Cân bằng phản ứng Al2O3 = Al + O2 (viết pt thể hiện sơ đồ chuyển hóa Al -> AlCl3 -> Al(OH)3 -> NaClO2)

Cân bằng phản ứng

4Al + 3O2 → 2Al2O3

2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2

AlCl3 + 3NaOH → Al(OH)3 + 3NaCl

Al(OH)3 + NaOH → 2H2O + NaAlO2

Tìm hiểu về AlCl3

Nhôm Clorua (AlCl3) là gì?
Nhôm clorua đôi khi còn được gọi là nhôm triclorua hoặc nhôm (III) clorua. Hợp chất được tạo thành khi nhôm và clo phản ứng với nhau. Công thức hóa học của nó được viết là AlCl3. Về hình thức bên ngoài, Clorua nhôm thường có màu trắng. Tuy nhiên, do sự hiện diện của các chất gây ô nhiễm (sắt (III) clorua), nó có màu hơi vàng.

Trong công nghiệp, nhôm clorua được sử dụng trong sản xuất nhôm kim loại, nhưng nó cũng có nhiều ứng dụng trong công nghiệp hóa chất, đặc biệt là axit Lewis. Nhôm clorua rắn (AlCl3) được liên kết cộng hóa trị với nhiệt độ nóng chảy cũng như sôi thấp.

Phát hiện đầu tiên về nhôm clorua được thực hiện vào năm 1825 bởi một nhà vật lý và hóa học người Đan Mạch tên là Hans Christian Oersted. Hợp chất hóa học này là một trong những hóa chất lâu đời nhất được sử dụng đặc biệt trong ngành hóa học hữu cơ. Chúng ta cùng tìm hiểu chi tiết về hợp chất này ở phần dưới đây.

Điều chế nhôm clorua
Nhôm clorua chủ yếu được sản xuất bằng phản ứng tỏa nhiệt của hai nguyên tố là nhôm và clo. Có một số cách khác để thu được nhôm clorua.

Một số cách phổ biến là cho kim loại nhôm phản ứng với hiđro clorua hoặc bằng cách thực hiện một phản ứng chuyển vị giữa đồng clorua và kim loại nhôm. Các phản ứng tương tự được đưa ra dưới đây:

2Al + 3Cl2 → 2AlCl3
2Al + 6HCl → 2AlCl3 + H2
2Al + 3CuCl2 → 2AlCl3 + 3Cu

Cấu trúc nhôm clorua
Khi chúng ta nói về cấu trúc của AlCl3, đôi khi nó gây nhầm lẫn. Hợp chất hóa học này có xu hướng hình thành các loại cấu trúc khác nhau khi nó tiếp xúc với các nhiệt độ khác nhau. Nó cũng phụ thuộc vào trạng thái của hợp chất cho dù nó ở trạng thái rắn, lỏng hay khí.

Nhôm clorua (AlCl3)
Cấu trúc của nhôm clorua (AlCl3)

Khi AlCl3 ở trạng thái rắn, nó có cấu trúc phân lớp khép kín hình khối. Trong trường hợp này, hình học phối trí của nó sẽ là hình bát diện. Khi nhôm clorua ở trạng thái lỏng hoặc nóng chảy, nó tồn tại dưới dạng chất làm mờ. Ở đây hình học phối trí của nó sẽ là tứ diện. Ở nhiệt độ cao hơn, các dimer phân ly thành mặt phẳng tam giác.

Tính chất nhôm clorua
Chúng ta sẽ thảo luận về các tính chất hóa học và vật lý của nhôm clorua dưới đây;

Tính chất vật lý của AlCl3
Nhôm clorua có nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi rất thấp.
Nó thăng hoa ở nhiệt độ 180 ° C.
AlCl3 ở trạng thái nóng chảy là chất dẫn điện kém.
Màu của nhôm clorua là màu trắng, nhưng thường nó bị nhiễm sắt triclorua làm cho nó có màu vàng.
Nó chỉ ở trạng thái lỏng ở áp suất trên 2,5 atm và nhiệt độ trên 190 ° C.
Tính chất hóa học của AlCl3
Nhôm clorua là một axit Lewis mạnh.
Nó là một chất xúc tác công nghiệp chính.
AlCl3 là chất rắn khan, không nổ, không cháy nhưng là chất rắn có tính ăn mòn.
Nó phản ứng dữ dội khi tiếp xúc với nước hoặc bazơ.

Phản ứng nhôm clorua
Ở đây chúng ta sẽ hiểu cách AlCl3 phản ứng với các hợp chất khác. Nếu chúng ta lấy nhôm clorua khan thì nó là một axit Lewis mạnh. Điều này có nghĩa là nó có khả năng tạo thành các sản phẩm cộng axit-bazơ Lewis ngay cả với các bazơ có bản chất yếu. Ví dụ, mesitylene và benzophenone. Một số phản ứng phổ biến là:

AlCl3 có thể tạo thành tetracloroaluminat (AlCl4–) khi có mặt các ion clorua.
Nhôm clorua có thể phản ứng với magiê và canxi hydrua trong tetrahydrofuran để tạo thành tetrahydridoaluminat.