Иодид алюминия

Иодид алюминия
Систематическое название	Иодид алюминия
Химическая формула	AlI3
Внешний вид	кристаллическое вещество белого цвета с желтоватым оттенком
Свойства
Молярная масса	407,69 г/моль
Температура плавления	188.3 °C (461,45 К)
Температура кипения	382.5 °C (655,65 К)
Плотность	3,98 г/см³
Константа диссоциации pKa	1) 5,02 2) 5,33 3) 5,87 4) 7,50
Давление пара	1 мм рт. ст. (178 °C) 10 мм рт. ст. (225 °C) 100 мм рт. ст. (296 °C)
Структура
Кристаллическая решётка	гексагональная
Термодинамические свойства
Стандартная энтальпия образования	−308 кДж/моль
Энтальпия плавления	+15,9 кДж/моль
Стандартная молярная энтропия	+190 Дж/(моль·К)
Стандартная энергия образования Гиббса	−304 кДж/моль
Классификация
Регистрационный номер CAS	7784-23-8
Регистрационный номер EC	232-054-8
Безопасность
R-фразы	R14; R34; R40; R42/43
S-фразы	S22; S26; S36/37/39; S45
H-фразы	H314; H317
P-фразы	P280; P305 + P351 + P338; P310
Пиктограммы опасности
Пиктограммы опасности СГС
NFPA 704	0 3 0 COR
Где это не указано, данные приведены при стандартных условиях (25 °C, 100 кПа).

Иоди́д алюми́ния — неорганическое вещество с химической формулой ${\displaystyle {\mathsf {AlI_{3}}}}$. Относится к классу бинарных соединений, также может рассматриваться как соль алюминия и иодоводородной кислоты. Твердое вещество белого цвета с желтоватым оттенком.

Физические свойства

Безводный иодид алюминия при нормальных условиях — белое кристаллическое вещество с гексагональной сингонией кристаллической решётки. Плавится и кипит без разложения, гигроскопичен. Образует кристаллогидрат состава ${\displaystyle {\mathsf {AlI_{3}\cdot 6H_{2}O}}}$ светло-жёлтого цвета. Кристаллогидрат хорошо растворим в воде, растворим в этаноле, эфире, сероуглероде[1][2].

Химические свойства

Иодид алюминия обладает следующими химическими свойствами[1].

• Реагирует с концентрированной серной кислотой:

${\displaystyle {\mathsf {8AlI_{3}\ +\ 15H_{2}SO_{4}\ \longrightarrow \ 4Al_{2}(SO_{4})_{3}\ +\ 12I_{2}\downarrow \ +\ 3H_{2}S\uparrow \ +\ 12H_{2}O}}}$

• При поглощении влаги воздуха частично разлагается с образованием осно́вной соли, та же соль образуется при нагревании кристаллогидрата:

${\displaystyle {\mathsf {AlI_{3}\ +\ 2H_{2}O\ \longrightarrow \ Al(OH)_{2}I\ +2HI\uparrow }}}$

${\displaystyle {\mathsf {AlI_{3}\cdot 6H_{2}O\ {\xrightarrow {>185^{\circ }C}}\ Al(OH)_{2}I\ +\ 2HI\ +\ 4H_{2}O}}}$

• При нагревании раствора иодида алюминия выпадает осадок гидроксида алюминия:

${\displaystyle {\mathsf {AlI_{3}+\ 3H_{2}O\ \longrightarrow \ Al(OH)_{3}\downarrow \ +\ 3HI\uparrow }}}$

• В газовой фазе при температуре выше 250 °C происходит частичная димеризация:

${\displaystyle {\mathsf {2AlI_{3}\ \rightleftarrows \ Al_{2}I_{6}}}}$

• Кроме того, иодид алюминия обладает всеми свойствами, общими для растворимых солей алюминия:

• при растворении в воде происходит диссоциация, сопровождающаяся гидратацией и последующим многоступенчатым гидролизом катиона; при этом создаётся кислотная среда, в частности, для первой ступени гидролиза константа кислотности равна

${\displaystyle K_{a1}={\frac {\mathsf {[Al(H_{2}O)_{5}(OH)^{2+}]\ \cdot \ [H_{3}O^{+}]}}{\mathsf {[Al(H_{2}O)_{6}^{3+}]}}}=9,55\cdot 10^{-6}}$

• с разбавленными щелочами образует осадок гидроксида алюминия, с концентрированными разлагается с образованием тетрагидроксоалюмината

${\displaystyle {\mathsf {AlI_{3}\ +\ 3OH^{-}\ \longrightarrow \ Al(OH)_{3}\downarrow \ +\ 3I^{-}}}}$

${\displaystyle {\mathsf {AlI_{3}\ +\ 4OH^{-}\ \longrightarrow \ [Al(OH)_{4}]^{-}+\ 3I^{-}}}}$

Получение

Иодид алюминия может быть получен непосредственно реакцией порошкообразного алюминия и иода (для реакции необходимо небольшое количество воды в качестве катализатора — образующиеся при реакции иода с водой кислоты растворяют покрывающую алюминий оксидную плёнку, ускоряя реакцию[3])[1]:

${\displaystyle {\mathsf {2Al\ +\ 3I_{2}\ {\xrightarrow[{}]{H_{2}O}}2AlI_{3}}}}$

Реакция йодостоводородной кислота с алюминий

\mathsf{8HI\ +\Al\xrighta

Применение

Иодид алюминия используется в органическом синтезе в качестве катализатора для разрыва определенных типов связей C - O и N - O. Он расщепляет ариловые эфиры и разлагает эпоксиды. Его также можно использовать для получения йодированных органических соединений.

Токсичность

Иодид алюминия токсичен, способен вызывать ожоги кожи и слизистых оболочек (глаз, органов дыхания, ЖКТ). Может вызывать аллергические реакции.

Примечания

1. Лидин Р. А., Молочко В. А., Андреева Л. Л. Реакции неорганических веществ: справочник / Под ред. Р. А. Лидина. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Дрофа, 2007. — С. 20. — 637 с. — ISBN 978-5-358-01303-2.
2. Лидин Р.А., Андреева Л. Л., Молочко В. А. Константы неорганических веществ: справочник / Под ред. Р. А. Лидина. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Дрофа, 2006. — С. 76, 442. — 685 с. — ISBN 5-7107-8085-5.
3. Получение йодида алюминия Архивная копия от 29 апреля 2014 на Wayback Machine — видеоопыт в Единой коллекции цифровых образовательных ресурсов