Home » Cân bằng Al + HCl | AlCl3 + H2 (Cân bằng phương trình hóa học, tính chất của AlCl3)

Cân bằng Al + HCl | AlCl3 + H2 (Cân bằng phương trình hóa học, tính chất của AlCl3)

Nhôm clorua, hoặc nhôm triclorua, có công thức hóa học là AlCl3 và là hợp chất của clo và nhôm. Nhôm clorua khi gặp nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi thấp, nó sẽ thăng hoa. Nó là một hợp chất cộng hóa trị ion. Nhôm clorua nóng chảy không dễ dẫn điện, không giống như hầu hết các muối có chứa các ion halogen (như natri clorua).

AlCl3 sử dụng cấu trúc “YCl3”, là cấu trúc phân lớp dày đặc nhất của Al3 + lập phương. Trong AlBr3, Al3 + chiếm khoảng trống giữa các tứ diện lân cận của khung có mật độ cao nhất Br−. Khi nóng chảy, AlCl3 tạo thành một dimer dễ bay hơi Al2Cl6, chứa hai liên kết cầu clo ba tâm bốn điện tử. Ở nhiệt độ cao hơn, dimer Al2Cl6 phân ly tạo thành AlCl3 tam giác phẳng, có cấu trúc tương tự như BF3.




BYTUONG-chuyên trang trên 95.000+ ý tưởng kiếm tiền, kinh doanh, ý tưởng tạo giá trị, lợi ích

—–hoặc—–

***

Tìm hiểu thêm

Nhôm clorua là một axit Lewis được sử dụng rất phổ biến. Trong công nghiệp hóa chất, nó thường là chất xúc tác cho các phản ứng Friedel-Crafts. Nó cũng được sử dụng trong quá trình trùng hợp và đồng phân hóa các hydrocacbon.

Nhôm cũng có thể tạo ra nhôm clorua (AlCl), nhưng hợp chất này rất không bền và chỉ có thể xuất hiện ở thể khí. Về mặt công nghiệp, nó được chế biến bằng bauxit và được tạo ra bởi phản ứng tỏa nhiệt giữa nhôm và clo.

Nhôm clorua là một axit Lewis mạnh và có thể phản ứng với các bazơ Lewis để tạo ra các hợp chất. Nó thậm chí có thể phản ứng với các bazơ Lewis yếu như benzophenone và mesitylene. Nếu có ion clorua, nhôm clorua sẽ tạo ra (tetra) ion cloroaluminat AlCl4−:

AlCl3 (aq) + Cl− (aq) ⇌ AlCl4− (aq)

Trong nước, nhôm clorua sẽ bị thủy phân một phần tạo thành khí hiđro clorua hoặc ion H3O +. Dung dịch nước của nó cũng giống như dung dịch của các chất chứa nhôm khác, chứa các ion nhôm ngậm nước và phản ứng với một lượng natri hydroxit thích hợp có thể tạo ra kết tủa nhôm hydroxit:

AlCl3 (aq) + 3 NaOH (aq) → Al (OH) 3 (s) + 3NaCl (aq)

AlCl3 (aq) + 3 H2O → AlO2- + 3HCl + H3O +

Nhôm clorua chủ yếu được sử dụng trong phản ứng Friedel-Crafts, ví dụ, benzen và phosgene được sử dụng làm nguyên liệu để điều chế anthraquinon và được sử dụng trong công nghiệp nhuộm. Trong phản ứng Friedel-Crafts rộng rãi, công thức phản ứng của ankan được clo hóa hoặc halogen hóa và các chất thơm.

Trong phản ứng của benzen và các dẫn xuất của nó, sản phẩm chính là đồng phân para. Trong khi đó, phản ứng alkyl hóa liên quan đến nhiều vấn đề hơn và không được sử dụng rộng rãi như phản ứng acyl hóa. Bất kể phản ứng xảy ra như thế nào, nhôm clorua và các nguyên liệu và thiết bị khác phải khô vừa phải, và một lượng nhỏ nước sẽ giúp phản ứng tiến hành.

Vì nhôm clorua có thể được phối hợp với sản phẩm phản ứng, nó phải được sử dụng trong phản ứng Friedel-Crafts với lượng tương đương với chất phản ứng, không phải là “lượng xúc tác”. Nhôm clorua sau phản ứng rất khó thu hồi và tạo ra một lượng lớn chất thải ăn mòn. Để đáp ứng các yêu cầu của hóa học xanh, các nhà hóa học bắt đầu sử dụng yttrium trifluoride hoặc dysprosium trifluoride thay thế nhôm clorua để giảm ô nhiễm.

Nhôm clorua cũng thường được sử dụng để thêm nhóm anđehit vào vòng benzen. Ví dụ, phản ứng Gartman-Koch sử dụng cacbon monoxit, hydro clorua, nhôm clorua và clorua cuprous làm chất xúc tác.

AlCl3 cũng thường được sử dụng trong phản ứng trùng hợp và đồng phân hydrocacbon. Các ví dụ quan trọng bao gồm sản xuất công nghiệp etylbenzen. Ethylbenzene có thể được sử dụng để điều chế thêm styrene, polystyrene và dodecylbenzene làm chất làm sạch.