Chlorek glinu

Chlorek glinu, AlCl
3 – nieorganiczny związek chemiczny, sól kwasu solnego i glinu. Jest białym ciałem stałym^[6] (produkty handlowe mogą mieć zabarwienie żółte^[2]). Związek bezwodny dymi na powietrzu z powodu hydrolizy spowodowanej parą wodną. Jest kwasem Lewisa i stosowany jest głównie jako katalizator w reakcji Friedla-Craftsa^[4].

Chlorek glinu

Próbki białego i żółtego AlCl 3·6H 2O ([Al(H 2O) 6]Cl 3)
Nazewnictwo Nomenklatura systematyczna (IUPAC) trichlorek glinu Inne nazwy i oznaczenia farm. Aluminii chloridum hexahydricum
Ogólne informacje
Wzór sumaryczny	AlCl3
Masa molowa	133,34 g/mol
Wygląd	białe lub żółte ciało stałe
Identyfikacja
Numer CAS	7446-70-0 7784-13-6 (heksahydrat)
PubChem	24012
DrugBank	DB11081
Właściwości Gęstość 2,44 g/cm³ (20 °C)[1][2]; ciało stałe Rozpuszczalność w wodzie 450 g/l (20 °C, rozkład)[1] Temperatura topnienia 192,5 °C (w punkcie potrójnym, 233 kPa)[3] Temperatura wrzenia 180 °C (sublimacja)[4]
Budowa Typ hybrydyzacji i VSEPR sp2 – trygonalna płaska Moment dipolowy 0 D
Niebezpieczeństwa Karta charakterystyki: dane zewnętrzne firmy Sigma-Aldrich Globalnie zharmonizowany system klasyfikacji i oznakowania chemikaliów Na podstawie Rozporządzenia CLP, zał. VI[5] Niebezpieczeństwo Zwroty H H314 Zwroty P P280, P305+P351+P338, P310 Europejskie oznakowanie substancji oznakowanie ma znaczenie wyłącznie historyczne Na podstawie Rozporządzenia CLP, zał. VI[5] Żrący (C) Zwroty R R34 Zwroty S S1/2, S7/8, S28, S45 Numer RTECS BD0525000 Dawka śmiertelna LD50 1130 mg/kg (mysz, doustnie)
Podobne związki
Inne aniony	trichlorek boru chlorek magnezu chlorek indu(III)
Inne kationy	fluorek glinu bromek glinu jodek glinu
Podobne związki	chlorek żelaza(III), fluorek boru
Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą stanu standardowego (25 °C, 1000 hPa)
Klasyfikacja medyczna
ATC	D10 AX01

Struktura

W stanie stałym chlorek glinu ma budowę krystaliczną o strukturze warstwowej, w której glin ma liczbę koordynacyjną 6^[4]. W stanie ciekłym i gazowym (poniżej 400 °C) jest dimerem, Al
2Cl
6, zaś w wysokiej temperaturze przyjmuje formę monomeru, AlCl
3 (forma wyłączna powyżej 800 °C)^[3], o strukturze płaskiej^[7].

Trójwymiarowe struktury chlorku glinu

Heksahydrat ma charakter soli kompleksowej [Al(H
2O)
6]Cl
3^[8].

Otrzymywanie

Bezwodny chlorek glinu otrzymuje się m.in. w reakcji glinu z chlorem lub chlorowodorem^[9]:

2Al + 3Cl
2 → 2AlCl
3 (podstawowa metoda przemysłowa)^[3]

2Al + 6HCl → 2AlCl
3 + 3H
2

Inną metodą przemysłową jest chlorowanie tlenku glinu mieszaniną chloru i tlenku węgla^[3].

Heksahydrat można uzyskać rozpuszczając tlenek glinu w kwasie solnym, a w formie krystalicznej – przepuszczając HCl przez nasycony roztwór związku^[3].

Właściwości fizyczne

Chlorek glinu przy ogrzewaniu pod normalnym ciśnieniem sublimuje przy 180 °C. Pod zwiększonym ciśnieniem topi się w temperaturze ok. 192 °C, czemu towarzyszy gwałtowny spadek przewodnictwa elektrycznego i wzrost objętości o 85%. Wynika to ze zmiany struktury podczas przemiany fazowej^[4][8].

Właściwości chemiczne

Chlorek glinu reaguje bardzo gwałtownie z wodą tworząc heksahydrat, AlCl
3·6H
2O, hydrolizujący do tlenochlorku glinu, AlClO, i kwasu solnego, w wyniku czego roztwór ma charakter silnie kwasowy^[3]. Ogrzewanie heksahydratu prowadzi do wydzielenia chlorowodoru, pary wodnej i tlenku glinu (Al
2O
3)^[9].

Chlorek glinu jest kwasem Lewisa, ze względu na występowanie nieobsadzonego walencyjnego orbitalu 3p atomu glinu w cząsteczce AlCl
3^[10]. Z zasadami Lewisa tworzy kompleksy, np.:

AlCl
3 + Cl−
→ [AlCl
4]−
^[10]

AlCl
3 + :NH
3 → H
3N→AlCl
3^[11]

Także powstawanie dimeru 2AlCl
3 → Al
2Cl
6 jest reakcją typu kwas Lewisa + zasada Lewisa^[12].

Zastosowanie

Chlorek glinu stosuje się jako katalizator w syntezie organicznej (np. w reakcji Friedla-Craftsa)^[9]:

Reakcja Friedla-Craftsa z udziałem chlorku glinu jako katalizatora

Jest on również stosowany do wyrobu papieru pergaminowego, a także w garbarstwie i medycynie^[9].