Нитрат алюминия Al(NO3)3: свойства, получение, применение

Нитрат алюминия Al(NO3)3 — средняя растворимая соль азотной кислоты, гидролизующаяся по катиону, молярная масса 213 г/моль.

Ключевые факты

Формула
Al(NO3)3
Класс
соль (средняя, растворимая)
Молярная масса
213 г/моль для расчётов ЕГЭ; по массам IUPAC 213,01 г/моль
Другие названия
азотнокислый алюминий (устаревшее)
Состояние
твёрдое кристаллическое вещество (кристаллогидрат)
Степени окисления
Al +3, N +5, O −2
Связи
ионная между Al3+ и NO3−, внутри нитрат-иона ковалентная полярная
Кристаллическая решётка
ионная

Обновлено · Химия · Редакция НейроМиши

Что такое нитрат алюминия?

Нитрат алюминия — соль слабого амфотерного основания и сильной азотной кислоты. Поэтому ион Al3+ гидролизуется, и раствор получается кислым. Соль легко растворяется в воде и из раствора кристаллизуется в виде нонагидрата Al(NO3)3·9H2O.

В заданиях нитрат алюминия встречается в трёх ролях: в реакциях со щёлочью, где осадок гидроксида алюминия растворяется в избытке; в реакциях совместного гидролиза с карбонатами; и при термическом разложении, где образуются оксид алюминия, диоксид азота и кислород.

Какие физические свойства у нитрата алюминия?

Физические свойства: нитрат алюминия Al(NO3)3
СвойствоЗначение
Агрегатное состояниетвёрдое кристаллическое вещество (кристаллогидрат)
Цвет и запахбесцветные кристаллы, без запаха
Растворимость в водеочень хорошая
Гигроскопичностькристаллы поглощают влагу из воздуха
Среда растворакислая из-за гидролиза по катиону

Какие химические свойства у нитрата алюминия?

Свойства нитрата алюминия определяют амфотерность гидроксида алюминия и термическая неустойчивость нитратов: щёлочь сначала осаждает гидроксид, затем растворяет его, а при нагревании нитрат разлагается до оксида металла.

  1. Термическое разложение4Al(NO3)3 → 2Al2O3 + 12NO2↑ + 3O2↑Условия: нагревание
  2. С недостатком щёлочи: белый студенистый осадокAl(NO3)3 + 3NaOH → Al(OH)3↓ + 3NaNO3
  3. С избытком щёлочи осадок растворяетсяAl(NO3)3 + 4NaOH → Na[Al(OH)4] + 3NaNO3
  4. С раствором аммиака осадок не растворяетсяAl(NO3)3 + 3NH3 + 3H2O → Al(OH)3↓ + 3NH4NO3
  5. Совместный гидролиз с карбонатом натрия2Al(NO3)3 + 3Na2CO3 + 3H2O → 2Al(OH)3↓ + 3CO2↑ + 6NaNO3
  6. Гидролиз по катиону (первая ступень)Al3+ + H2O ⇄ AlOH2+ + H+

Раствор аммиака слабое основание, он не растворяет гидроксид алюминия, а щёлочь растворяет. Это различие используют в заданиях на разделение катионов.

Как получают нитрата алюминия?

Гидроксид и азотная кислота

Нитрат алюминия получают растворением гидроксида или оксида алюминия в азотной кислоте и последующим выпариванием раствора.

  • Al(OH)3 + 3HNO3 → Al(NO3)3 + 3H2O
  • Al2O3 + 6HNO3 → 2Al(NO3)3 + 3H2O

Как распознать нитрат алюминия? Качественная реакция

Ион алюминия определяют по щёлочи: выпадает белый студенистый осадок гидроксида алюминия, который растворяется в избытке щёлочи и в кислотах. Нитрат-ион в смеси определяют отдельно: при нагревании с медью и серной кислотой выделяется бурый газ.

  • Al3+ + 3OH− → Al(OH)3↓

Где применяют нитрата алюминия?

  • протрава при крашении тканей;
  • сырьё для оксида алюминия, в том числе для катализаторов и керамики;
  • высаливатель при переработке урановых материалов;
  • лабораторный реагент и источник ионов алюминия.

Меры предосторожности. Нитрат алюминия — окислитель: в контакте с горючими веществами повышает риск возгорания. Раствор раздражает кожу и глаза, работать с ним нужно в перчатках и очках.

Чему равна молярная масса нитрата алюминия?

M(Al(NO3)3) = 27 + 3·14 + 9·16 = 213 г/моль

Молярную массу вещества складывают из относительных атомных масс элементов с учётом индексов. На ЕГЭ массы округляют до целых, у хлора берут 35,5. Если брать массы IUPAC до сотых, получится 213,01 г/моль.

Посчитать молярную массу в калькуляторе · Количество вещества: n = m/M

Где нитрат алюминия встречается на ЕГЭ?

Вопросы и ответы

Чему равна молярная масса нитрата алюминия?

M(Al(NO3)3) = 27 + 3·(14 + 3·16) = 213 г/моль.

Почему раствор нитрата алюминия кислый?

Ион Al3+ связывает гидроксид-ионы воды, и в растворе остаётся избыток ионов водорода. Нитрат-ион происходит от сильной кислоты и среду не меняет.

Почему осадок гидроксида алюминия растворяется в избытке щёлочи?

Гидроксид алюминия амфотерный: со щёлочью он образует растворимый гидроксокомплекс [Al(OH)4]−. Поэтому щёлочь берут по каплям, а избыток растворяет осадок.

Что образуется при совместном гидролизе нитрата алюминия и карбоната натрия?

Выпадает осадок гидроксида алюминия и выделяется углекислый газ. Карбонат алюминия в воде не существует, он гидролизуется необратимо.

Потренироваться на заданиях

Страница объясняет вещество, а тренажёр помогает применить это в заданиях. В кабинете НейроМиши — задания ЕГЭ по химии с проверкой ответа и разбором ошибки. Начать можно без регистрации.

Задачи по теме — с проверкой Разбор заданий ЕГЭ по химии

Связанные элементы, таблицы и вещества

Элементы в составе: алюминий Al, азот N, кислород O.

Другие вещества

Все вещества справочника · Таблица Менделеева

Источники