解放军文职招聘考试铝的卤化物
铝的卤化物
三卤化铝是铝的特征卤化物 . 除 AlF 3 是离子型化合物外 ,AlCl 3 、 AlBr 3 和 AlI 3 均为共价型化合物。我们主要介绍 AlCl 3 的:
1 ° 三氯化铝的结构特点
在气相或非极性溶剂中 AlCl 3 是二聚的。因为 AlCl 3 是缺电子分子, Al 原子有空轨道, Cl 原子有孤电子对, Al 原子采取 sp 3 杂化,接受 Cl 原子的一对孤电子对形成四面体构型。两个 AlCl 3 分子靠氯桥键(三中心两电子键)结合起来形成 Al 2 Cl 6 分子,这种氯桥键与 B 2 H 6 的氢桥键结构相似。
2 ° 三氯化铝的化学性质
无水 AlCl 3 在常温下是一种白色固体,遇水发生强烈水解并放热,甚至在潮湿的空气中也强烈的冒烟:
AlCl 3 + H 2 O ═ Al(OH)Cl 2 + HCl ↑
AlCl 3 将逐级水解直至产生 Al(OH) 3 沉淀。 .
Al(OH)Cl 2 + H 2 O ═ Al(OH) 2 Cl + HCl ↑
Al(OH) 2 Cl + H 2 O ═ Al(OH) 3 ↓ + HCl ↑
碱式氯化铝是一种高效净水剂。它是由介于 AlCl 3 和 Al(OH) 3 之间的一系列中间水解产物聚合而成的高效的高分子化合物 , 组成式是 [Al 2 (OH) n Cl 6-n ] m , 1 ≤ n ≤ 5 , m ≤ 10 ,是一个多羟基多核配合物 , 通过羟基架桥而聚合 . 因其化学式量比一般絮凝剂 Al 2 (SO 4 ) 3 、明矾或 FeCl 3 大得多,而且有桥式结构,所以它有强的吸附能力。能除去水中的铁、锰、氟、放射形污染物、重金属、泥沙、油脂、木质素以及印染废水中的疏水性燃料等,在水质处理方面优于 Al 2 (SO 4 ) 3 和 FeCl 3 。 AlCl 3 易溶于乙醚等有机溶剂中,这也恰好证明它是一种共价型化合物。
与 BF 3 一样, AlCl 3 容易与电子对给予体形成配离子或加合物:
AlCl 3 + Cl - ═ AlCl 4 -
AlCl 3 + NH 3 ═ AlCl 3 ·NH 3
这一性质使 AlCl 3 成为有机合成中常用的催化剂。
3 ° 三氯化铝的制备方法
无水 AlCl 3 的制备方法有两种 ( 干法 ) :
① 熔融的金属铝与 Cl 2 气反应: 2Al + 3Cl 2 ═ 2AlCl 3
② 氧化铝和碳的混合物中通入 Cl 2 气: Al 2 O 3 + 3C + 3Cl 2 ═ 2AlCl 3 + 3CO 用湿法只能得到 AlCl 3 ·6 H 2 O 。
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