Хлорид алюминия

ИИ-обзор статьи
Хлорид алюминия (AlCl₃) — неорганическое соединение, соль алюминия и соляной кислоты, широко применяемая в качестве катализатора в органическом синтезе и нефтепереработке.
Физические свойства и растворимость
Безводный хлорид алюминия — бесцветные кристаллы, дымящие на воздухе из-за гидролиза. При обычном давлении возгоняется при 183 °C, под давлением плавится при 192,6 °C. Хорошо растворяется в воде и многих органических растворителях, практически не растворяется в бензоле и толуоле.
Химические реакции хлорида алюминия
В горячей воде быстро гидролизуется. Реагирует с щелочами с образованием гидроксида или алюмината, вступает в обменные реакции с выпадением осадка, например с фосфатом натрия, и вытесняет менее активные металлы из солей.
Промышленный синтез хлорида алюминия
В промышленности хлорид алюминия получают действием смеси Cl2 и CO на обезвоженный каолин или боксит в шахтных печах. Также возможен лабораторный способ — нагревание трихлорида бора с фосфидом алюминия при 900 °C.
Некаталитические области применения
Безводный хлорид алюминия образует аддукты с неорганическими и органическими веществами. Растворы AlCl3 используются при очистке сточных вод, обработке древесины и производстве антиперспирантов.
Токсичность и коррозионная опасность
Хлорид алюминия токсичен при попадании в организм. Вещество обладает коррозионной активностью, что делает его опасным при обращении.

Хлори́д алюми́ния (хлористый алюминий) — неорганическое соединение, соль алюминия и соляной кислоты с химической формулой AlCl3.

Общие сведения
Хлорид алюминия
AlCl3.svg
Aluminium-trichloride-dimer-3D-balls.png
Aluminium-trichloride-hexahydrate-white-and-yellow.jpg
Общие
Систематическое наименование
трихлоралюмин, трихлоралюминий, алюминия трихлорид
Традиционные названия хлористый алюминий
Хим. формула AlCl₃
Физические свойства
Состояние белые или бледно-жёлтые гигроскопичные твёрдые кристаллы
Молярная масса (ангидрид) 133.34 г/моль

(гексагидрат) 241,43

Плотность (ангидрид) 2,48 г/см³
(гексагидрат) 1,3 г/см³
Термические свойства
Т. плав. (ангидрид) 192,4 ℃
Т. кип. (гексагидрат) 120 ℃
Химические свойства
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
Структура
Координационная геометрия октаэдрическая (линейные)

четырёхгранная (жидкость)

Кристаллическая структура моноклинная сингония
Классификация
Номер CAS 7446-70-0
PubChem 24012
ChemSpider 22445
Номер EINECS 231-208-1
RTECS BD0530000
ChEBI 30114
DrugBank DB11081
Номер ООН 3264
[Al](Cl)(Cl)Cl
InChI=1S/Al.3ClH/h;3*1H/q+3;;;/p-3
Безопасность
ЛД50 ангидрид
крысы, перорально: 380 мг/кг

гексагидрат
крысы, орально: 3,311 г/кг

Токсичность

Hazard T.svg
Hazard C.svg

Приводятся данные для стандартных условий (25 ℃, 100 кПа), если не указано иное.

Свойства

В безводном виде бесцветные кристаллы, дымящие вследствие 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 H2O при 25 °C). Из водных растворов выпадает виде кристаллогидрата  — 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:

  • Реагирует с щелочами(в избытке растворяется)

AlCl3 + 3NaOH(разб.) = Al(OH)3↓ + 3NaCl

AlCl3 + 4 NaOH(конц.) = Na[Al(OH)4] + 3 NaCl

  • Ионный обмен с выпадением осадка:

AlCl3 + Na3PO4 = AlPO4↓ + 3NaCl.

  • Вытеснение менее сильных металлов из солей

3 Mg + 2AlCl3 → 3 MgCl2 + 2 Al

Получение

Важнейший способ получения хлорида алюминия в промышленности — действие смеси Cl2 и CO на обезвоженный каолин или боксит в шахтных печах[1]:

При температуре в 900 °C трихлорид бора и фосфид алюминия образуют фосфид бора и хлорид алюминия:

Также есть и другие способы получения хлорида алюминия:

Применение

Безводный хлорид алюминия образует аддукты со многими неорганическими (например, NH3, H2S, SO2) и органическими (хлорангидриды кислот, эфиры и др.) веществами, с чем связано важнейшее техническое применение AlCl3 как катализатора при переработке нефти и при органических синтезах (например, реакция Фриделя — Крафтса)[1].

Хлорид алюминия и его растворы используются при очистке сточных вод, обработке древесины, производстве антиперспирантов и пр.[1]

Токсичность и безопасность

Хлорид алюминия токсичен при попадании в организм, а также обладает коррозионной активностью.

Примечания

Литература

Дополнительно по теме