образования силана:

   $$Si + 2H_2 \rightarrow SiH_4$$

2. Реакции гидроксида алюминия

Гидроксид алюминия $Al(OH)_3$ может реагировать с различными веществами. Уравнения реакций:

1. С гидроксидом калия (KOH):

   $$Al(OH)_3 + KOH \rightarrow K[Al(OH)_4]$$

   (Образуется комплексное соединение — тетрагидроксоалюминат калия.)

2. С оксидом лития (Li2O):

   $$Al(OH)_3 + Li_2O \rightarrow 2LiAlO_2 + H_2O$$

   (Образуется алюминат лития.)

3. С хлоридом натрия (NaCl):

   $$Al(OH)_3 + NaCl \rightarrow NaAlO_2 + H_2O$$

   (Образуется алюминат натрия.)

4. С хлороводородом (HCl):

   $$Al(OH)_3 + 3HCl \rightarrow AlCl_3 + 3H_2O$$

   (Образуется хлорид алюминия и вода.)

5. С сульфатом калия (K2SO4):

   $$2Al(OH)_3 + 3K_2SO_4 \rightarrow Al_2(SO_4)_3 + 6KOH$$

   (Образуется сульфат алюминия и гидроксид калия.)

3. Превращения алюминия

1. Алюминий в оксид алюминия:

   $$4Al + 3O_2 \rightarrow 2Al_2O_3$$

   Это реакция с кислородом, в результате которой образуется оксид алюминия.

2. Оксид алюминия в хлорид алюминия:

   $$Al_2O_3 + 6HCl \rightarrow 2AlCl_3 + 3H_2O$$

   Это реакция с хлороводородом, в которой образуется хлорид алюминия и вода.

3. Хлорид алюминия в гидроксид алюминия:

   $$AlCl_3 + 3H_2O \rightarrow Al(OH)_3 + 3HCl$$

   Это гидролиз хлорида алюминия в воде, образуется гидроксид алюминия и хлороводород.

4. Гидроксид алюминия в алюминат натрия:

   $$Al(OH)_3 + NaOH \rightarrow NaAlO_2 + 2H_2O$$

   Это реакция с щелочью, в которой образуется алюминат натрия и вода.

Ионные уравнения:

1. $Al + 3O_2^{2-} \rightarrow 2Al^{3+} + 3O_2$

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

3. $Al^{3+} + 3OH^{-} \rightarrow Al(OH)_3$