Alumínium-klorid

Alumínium-klorid
Alumínium-klorid hexahidrát
Alumínium-triklorid dimer
IUPAC-név	Alumínium-triklorid
Kémiai azonosítók
CAS-szám	[7446-70-0] (vízmentes) [10124-27-3] (hexahidrát)
PubChem	24012
ATC kód	D10AX01
Gyógyszer szabadnév	aluminium chloride
Gyógyszerkönyvi név	Aluminii chloridum hexahydricum
Kémiai és fizikai tulajdonságok
Kémiai képlet	AlCl3
Moláris tömeg	133,34 g/mol (vízmentes) 241,432 g/mol (hexahidrát)
Megjelenés	Fehér vagy sárga színű, szilárd
Sűrűség	2,44 g/cm³
Olvadáspont	180 °C-on szublimál, 262 °C-on bomlik
Oldhatóság (vízben)	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)
Veszélyek
EU osztályozás	Maró (C)
R mondatok	R34
S mondatok	(S1/2), S7/8, S28, S45
LD50	3450 mg/kg (patkány, szájon át)
Rokon vegyületek
Azonos kation	Alumínium-fluorid Alumínium-bromid Alumínium-jodid
Azonos anion	Bór-triklorid Gallium(III)-klorid Indium(III)-klorid Tallium(III)-klorid Magnézium-klorid
Rokon Lewis-savak	Vas(III)-klorid Bór-trifluorid
Ha másként nem jelöljük, az adatok az anyag standardállapotára (100 kPa) és 25 °C-os hőmérsékletre vonatkoznak.

Az alumínium-klorid az alumínium klórral alkotott vegyülete, kloridja. Képlete AlCl₃. Fehér színű kristályokat alkot. Már alacsonyabb hőmérsékleten is párolog. 180 °C-on szublimál, ezért csak nagyobb nyomáson lehet megolvasztani. Erősen higroszkópos, magába szívja a levegő nedvességét és sűrű folyadékká alakul. Jól oldódik vízben. Szerves oldószerek (például alkohol, éter, aceton) is jól oldják. Vizes oldatából a hexahidrátja (AlCl₃ · 6 H₂O) kristályosítható ki.

Szerkezete

Az alumínium-klorid monomer AlCl₃ molekulái elektronhiányosak, ezért instabilak. Ezek a molekulák könnyen dimerizálódnak, ekkor Al₂Cl₆ dimer molekulák keletkeznek. Az alumínium-klorid gőzei körülbelül 700 °C hőmérsékletig tartalmaznak ilyen molekulákat, magasabb hőmérsékleten a molekulák disszociálnak. Ezek a molekulák két AlCl₄ tetraéderből épülnek fel, a két tetraéder egyik éle közös. Ha a molekulák kristályrácsba rendeződnek, deformálódnak. A szilárd alumínium-klorid kristályt lazán összekapcsolódó AlCl₆ oktaéderek építik fel.

Az alumínium-klorid kristályrácsának, dimer molekuláinak és monomer molekulájának szerkezete

Kémiai tulajdonságai

A vegyület víz hatására hidrolizál, vizes oldata savas kémhatású.

$\mathrm {AlCl_{3}+3\ H_{2}O\rightleftharpoons Al(OH)_{3}+3\ HCl}$

A képződő alumínium-hidroxid vízben rosszul oldódik, csapadékként válik ki. Emiatt az oldat zavaros lesz. A töményebb oldat a fejlődő hidrogén-klorid miatt füstölög. Addíciós vegyületeket képez ammóniával, kén-dioxiddal és sok szerves vegyülettel.

Előállítása

Vízmentes alumínium-kloridot úgy állítanak elő, hogy alumíniumreszeléket reagáltatnak klórral. A reakció nyersanyaga drága, ezért leginkább timföldból állítják elő szén-monoxid és klórgáz, illetve az ezekből képződő foszgén segítségével.

$\mathrm {3\ CO+3\ Cl_{2}\rightarrow 3\ COCl_{2}}$

$\mathrm {Al_{2}O_{3}+3\ COCl_{2}\rightarrow 2\ AlCl_{3}+3\ CO_{2}}$

Timföld helyett bauxit is használható, de a bauxitból előállított alumínium-klorid gyakran vasat tartalmaz. A vegyület vizes oldatát alumínium-hidroxidból állítják elő sósavval.

Felhasználása

Szerves kémiai szintézisekben a Friedel–Crafts-reakciók katalizátora. Katalizátorként alkalmazzák műgyanták, műanyagok, gumi és kenőanyagok gyártásakor. Sok kondenzációs reakciót gyorsít. Izzadás elleni szereket is készítenek belőle.

Források

• Erdey-Grúz Tibor: Vegyszerismeret
• Nyilasi János: Szervetlen kémia