Χλωριούχο Αλουμίνιο

Χρήσεις χλωριούχου αργιλίου (AlCl3)

Το χλωριούχο αλουμίνιο αναφέρεται επίσης ως τριχλωριούχο αλουμίνιο ή χλωριούχο αργίλιο (III) σε ορισμένους κύκλους. Όταν το αλουμίνιο και το χλώριο αντιδρούν μεταξύ τους, η ένωση σχηματίζεται ως αποτέλεσμα. Το AlCl3 είναι ο χημικός τύπος αυτής της ένωσης. Το χλωριούχο αλουμίνιο έχει συνήθως λευκό χρώμα όταν πρόκειται για τη φυσική του εμφάνιση. Ωστόσο, λόγω της παρουσίας μολυσματικών ουσιών (χλωριούχος σίδηρος(III)), παίρνει μια κιτρινωπή απόχρωση.

Εκτός από το ότι χρησιμοποιείται στην παραγωγή μετάλλου αλουμινίου, το χλωριούχο αλουμίνιο έχει ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών στη χημική βιομηχανία, ιδιαίτερα ως οξύ Lewis, το οποίο συζητείται περαιτέρω παρακάτω. Με χαμηλό σημείο τήξης και βρασμού, το στερεό χλωριούχο αλουμίνιο (AlCl3) είναι ομοιοπολικά συνδεδεμένο και έχει χαμηλό σημείο τήξης.

Χλωριούχο αλουμίνιο είναι η χημική ένωση που ορίζεται από τη Διεθνή Ένωση Καθαρής και Εφαρμοσμένης Χημείας (IUPAC).

Διάφορα άλλα ονόματα :- 

Χλωριούχο Αλουμίνιο(III), Τριχλωριούχο Αλουμίνιο 

Τύπος για μια χημική ένωση :AlCl3

1. Μάζα μορίου 133,341 g/mol (άνυδρο)
2. το ατομικό βάρος των 241,432 g/mol (εξαένυδρο)
3. Πυκνότητα :2,48 g/cm3 είναι η πυκνότητα του αέρα σε ένα κυβικό εκατοστό (άνυδρο)            2,398 g/cm3 είναι η πυκνότητα σε γραμμάρια ανά κυβικό εκατοστό   (εξαένυδρο)
4. Το σημείο τήξης είναι 192,6 βαθμοί Κελσίου (άνυδρο)  100°C είναι η μέγιστη θερμοκρασία (εξαένυδρο, αποκ.)
5. 180 βαθμοί Κελσίου είναι το σημείο βρασμού.
6. Η διαλυτότητα στο νερό είναι ένα μέτρο του πόσο καλά διαλύεται κάτι στο νερό.

• • 439 g/l (στους 0 βαθμούς Κελσίου)
  • 449 g/l (στους 10 βαθμούς Κελσίου)

• • 458 g/l (στους 20 βαθμούς Κελσίου)

• • 466 g/l (στους 30 βαθμούς Κελσίου)

• • 473 g/l (στους 40 βαθμούς Κελσίου)

• • 481 g/l (στους 60 βαθμούς Κελσίου)

• • 486 g/l (στους 80 βαθμούς Κελσίου)

• 490 g/l (στους 100 βαθμούς Κελσίου)

  7.Πίεση ατμών:133,3 Pa (99 βαθμοί Κελσίου). 13,3 kPa (151 βαθμοί Κελσίου)

  8. Ιξώδες 0,35 cP (197 βαθμοί Κελσίου) 0,26 cP (237 βαθμοί Κελσίου)

Προετοιμασία 

Το χλωριούχο αλουμίνιο κατασκευάζεται σε εργαστήριο.

Μια εξώθερμη αντίδραση μεταξύ δύο στοιχείων, δηλαδή του αλουμινίου και του χλωρίου, είναι η κύρια μέθοδος με την οποία παράγεται το χλωριούχο αλουμίνιο. Η απόκτηση χλωριούχου αλουμινίου μπορεί να επιτευχθεί με μια ποικιλία άλλων μεθόδων.

Παραδείγματα περιλαμβάνουν την αντίδραση μετάλλου αλουμινίου με υδροχλώριο ή τη διεξαγωγή μιας αντίδρασης μονής μετατόπισης μεταξύ χλωριούχου χαλκού και μετάλλου αλουμινίου, που είναι και οι δύο κοινές μέθοδοι. Τα ακόλουθα είναι παραδείγματα αντιδράσεων στο ίδιο:

2Al + 3Cl2 Το 2AlCl3 είναι μια χημική αντίδραση.

2Al + 6HCl — 2Al 6HCl 2AlCl3 + H2 =2AlCl3 + H2

Στην αντίδραση 2Al + 3CuCl2 για να σχηματιστεί 2AlCl3 + 3Cu

Κρυστάλλωση χλωριούχου αλουμινίου

Όταν μιλάμε για τη δομή του AlCl3, μπορούμε να χαθούμε λίγο στις λεπτομέρειες. Όταν εκτίθεται σε διαφορετικές θερμοκρασίες, αυτή η χημική ένωση έχει την τάση να σχηματίζει μια ποικιλία διαφορετικών τύπων δομών. Εξαρτάται επίσης από την κατάσταση της ένωσης, η οποία μπορεί να είναι στερεή, υγρή ή αέρια ανάλογα με την κατάσταση. Το χλωριούχο αλουμίνιο είναι μια χημική ένωση που χρησιμοποιείται για την παραγωγή αλουμινίου (AlCl3)

Συστατικά χλωριούχου αργιλίου (AlCl3) 

Κατά τη φάση στερεάς κατάστασης του AlCl3, η δομή είναι μια κυβική δομή με κλειστές στρώσεις. Σε αυτή την περίπτωση, η γεωμετρία συντονισμού του συστήματος θα είναι οκταεδρικής φύσης. Όταν το χλωριούχο αλουμίνιο βρίσκεται σε υγρή ή τετηγμένη κατάσταση, υπάρχει ως διμερές, το οποίο είναι μια σύνθετη ένωση. Η γεωμετρία συντονισμού του θα είναι τετραεδρική σε αυτή την περίπτωση. Κατά τη θέρμανση σε υψηλότερη θερμοκρασία, τα διμερή διασπώνται σε τριγωνικά επίπεδα άτομα.

Χαρακτηριστικά του χλωριούχου αλουμινίου

Φυσικές ιδιότητες:

Τα σημεία τήξης και βρασμού του χλωριούχου αλουμινίου είναι εξαιρετικά χαμηλά.

Φτάνει στο ζενίθ του στους 180 βαθμούς Κελσίου.

Το AlCl3 είναι κακός αγωγός του ηλεκτρισμού όταν βρίσκεται σε λιωμένη κατάσταση.

Το χλωριούχο αλουμίνιο έχει λευκό χρώμα, αλλά συχνά μολύνεται με τριχλωριούχο σίδηρο, γεγονός που το κάνει να γίνεται κίτρινο.

Είναι μόνο σε υγρή κατάσταση σε πιέσεις μεγαλύτερες από 2,5 atm και θερμοκρασίες μεγαλύτερες από 190°C.

Χημικές ιδιότητες:

Το χλωριούχο αλουμίνιο είναι ένα ισχυρό οξύ Lewis με ευρύ φάσμα pH.

Χρησιμεύει ως σημαντικός βιομηχανικός καταλύτης.

Το AlCl3 είναι ένα στερεό που είναι άνυδρο, μη εκρηκτικό και μη εύφλεκτο, αλλά είναι επίσης διαβρωτικό.

Αυτή η ουσία αντιδρά βίαια όταν έρχεται σε επαφή με νερό ή οξέα.

Αντιδράσεις με χλωριούχο αργίλιο

Θα μάθουμε για τις αλληλεπιδράσεις του AlCl3 με άλλες ενώσεις σε αυτή την ενότητα. Όταν παίρνουμε άνυδρο χλωριούχο αλουμίνιο, έχουμε ένα πολύ ισχυρό οξύ Lewis στα χέρια μας. Αυτό σημαίνει ότι είναι ικανό να σχηματίζει προϊόντα προσθήκης οξέος-βάσης Lewis ακόμη και με βάσεις που είναι αδύναμες στη φύση, γεγονός που αποτελεί σημαντικό πλεονέκτημα. Για παράδειγμα, το μεσιτιλένιο και η βενζοφαινόνη είναι δύο τέτοιες χημικές ουσίες. Μερικές από τις πιο συχνές αντιδράσεις είναι οι εξής:

Όταν υπάρχουν ιόντα χλωρίου, το AlCl3 μπορεί να αντιδράσει με το οξυγόνο για να σχηματίσει τετραχλωροαργιλικό (AlCl-4).

Το τετραϋδροφουράνιο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη δημιουργία τετραϋδριδοαργιλικού, το οποίο σχηματίζεται όταν το χλωριούχο αλουμίνιο αντιδρά με το μαγνήσιο και το υδροξείδιο του ασβεστίου.

Αντίδραση χλωριούχου αλουμινίου με νερό Το χλωριούχο αλουμίνιο θεωρείται υγροσκοπικό, πράγμα που σημαίνει ότι μπορεί να απορροφήσει την υγρασία από τον αέρα όταν εκτεθεί σε αυτό. Κανονικά, αυτή η χημική ένωση εκπέμπει αναθυμιάσεις στον υγρό αέρα, υποδεικνύοντας ότι είναι τοξική. Όταν αυτό το προϊόν έρχεται σε επαφή με το νερό, παράγει έναν ήχο συριγμού. Όταν λαμβάνει χώρα η αντίδραση, τα ιόντα Cl– αντικαθίστανται από μόρια H2O, με αποτέλεσμα το σχηματισμό εξαένυδρου [Al(H2O)6]Cl3. Η άνυδρη κατάσταση του AlCl3 χάνεται και όταν εφαρμόζεται θερμότητα, το HCl διαχέεται επίσης, με αποτέλεσμα τον σχηματισμό υδροξειδίου του αργιλίου ως τελικό αποτέλεσμα της αντίδρασης.

Al(OH)3 + 3HCl + 3H2O —> Al(OH)3 + 3HCl + 3H2O

Μετά την αύξηση της θερμοκρασίας στους 400°C περίπου, σχηματίζεται οξείδιο του αργιλίου από την αντίδραση του υδροξειδίου με το οξυγόνο.

Al(OH)3 + 3H2O —> 2Al(OH)3 + 3H2O

Το γεγονός ότι τα υδατικά διαλύματα AlCl3 είναι ιοντικά είναι ένα από τα διακριτικά τους χαρακτηριστικά. Ως αποτέλεσμα αυτού, είναι εξαιρετικοί αγωγοί του ηλεκτρισμού. Είναι επίσης όξινα, γεγονός που μπορεί να οδηγήσει σε μερική υδρόλυση του ιόντος Al3+ σε ορισμένες περιπτώσεις. Το παρακάτω είναι ένα παράδειγμα του τρόπου έκφρασης της αντίδρασης:

[Al(H2O)6]

3+(aq) —> 3+(aq) [Al(OH)(H2O)5] 2+(aq) + H+ —>2+(aq) + H+ (aq)

Τα άλατα αλουμινίου που περιέχουν το ένυδρο ιόν Al3+ είναι χημικά παρόμοια με τα υδατικά διαλύματα χλωριούχου αργιλίου στις ιδιότητές τους. Συμπεριφέρονται επίσης με παρόμοιο τρόπο. Όταν αντιδρά με αραιό υδροξείδιο του νατρίου, για παράδειγμα, παράγει ένα παχύρρευστο ίζημα Al(OH)3.

Προφυλάξεις που πρέπει να λαμβάνονται με το Χλωριούχο Αλουμίνιο (AlCl3) 

Είναι σημαντικό να διατηρείτε το άνυδρο χλωριούχο αλουμίνιο μακριά από νερό και βάσεις για να αποφύγετε πιθανή μόλυνση. Λόγω της υψηλής θερμότητας που παράγεται κατά την ενυδάτωση, το χλωριούχο αλουμίνιο μπορεί να εκραγεί εάν έρθει σε επαφή με το νερό. Εκπέμπει επίσης αναθυμιάσεις στην ατμόσφαιρα. Κατά τη διάρκεια χημικών αντιδράσεων, θα πρέπει να φοράτε προστατευτικό εξοπλισμό όπως γυαλιά ασφαλείας, γάντια, προστατευτικά προσώπου και άλλα παρόμοια αντικείμενα. Αυτή η χημική ένωση θα πρέπει να φυλάσσεται σε δοχείο με κλειστό καπάκι και μακριά από υγρασία.

Όταν το AlCl3 έρχεται σε επαφή με υγρό αέρα, μπορεί να απορροφήσει την υγρασία που υπάρχει στον αέρα, με αποτέλεσμα να γίνει πολύ όξινο και να μετατραπεί σε κολλώδη ουσία. Το AlCl3 μπορεί επίσης να απορροφήσει την υγρασία από τους υδρατμούς.

Έχει την ικανότητα να διαβρώνει υλικά όπως ο ανοξείδωτος χάλυβας και το καουτσούκ με γρήγορο ρυθμό.

Ο ερεθισμός του δέρματος, των ματιών και της αναπνευστικής οδού είναι όλες πιθανές παρενέργειες της παρατεταμένης έκθεσης σε αυτή τη χημική ουσία.

Το χλωριούχο αλουμίνιο έχει ανακαλυφθεί σε ορισμένες μελέτες ότι είναι νευροτοξίνη, που σημαίνει ότι μπορεί να είναι τοξικό για τους νευρικούς ιστούς και να προκαλέσει μόνιμη βλάβη.

Συμπέρασμα 

Επομένως, μπορούμε να συμπεράνουμε ότι, το χλωριούχο αλουμίνιο αναφέρεται επίσης ως τριχλωριούχο αλουμίνιο ή χλωριούχο αργίλιο (III) σε ορισμένους κύκλους. Όταν το αλουμίνιο και το χλώριο αντιδρούν μεταξύ τους, η ένωση σχηματίζεται ως αποτέλεσμα. Το AlCl3 είναι ο χημικός τύπος αυτής της ένωσης. Το χλωριούχο αλουμίνιο έχει συνήθως λευκό χρώμα όταν πρόκειται για τη φυσική του εμφάνιση. Ωστόσο, λόγω της παρουσίας μολυσματικών ουσιών (χλωριούχος σίδηρος(III)), παίρνει μια κιτρινωπή απόχρωση.