chlorek glinu (III) | |||||
|
|||||
Identyfikacja | |||||
---|---|---|---|---|---|
Nazwa IUPAC | trichloroaluman | ||||
Synonimy |
trichlorek glinu |
||||
N O CAS | |||||
N O ECHA | 100,028,371 | ||||
N O WE | 231-208-1 | ||||
N O RTECS | BD0525000 | ||||
Kod ATC | D10 | ||||
PubChem | 24012 | ||||
InChI |
InChIKey: VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K |
||||
Wygląd | bladożółte ciało stałe | ||||
Właściwości chemiczne | |||||
Brute formula |
Al Cl 3 [Izomery] |
||||
Masa cząsteczkowa | 133,341 ± 0,006 g / mol Al 20,23%, Cl 79,76%, |
||||
Właściwości fizyczne | |||||
T ° fuzja | 463 K ( 190 ° C ) przy ciśnieniu 2,5 atm |
||||
* Temperatura wrzenia | 182,7 ° C przy 752 mmHg (sublimacja) | ||||
Rozpuszczalność | w wodzie : 439 g · l -1 ( 0 ° C ), 449 g · l -1 ( 10 ° C ), 458 g · l -1 ( 20 ° C ) 466 g · l -1 ( 30 ° C ) 473 g · l -1 ( 40 ° C ) 481 g · l -1 ( 60 ° C ) 486 g · l -1 ( 80 ° C ) 490 g · l -1 ( 100 ° C ). etanol : 1000 g · l -1 ( 12,5 ° C ). chloroform : 0,7 g · l -1 ( 20 ° C ). CCl 4 : rozpuszczalny. eter : rozpuszczalny |
||||
Masa objętościowa | 2,44 do 2,48 g / cm 3 | ||||
Punkt krytyczny | 26,3 bar , 346,85 ° C | ||||
Krystalografia | |||||
System kryształów | Jednoskośny | ||||
Sieć Bravais | mC | ||||
Symbol Pearsona | |||||
Klasa kryształu lub grupa kosmiczna | C2 / m ( N O 12) | ||||
Strukturbericht | D0 15 | ||||
Środki ostrożności | |||||
SGH | |||||
Niebezpieczeństwo H314, H314 : Powoduje poważne oparzenia skóry i uszkodzenia oczu |
|||||
NFPA 704 | |||||
0 3 2 W. | |||||
Transport | |||||
80 : substancja żrąca lub substancja o niewielkim stopniu korozyjności Numer UN : 1726 : BEZWODNY CHLOREK ALUMINIUM Klasa: 8 Kod klasyfikacyjny: C2 : Substancje żrące bez ryzyka dodatkowego; Substancje kwasowe: nieorganiczne, stałe; Etykieta: 8 : Substancje żrące Pakowanie: Grupa pakowania II : substancje średnio niebezpieczne;
80 : substancja żrąca lub substancja wykazująca niewielki stopień korozyjności Numer UN : 2581 : CHLOREK ALUMINIUM W ROZTWORZE Klasa: 8 Kod klasyfikacyjny: C1 : Substancje żrące bez ryzyka dodatkowego; Substancje kwasowe: nieorganiczne, ciekłe; Etykieta: 8 : Substancje żrące Pakowanie: Grupa pakowania III : substancje niskiego zagrożenia. |
|||||
Ekotoksykologia | |||||
DL 50 | 3450 mg · kg -1 | ||||
Jednostki SI i STP, chyba że określono inaczej. | |||||
Chlorek glinu (AlCl 3 ), znane również jako trichlorek glinu albo chlorku glinu (III) jest sól z aluminium i chloru . Bezwodna postać ma szczególną strukturę: mimo, że jest halogenek o bardzo elektrododatni metalu , to wiązania chemiczne są głównie kowalencyjne i nie jonowe , jak można by się spodziewać. Konsekwencją tego jest to, że AlCl 3 ma niską temperaturę topnienia i temperaturę sublimacji ( 178 ° C, do drugiego), a w ciekłym stanie , to przewodzi elektryczność słabo, w przeciwieństwie do jonowego halogenkami takimi jak chlor. Sodu . Związek ten istnieje w stanie stałym w postaci sieci sześcio-współrzędnych. Że topi się , tworząc tetracoordinated dimer, Al 2 Cl 6, który może parować , ale który dysocjuje w podwyższonej temperaturze z wytworzeniem AlCl 3 gatunków typu BF 3 .
Chlorek glinu jest bardzo rozpuszczalny i może eksplodować w kontakcie z wodą pod wpływem hydratacji . Jest częściowo hydrolizuje się w obecności wody na postać roztworu chlorowodoru ( kwasu solnego ). W roztworze wodnym AlCl 3 jest całkowicie zjonizowany, a roztwór dobrze przewodzi prąd elektryczny . Ten roztwór jest kwaśny . W uproszczeniu kation powstały w wyniku reakcji chlorku glinu z wodą zapisujemy:
AlCl 3 jest prawdopodobnie najpowszechniej stosowanym i silnym kwasem Lewisa . Związek ten ma wiele zastosowań w chemicznej przemysłu , w szczególności jako katalizator dla Friedela i Craftsa reakcji , zarówno alkilowanie i acylowanie . Jest on również stosowany do reakcji polimeryzacji i izomeryzacji w związkach organicznych .
Istnieje również chlorek glinu (I) (AlCl), ale jest on bardzo niestabilny i znany jest tylko w stanie gazowym .
W stanie stałym chlorek glinu krystalizuje zgodnie ze strukturą typu YCl 3 , z jonami Al 3+ tworzącymi regularną sieć centrowaną na powierzchni.
Chlorek glinu jest silnym kwasem Lewisa , zdolnym do reagowania zgodnie z reakcjami kwas-zasada Lewisa nawet ze słabymi zasadami Lewisa, takimi jak benzofenon lub mezytylen . W obecności jonu chlorkowego reaguje tworząc AlCl 4 - .
Hydrolizy częściowo w obecności wody , jak chlorowodór i / lub kwas solny . Wodne roztwory chlorku glinu zachowują się analogicznie do roztworów innych soli zawierających uwodnione jony Al 3+ . Np. Umieszczony w obecności odpowiedniej ilości sody tworzy galaretowaty osad wodorotlenku glinu :
AlCl 3 (aq) + 3 NaOH (aq) → Al (OH) 3 (s) + 3 NaCl (aq)
W stanie stałym chlorek glinu krystalizuje w strukturze jednoskośnej , takiej jak RhCl 3 , grupy przestrzennej C 2 / m. Jego parametry siatki to a = 5,914 A , b = 10,234 A ic = 6,148 A przy β = 108,25 ° . W siatce aluminium zajmuje pozycję Wyckoffa 4g (y = 0,166), a chlor w pozycjach 4i (x = 0,215 iz = 0,226) i 8j (x = 0,252, y = 0,321, z = 0,225). Uzyskana struktura jest strukturą z arkuszy w płaszczyźnie (a, c), aluminium jest umieszczone w środku ośmiościanów aluminium, aw płaszczyźnie o strukturze plastra miodu (a, b).
Chlorek glinu jest produkowany przemysłowo w wyniku bezpośredniej reakcji pierwiastków glinu i chloru :
2 Al + 3 Cl 2 → 2 AlCl 3Lub z glinu i kwasu solnego :
2 Al + 6 HCl → 2 AlCl 3 + 3 H 2Ta reakcja jest egzotermiczna.
W przypadku pochodnych benzenu głównym produktem reakcji jest izomer para. Ponieważ reakcja alkilowania stwarza wiele problemów, jest mniej rozpowszechniona niż reakcja acylowania. W obu przypadkach chlorek glinu (lub zastosowana aparatura) nie może być całkowicie bezwodny, ponieważ do przeprowadzenia reakcji konieczne są ślady wilgoci. Jednym z problemów związanych z reakcją Friedela i Craftsa jest to, że katalizator (chlorek glinu) musi być obecny w ilości stechiometrycznej, aby reakcja była zakończona, ponieważ tworzy trwały kompleks z produktem. Ta cecha sprawia, że recykling jest bardzo trudny , dlatego po użyciu muszą zostać zniszczone, co powoduje powstanie dużej ilości żrących ścieków. Z tego powodu chemicy badają możliwość zastosowania bardziej obojętnych dla środowiska katalizatorów, takich jak trifluorometanosulfonian iterbu (III) lub trifluorometanosulfonian dysprozu (III), które są droższe, ale można je poddać recyklingowi.
AlCl 3 może spowodować wybuch w przypadku kontaktu z zasadą lub wodą . Jest to odczynnik, z którym należy obchodzić się ostrożnie, używając rękawic i okularów ochronnych. Należy go obsługiwać pod wyciągiem. W wilgotnym powietrzu chlorek glinu szybko wchłania wilgoć, stając się silnie kwaśnym i szybko atakuje różne materiały, w tym stal nierdzewną i gumę .
Wzór chemiczny: AlCl 3 (H 2 O) 6
Ten stabilny produkt nie jest agresywny dla skóry; wchodzi nawet w skład miejscowych preparatów skórnych w dermatologii (patrz nadmierna potliwość ).
Główne synonimy: