Cesko.wiki Chlorid hlinitý
Author
Albert FloresChlorid hlinitý (AlCl3) je sloučenina hliníku a chloru. Jedná se o pevnou látku s nízkým bodem tání a varu, atomy v molekule jsou vázány kovalentně. Při teplotě 178 °C sublimuje. Roztavený AlCl3 je špatným vodičem elektřiny, na rozdíl od iontově vázaných halogenidů, jako je například chlorid sodný.
Struktura
V pevné fázi se AlCl3 vyskytuje v podobě šesterečných krystalů.
AlCl3 má strukturu „YCl3“ s krychlovou těsně zaplněnou vrstvenou krystalovou strukturou Al3+. AlBr3 má naproti tomu strukturu více molekulární, kde centra Al3+ obsazují přilehlé čtyřstěnné díry těsně zaplněné mříže iontů Br−. +more Při tání AlCl3 vzniká dimer Al2Cl6, který se může vypařovat. Při vyšších teplotách tento dimer disociuje do trojúhelníkových planárních molekul AlCl3, strukturálně analogických fluoridu boritému BF3.
Tři struktury chloridu hlinitého
Chlorid hlinitý je silně hygroskopický a při náhlém kontaktu s vodou může vzhledem ke značnému vývinu tepla při hydrataci explodovat. Vodné roztoky AlCl3 jsou iontové a vedou tedy dobře elektrický proud. +more Tyto roztoky jsou kyselé, což indikuje částečnou hydrolýzu iontu Al3+. Reakci lze zjednodušeně popsat takto:.
: [Al(H2O)6]3+ + H2O ⇌ [Al(OH)(H2O)5]2+ + H3O+
AlCl3 je pravděpodobně nejčastěji používanou Lewisovou kyselinou a též jednou z nejsilnějších. Nachází široké uplatnění v chemickém průmyslu jako klasický katalyzátor pro Friedel-Craftsovy reakce, jak acylační, tak alkylační. +more Používá se též při polymerizacích a izomerizacích uhlovodíků. Hliník tvoří s chlorem kromě AlCl3 ještě chlorid hlinný (AlCl), ten je však velmi nestabilní a je znám pouze v plynné fázi.
Fyzikálně-chemické vlastnosti
Chlorid hlinitý se poměrně dobře rozpouští ve vodě, o poznání lépe se ale rozpouští jeho hexahydrát. Rozpouští se také dobře i v jiných polárních rozpouštědlech jako jsou methanol (CH3OH), ethanol (CH3CH2OH) a aceton (CH3COCH3), ale také i v nepolárních rozpouštědlech jako je trichlormethan (CHCl3), tetrachlormethan (CCl4) nebo diethylether (CH3CH2OCH2CH3).
Chlorid hlinitý je silnou Lewisovou kyselinou, schopnou tvořit stabilní Lewisovy acidobazické adiční sloučeniny i se slabými Lewisovými zásadami jako jsou benzofenon a mesitylen. Není překvapivé, že za přítomnosti chloridových iontů tvoří ionty AlCl4−.
Ve vodě vzniká částečnou hydrolýzou chlorovodík nebo kationtu H3O+, jak je popsáno výše. Vodné roztoky se chovají podobně jako u jiných solí hliníku obsahujících hydratované ionty Al3+, kdy vzniká gelovitá sraženina hydroxidu hlinitého reakcí s odpovídajícím množstvím hydroxidu sodného:
: AlCl3(|aq) + 3 NaOH(aq) → Al(OH)3(s) + 3NaCl(aq)
Příprava
Chlorid hlinitý se ve velké míře vyrábí exotermní reakcí kovového hliníku s chlorem nebo chlorovodíkem při teplotách 650 až 750 °C:
: 2 Al + 3 Cl2 → 2 AlCl3 : 2 Al + 6 HCl → 2 AlCl3 + 3 H2
Hydratované formy se připravují rozpouštění oxidů hliníku v suché kyselině chlorovodíkové při 150 °C.
Při přípravě v laboratoři musí být reakce prováděna velice opatrně, protože hliník je při této reakci zrádný: díky vrstvičce oxidu hlinitého zprvu vypadá, že reaguje velice pomalu, ale do cca 15 sekund začne rychlost stoupat, a po jedné minutě je již skoro v maximu. Pokud chemik myslíce si, že rychlost reakce je stejná, jako krátce po vhození hliníku do kyseliny, neustále přihazuje kousky hliníku, může dojít ke značným komplikacím, neboť se roztok zahřívá, zvyšuje se teplota a tím pádem i rychlost reakce, což může skončit zahřátím roztoku na teplotu varu a uvolňováním nebezpečného chlorovodíku.
Použití
Chlorid hlinitý, častěji však hexahydrát chloridu hlinitého, je hlavní součástí (obsah do 20 %) přípravků proti pocení na trhu. Ve vědeckých kruzích se vede široká debata o škodlivosti hlinitých solí na lidský organismus, dosud se nepodařila přímá škodlivost prokázat.
Literatura
Reference
Externí odkazy
[url=http://loradchemical. com/aluminum-chloride-2. +morehtml]Aluminum Chloride Information[/url] * [url=http://www. ilo. org/public/english/protection/safework/cis/products/icsc/dtasht/_icsc11/icsc1125. htm]International Chemical Safety Card 1125[/url] * [url=http://www. orgsyn. org/orgsyn/chemname. asp. nameID=33169]Index of Organic Synthesis procedures that utilize AlCl3[/url] * [url=http://www. chemguide. co. uk/inorganic/period3/chlorides. html]The period 3 chlorides[/url] * [url=https://web. archive. org/web/20110722155335/http://www. solvaychemicals. us/static/wma/pdf/5/1/1/8/ALCL. pdf]MSDS[/url].