Хлорид алюминия

Не следует путать с хлоридом алюминия(I).

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.

Свойства

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 ${\mathsf {AlCl_{3}\cdot 6H_{2}O}}$ — 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:

${\mathsf {AlCl_{3}+3H_{2}O\ \xrightarrow {+100^{o}C} \ Al(OH)_{3}\downarrow +3HCl\uparrow }}$

Реагирует с щелочами (в избытке растворяется):

AlCl₃ + 3NaOH(разб.) = Al(OH)₃↓ + 3NaCl

AlCl₃ + 4 NaOH(конц.) = Na[Al(OH)₄] + 3 NaCl

Ионный обмен с выпадением осадка:

${\mathsf {AlCl_{3}+Na_{3}PO_{4}\rightarrow AlPO_{4}\downarrow +3NaCl}}$

Вытеснение более активными металлами из солей:

${\mathsf {3Mg+2AlCl_{3}\rightarrow 3MgCl_{2}+2Al}}$

Получение

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

${\mathsf {Al_{2}O_{3}+3CO+3Cl_{2}\rightarrow 2AlCl_{3}+3CO_{2}\uparrow }}$

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

${\mathsf {BCl_{3}+AlP{\xrightarrow[{}]{900^{o}C}}BP+AlCl_{3}}}$

Также есть и другие способы получения хлорида алюминия:

${\mathsf {Al+FeCl_{3}\rightarrow AlCl_{3}+Fe}}$

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

${\mathsf {3CuCl_{2}+2Al\rightarrow 2AlCl_{3}+3Cu}}$

${\mathsf {2Al+6HCl\rightarrow 2AlCl_{3}+3H_{2}\uparrow }}$

Применение

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, ионных жидкостей и пр.

Токсичность и безопасность

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

Литература

• 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.