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O cloreto de alumínio

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O cloreto de alumínio
Identificadores
Propriedades
Fórmula molecular AlCl3
Massa molar 133,34 g mol -1 (anidro)
241,432 g mol-1 (hexa-hidrato)
Aparência Sólido amarelo pálido,
higroscópico.
Densidade 2,48 g cm -3
Ponto de fusão

190 ° C 463 K )
menos de 2,5 atm pressão

Ponto de ebulição

178 ° C (451 K) ( subi)

Solubilidade em água 43,9 g / 100 ml (0 ° C)
44,9 g / 100 ml (10 ° C)
45,8 g / 100 ml (20 ° C)
46,6 g / 100 ml (30 ° C)
47,3 g / 100 ml (40 ° C)
48,1 g / 100 ml (60 ° C)
48,6 g / 100 ml (80 ° C)
49 g / 100 ml (100 ° C)
Estrutura
A estrutura de cristal 6 coordenada estrutura de camadas
Coordenação
geometria
Octahedral (sólido)
Tetrahedral (líquido)
Forma molecular Planar Trigonal
( vapor monomérica)
Perigos
MSDS MSDS External
Classificação da UE Corrosivo (C)
Frases R R34
Frases-S (S1 / 2), S7 / 8, S28, S45
Os compostos relacionados
Outros aniões O fluoreto de alumínio
Brometo de alumínio
Iodeto de alumínio
Outros cátions Tricloreto de boro
Gálio (III) cloreto de
?ndio (III), cloreto de
De tálio (III), cloreto de
O cloreto de magnésio
Relacionado ?cidos de Lewis Ferro (III) Cloreto
Trifluoreto de boro
Página Suplementar dados
Estrutura e
Propriedades
N, ε r, etc.
Termodinâmica
dados
Comportamento de fase
Sólido, líquido, gasoso
Os dados espectrais UV, IV, RMN , MS
Excepto quando indicado, os dados são dados para materiais no seu estado normal (a 25 ° C, 100 kPa)
Referências de Infobox

O cloreto de alumínio (AICI3) é um composto de alumínio e cloro . O sólido tem um baixo ponto de fusão e ponto de ebulição, e é ligado de forma covalente. Ele sublima a 178 ° C . Molten AlCl3 conduz eletricidade mal, ao contrário mais iônico halogenetos, tais como cloreto de sódio . Existe no estado sólido como uma rede de seis coordenadas camada.

AlCl3 adota a estrutura "ycl 3", com Al 3+ cúbico estrutura em camadas perto lotado. Em contraste, AlBr 3 tem uma estrutura molecular mais, com os centros de Al 3+ ocupando buracos tetraédricos adjacentes do quadro repleto de perto de Br - íons. Após a fusão dá o AlCl3 dímero Al 2 Cl 6, que pode vaporizar. Em mais elevadas temperaturas este Al 2 Cl 6 dímero dissocia-se em plano trigonal AlCl 3, que é estruturalmente análogo ao BF 3.

As três estruturas de tricloreto de alumínio

O cloreto de alumínio é altamente deliquescent, e pode explodir ao entrar em contato abrupto com água por causa do alto calor de hidratação. Aquosas soluções de AICI3 são iónico e assim conduzir eletricidade bem. Tais soluções são encontrados para ser acídica , indicativo de parcial hidrólise do Al 3+. As reacções podem ser descritas (simplificado) como:

[Al (H 2 O) 6] 3 + + H2O [Al (OH) (H2O) 5] 2+ + H 3 O +

AICI3 é provavelmente a mais utilizada ?cido de Lewis e também um dos mais poderosos. Ele encontra uma ampla aplicação na indústria química como o clássico catalisador para Friedel-Crafts reações, tanto acilações e alquilações. Ele também encontra utilização em e polimerização reacções de isomerização de hidrocarbonetos. Alumínio também forma uma menor cloreto de alumínio (I), cloreto de (AlCl), mas isso é muito instável e conhecido apenas na fase de vapor.

Propriedades químicas

O cloreto de alumínio é um poderoso ?cido de Lewis, capaz de formar adutos estáveis Lewis ácido-base, mesmo com fraca Bases de Lewis, tais como benzofenona ou mesitileno. Não é de surpreender que forma AlCl 4 -, na presença de íons cloreto.

Na água, formas hidrólise parcial O gás de HCl ou H 3 O +, tal como descrito na síntese acima. As soluções aquosas um comportamento semelhante ao outro alumínio sais contendo Al 3+ hidratados íons , dando um gelatinoso precipitado de hidróxido de alumínio mediante reacção com a quantidade correcta de solução aquosa de hidróxido de sódio :

AlCl3 ( aq) + 3 NaOH (aq) → Al (OH) 3 ( s ) + 3 NaCl (aq)

Preparação

O cloreto de alumínio é fabricado em grande escala pela reacção exotérmica de metal de alumínio com cloro ou cloreto de hidrogénio.

2 Al + 3 Cl2 → 2 AlCl3
2 Al + 6 HCl → 2 AlCl 3 + 3 H 2

As formas hidratadas são preparados por dissolução de óxidos de alumínio com ácido clorídrico.

Usos

O Reacção de Friedel-Crafts é o principal uso de cloreto de alumínio, por exemplo, na preparação de antraquinona (para o indústria de corantes) a partir de benzeno e fosgénio. No geral Reacção Friedel-Crafts, um cloreto de acilo ou haleto de alquilo reage com um sistema aromático como mostrado:

AlCl3 FriedelCrafts.gif

Com benzeno derivados , o produto principal é a Pará isômero. A reacção de alquilação tem muitos problemas associados, tais como em Friedel-Crafts, por isso é menos usado do que a reacção de acilação. Para ambas as reacções, o cloreto de alumínio, bem como outros materiais e o equipamento, deve ser moderadamente seco, embora um traço de humidade é necessária para que a reacção prossiga. Um problema geral com a reacção de Friedel-Crafts é que o cloreto de "alumínio catalisador "tem de estar presente na sua totalidade quantidades estequiométricas em ordem para a reacção fique completa, porque Complexos fortemente com os produtos (ver propriedades químicas acima). Isto torna muito difícil de reciclar, por isso, devem ser destruídos após a sua utilização, gerando uma grande quantidade de resíduos corrosivos. Por esta razão, os químicos estão a analisar a utilização de mais catalisadores ambientalmente benignas como itérbio (III) ou triflato de disprósio (III), triflato, o qual pode ser reciclado .

O cloreto de alumínio também pode ser utilizada para introduzir grupos aldeído Onto anéis aromáticos, por exemplo, através da Reacção de Gatterman-Koch, que utiliza o monóxido de carbono , de cloreto de hidrogénio e um de cobre (I), cloreto de co- catalisador ):

AlCl3 formylation.gif

O cloreto de alumínio encontra uma grande variedade de outras aplicações em química orgânica . Por exemplo, pode catalisar a " reacção eno ", tal como a adição de 3-buten-2-ona (metil-vinil-cetona) para carvone:

AlCl3 eno rxn.gif

AlCl3 também é amplamente utilizada para e polimerização reacções de isomerização de hidrocarbonetos. Exemplos importantes incluem a fabricação de etilbenzeno, que costumava fazer estireno e, assim, poliestireno , e também a produção de dodecilbenzeno, o qual é usado para fazer detergentes.

O cloreto de alumínio combinado com alumínio na presença de um areno pode ser utilizado para sintetizar bis (areno) complexos de metais, por exemplo, bis (benzeno) crómio, a partir de certos halogenetos de metais por meio do chamado- Fischer-Hafner síntese.

O cloreto de alumínio, muitas vezes sob a forma de derivados tais como cloridrato de alumínio, é um componente comum no antitranspirantes em baixas concentrações. Sofrem de hiperidrose precisam de uma concentração muito mais elevada (15% ou superior), vendido sob marcas como Drysol®, Maxim®, ODABAN®, CertainDri®, B + e Drier® Driclor®.

Precauções

AICI3 anidro reage vigorosamente com água e bases, de modo precauções adequadas são necessários. Sais hidratados são menos problemáticos.

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