Chlorid hlinitý

V pevné fázi se AlCl₃ vyskytuje v podobě šesterečných krystalů.

AlCl₃ má strukturu „YCl₃“ s krychlovou těsně zaplněnou vrstvenou krystalovou strukturou Al³⁺.[3] AlBr₃ má naproti tomu strukturu více molekulární, kde centra Al³⁺ obsazují přilehlé čtyřstěnné díry těsně zaplněné mříže iontů Br⁻. Při tání AlCl₃ vzniká dimer Al₂Cl₆, který se může vypařovat. Při vyšších teplotách tento dimer disociuje do trojúhelníkových planárních molekul AlCl₃, strukturálně analogických fluoridu boritému BF₃.

Chlorid hlinitý je silně hygroskopický a při náhlém kontaktu s vodou může vzhledem ke značnému vývinu tepla při hydrataci explodovat. Vodné roztoky AlCl₃ jsou iontové a vedou tedy dobře elektrický proud. Tyto roztoky jsou kyselé, což indikuje částečnou hydrolýzu iontu Al³⁺. Reakci lze zjednodušeně popsat takto:

[Al(H₂O)₆]³⁺ + H₂O ⇌ [Al(OH)(H₂O)₅]²⁺ + H₃O⁺

AlCl₃ je pravděpodobně nejčastěji používanou Lewisovou kyselinou a též jednou z nejsilnějších. Nachází široké uplatnění v chemickém průmyslu jako klasický katalyzátor pro Friedel-Craftsovy reakce, jak acylační, tak alkylační. Používá se též při polymerizacích a izomerizacích uhlovodíků. Hliník tvoří s chlorem kromě AlCl₃ ještě chlorid hlinný (AlCl), ten je však velmi nestabilní a je znám pouze v plynné fázi.[2]

Chlorid hlinitý se poměrně dobře rozpouští ve vodě, o poznání lépe se ale rozpouští jeho hexahydrát. Rozpouští se také dobře i v jiných polárních rozpouštědlech jako jsou methanol (CH₃OH), ethanol (CH₃CH₂OH) a aceton (CH₃COCH₃), ale také i v nepolárních rozpouštědlech jako je trichlormethan (CHCl₃), tetrachlormethan (CCl₄) nebo diethylether (CH₃CH₂OCH₂CH₃).

Chlorid hlinitý je silnou Lewisovou kyselinou, schopnou tvořit stabilní Lewisovy acidobazické adiční sloučeniny i se slabými Lewisovými zásadami jako jsou benzofenon a mesitylen.[4] Není překvapivé, že za přítomnosti chloridových iontů tvoří ionty AlCl₄⁻.

Ve vodě vzniká částečnou hydrolýzou chlorovodík nebo kationtu H₃O⁺, jak je popsáno výše. Vodné roztoky se chovají podobně jako u jiných solí hliníku obsahujících hydratované ionty Al³⁺, kdy vzniká gelovitá sraženina hydroxidu hlinitého reakcí s odpovídajícím množstvím hydroxidu sodného:

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

Chlorid hlinitý se ve velké míře vyrábí exotermní reakcí kovového hliníku s chlorem nebo chlorovodíkem při teplotách 650 až 750 °C:[2]

2 Al + 3 Cl₂ → 2 AlCl₃

2 Al + 6 HCl → 2 AlCl₃ + 3 H₂

Hydratované formy se připravují rozpouštění oxidů hliníku v suché kyselině chlorovodíkové při 150 °C.

Při přípravě v laboratoři musí být reakce prováděna velice opatrně, protože hliník je při této reakci zrádný: díky vrstvičce oxidu hlinitého zprvu vypadá, že reaguje velice pomalu, ale do cca 15 sekund začne rychlost stoupat, a po jedné minutě je již skoro v maximu. Pokud chemik myslíce si, že rychlost reakce je stejná, jako krátce po vhození hliníku do kyseliny, neustále přihazuje kousky hliníku, může dojít ke značným komplikacím, neboť se roztok zahřívá, zvyšuje se teplota a tím pádem i rychlost reakce, což může skončit zahřátím roztoku na teplotu varu a uvolňováním nebezpečného chlorovodíku.

Chlorid hlinitý, častěji však hexahydrát chloridu hlinitého, je hlavní součástí (obsah do 20 %) přípravků proti pocení na trhu. Ve vědeckých kruzích se vede široká debata o škodlivosti hlinitých solí na lidský organismus, dosud se nepodařila přímá škodlivost prokázat.

Bezvodý AlCl₃ bouřlivě reaguje s vodou a se zásadami, proto je třeba náležitá opatrnost. Hydratované soli jsou méně problematické.

• VOHLÍDAL, Jiří; ŠTULÍK, Karel; JULÁK, Alois. Chemické a analytické tabulky. 1. vyd. Praha: Grada Publishing, 1999. ISBN 80-7169-855-5.

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Aluminium chloride na anglické Wikipedii.

• Obrázky, zvuky či videa k tématu chlorid hlinitý na Wikimedia Commons
• Encyklopedické heslo Aluminiumchlorid v Ottově slovníku naučném ve Wikizdrojích
• Aluminum Chloride Information
• International Chemical Safety Card 1125
• Index of Organic Synthesis procedures that utilize AlCl₃
• The period 3 chlorides
• MSDS