Хлорид алюминия
Систематическое наименование
трихлоралюмин, трихлоралюминий, алюминия трихлорид
Традиционные названия
хлористый алюминий
Хим. формула
AlCl₃
Состояние
белые или бледно-желтые гигроскопичные твердые кристаллы
Молярная масса
(ангидрид) 133,34 г/моль
(гексагидрат) 241,43
Плотность
(ангидрид) 2,48 г/см³
(гексагидрат) 1,3 г/см³
Т. плав.
(ангидрид) 192,4 ℃
Т. кип.
(гексагидрат) 120 ℃
Растворимость в воде
(0 °C) 43,9 г/100 мл
(10 °C) 44,9 г/100 мл
(20 °C) 45,8 г/100 мл
(30 °C) 46,6 г/100 мл
(40 °C) 47,3 г/100 мл
(60 °C) 48,1 г/100 мл
(80 °C) 48,6 г/100 мл
(100 °C) 49 г/100 мл
Растворимость в остальных веществах
растворим в хлороводороде , этиловом спирте , хлороформе слабо растворим в бензоле
Координационная геометрия
октаэдрическая (линейные)
четырехгранная (жидкость)
Кристаллическая структура
моноклинная сингония
Номер CAS
7446-70-0
PubChem
24012 6451240
ChemSpider
22445
Номер EINECS
231-208-1
RTECS
BD0530000
ChEBI
30114
DrugBank
DBDB11081
Номер ООН
3264
[Al](Cl)(Cl)Cl
InChI=1S/Al.3ClH/h;3*1H/q+3;;;/p-3
ЛД50
ангидрид крысы, перорально: 380 мг/кг
гексагидрат крысы, орально: 3,311 г/кг
Токсичность
Приводятся данные для стандартных условий (25 ℃, 100 кПа) , если не указано иное.
Хлори́д алюми́ния (хло́ристый алюминий ) — неорганическое соединение , соль алюминия и соляной кислоты , химическая формула
AlCl
3
{\displaystyle {\ce {AlCl3}}}
.
Свойства
В безводном виде — бесцветные кристаллы, дымящие из-за гидролиза во влажном воздухе, выделяя HCl [ 1] . При обычном давлении возгоняется при 183 °C (под давлением плавится при 192,6 °C).
В воде хорошо растворим (44,38 г в 100 г воды при 25 °C). Из водных растворов выпадает в виде кристаллогидрата состава
AlCl
3
⋅ ⋅ -->
6
H
2
O
{\displaystyle {\ce {AlCl3.6 H2O}}}
— желтовато-белые расплывающиеся на воздухе кристаллы. Хорошо растворим во многих органических соединениях (в этаноле — 100 г в 100 г спирта при 25 °C, в ацетоне , 1,2-дихлорэтане , этиленгликоле , нитробензоле , тетрахлоруглероде и др.); практически не растворяется в бензоле и толуоле .
Быстро гидролизуется в горячей воде:
AlCl
3
+
3
H
2
O
→
100
o
C
Al
(
OH
)
3
↓ ↓ -->
+
3
HCl
↑ ↑ -->
{\displaystyle {\ce {AlCl3{}+ 3 H2O ->[100\ ^{{\ce {o}}}{\ce {C}}] Al(OH)3 v {}+ 3 HCl ^}}}
.
Реагирует со щелочами, с разбавленной щёлочью:
AlCl
3
+
3
NaOH
⟶ ⟶ -->
Al
(
OH
)
3
v
+
3
NaCl
,
{\displaystyle {\ce {AlCl3 + 3 NaOH -> Al(OH)3 v{}+ 3 NaCl,}}}
с концентрированной щёлочью:
AlCl
3
+
4
NaOH
⟶ ⟶ -->
Na
[
Al
(
OH
)
4
]
+
3
NaCl
{\displaystyle {\ce {AlCl3 + 4 NaOH -> Na[Al(OH)4] + 3 NaCl}}}
.
Ионный обмен с выпадением в осадок нераcтворимой соли алюминия:
AlCl
3
+
Na
3
PO
4
⟶ ⟶ -->
AlPO
4
↓ ↓ -->
+
3
NaCl
{\displaystyle {\ce {AlCl3 + Na3PO4 -> AlPO4 v + 3 NaCl}}}
.
Восстановление до металлического алюминия более активными металлами:
3
Mg
+
2
AlCl
3
⟶ ⟶ -->
3
MgCl
2
+
2
Al
{\displaystyle {\ce {3 Mg + 2 AlCl3 -> 3 MgCl2 + 2 Al}}}
.
Получение
Важнейший способ получения хлорида алюминия в промышленности — действием смеси хлора
Cl
2
{\displaystyle {\ce {Cl2}}}
и монооксида углерода
CO
{\displaystyle {\ce {CO}}}
на обезвоженный каолин или боксит в шахтных печах[ 1] :
Al
2
O
3
+
3
CO
+
3
Cl
2
⟶ ⟶ -->
2
AlCl
3
+
3
CO
2
↑ ↑ -->
{\displaystyle {\ce {Al2O3 + 3 CO + 3 Cl2 -> 2 AlCl3 + 3 CO2 ^}}}
.
При температуре 900 °C трихлорид бора и фосфид алюминия образуют фосфид бора и хлорид алюминия:
BCl
3
+
AlP
→
900
o
C
BP
+
AlCl
3
{\displaystyle {\ce {BCl3 + AlP ->[900\ ^{{\ce {o}}}{\ce {C}}] BP + AlCl3}}}
.
Также известны и другие способы получения хлорида алюминия:
Al
+
FeCl
3
⟶ ⟶ -->
AlCl
3
+
Fe
;
{\displaystyle {\ce {Al + FeCl3 -> AlCl3 + Fe;}}}
Al
(
OH
)
3
+
3
HCl
⟶ ⟶ -->
AlCl
3
+
3
H
2
O
;
{\displaystyle {\ce {Al(OH)3 + 3 HCl -> AlCl3 + 3 H2O;}}}
3
CuCl
2
+
2
Al
⟶ ⟶ -->
2
AlCl
3
+
3
Cu
;
{\displaystyle {\ce {3 CuCl2 + 2Al -> 2 AlCl3 + 3 Cu;}}}
2
Al
+
6
HCl
⟶ ⟶ -->
2
AlCl
3
+
3
H
2
↑ ↑ -->
{\displaystyle {\ce {2 Al + 6 HCl -> 2 AlCl3 + 3 H2 ^}}}
.
Применение
Схема алкилирования бензола по реакции Фиделя – Крафтса с использованием хлорида алюминия в качестве катализатора
Безводный хлорид алюминия образует аддукты со многими неорганическими веществами, (например, с аммиаком
NH
3
,
{\displaystyle {\ce {NH3,}}}
сероводородом
H
2
S
,
{\displaystyle {\ce {H2S,}}}
диоксидом серы
SO
2
{\displaystyle {\ce {SO2}}}
) и органическими (с хлорангидридами кислот, простыми эфирами и другими веществами), с чем связано важнейшее техническое применение хлорида алюминия как катализатор при переработке нефти и при органических синтезах (например, в реакции Фриделя — Крафтса )[ 1] .
Хлорид алюминия и его растворы используются при очистке сточных вод , обработке древесины, производстве антиперспирантов , ионных жидкостей и другое[ 1] .
Токсичность и безопасность
Хлорид алюминия токсичен при попадании в организм, а также обладает коррозионной активностью.
Примечания
Литература
Интерметаллиды Оксиды, гидроксиды Соли Алюминаты Галогениды Металлоорганические соединения Соединения с неметаллами Гидриды Другие
Ссылки на внешние ресурсы
В библиографических каталогах