Хлорид алюминия

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

Хлорид алюминия
Общие
Систематическое наименование	трихлоралюмин, трихлоралюминий, алюминия трихлорид
Традиционные названия	хлористый алюминий
Хим. формула	AlCl₃
Физические свойства
Состояние	белые или бледно-желтые гигроскопичные твердые 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) четырехгранная (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
SMILES
[Al](Cl)(Cl)Cl
InChI
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	0 3 2 COR
Приводятся данные для стандартных условий (25 ℃, 100 кПа), если не указано иное.

СвойстваПравить

В безводном виде бесцветные кристаллы, дымящие вследствие гидролиза во влажном воздухе, выделяя HCl. 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 $\mathsf{A}\mathsf{l}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{3}}\cdot <!--\; \cdot \; -->\mathsf{6}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$${\mathsf {AlCl_{3}\cdot 6H_{2}O}}$  — 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:

$\mathsf{A}\mathsf{l}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{3}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\stackrel{\mathsf{+}{\mathsf{100}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{A}\mathsf{l}\mathsf{(}\mathsf{O}\mathsf{H}{\mathsf{)}}_{\mathsf{3}}\downarrow <!--\; \downarrow \; -->\mathsf{+}\mathsf{3}\mathsf{H}\mathsf{C}\mathsf{l}\uparrow <!--\; \uparrow \; -->$${\mathsf {AlCl_{3}+3H_{2}O\ \xrightarrow {+100^{o}C} \ Al(OH)_{3}\downarrow +3HCl\uparrow }}$ 

ПолучениеПравить

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

$\mathsf{A}{\mathsf{l}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{3}\mathsf{C}\mathsf{O}\mathsf{+}\mathsf{3}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{2}}\to <!--\; \to \; -->\mathsf{2}\mathsf{A}\mathsf{l}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{3}\mathsf{C}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\uparrow <!--\; \uparrow \; -->$${\mathsf {Al_{2}O_{3}+3CO+3Cl_{2}\rightarrow 2AlCl_{3}+3CO_{2}\uparrow }}$ 

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

$\mathsf{B}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{A}\mathsf{l}\mathsf{P}\underset{}{\overset{{\mathsf{900}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }}\mathsf{B}\mathsf{P}\mathsf{+}\mathsf{A}\mathsf{l}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{3}}$${\mathsf {BCl_{3}+AlP{\xrightarrow[{}]{900^{o}C}}BP+AlCl_{3}}}$ 

Также есть и другие способы получения хлорида алюминия:

$\mathsf{A}\mathsf{l}\mathsf{+}\mathsf{F}\mathsf{e}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{3}}\to <!--\; \to \; -->\mathsf{A}\mathsf{l}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{F}\mathsf{e}$${\mathsf {Al+FeCl_{3}\rightarrow AlCl_{3}+Fe}}$ 

$\mathsf{A}\mathsf{l}\mathsf{(}\mathsf{O}\mathsf{H}{\mathsf{)}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{3}\mathsf{H}\mathsf{C}\mathsf{l}\to <!--\; \to \; -->\mathsf{A}\mathsf{l}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{3}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$${\mathsf {Al(OH)_{3}+3HCl\rightarrow AlCl_{3}+3H_{2}O}}$ 

$\mathsf{3}\mathsf{C}\mathsf{u}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{A}\mathsf{l}\to <!--\; \to \; -->\mathsf{2}\mathsf{A}\mathsf{l}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{3}\mathsf{C}\mathsf{u}$${\mathsf {3CuCl_{2}+2Al\rightarrow 2AlCl_{3}+3Cu}}$ 

$\mathsf{2}\mathsf{A}\mathsf{l}\mathsf{+}\mathsf{6}\mathsf{H}\mathsf{C}\mathsf{l}\to <!--\; \to \; -->\mathsf{2}\mathsf{A}\mathsf{l}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{3}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\uparrow <!--\; \uparrow \; -->$${\mathsf {2Al+6HCl\rightarrow 2AlCl_{3}+3H_{2}\uparrow }}$ 

ПрименениеПравить

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).

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

Токсичность и безопасностьПравить

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

ЛитератураПравить

• Данилов В. П. Алюминия хлорид // Химическая энциклопедия : в 5 т. / Гл. ред. И. Л. Кнунянц. — М.: Советская энциклопедия, 1988. — Т. 1: А — Дарзана. — С. 122. — 623 с. — 100 000 экз. — ISBN 5-85270-008-8.