Хлорид алюминия AlCl3: свойства, получение, применение

Хлорид алюминия AlCl3 — средняя растворимая соль, образованная слабым амфотерным основанием и сильной кислотой, молярная масса 133,5 г/моль.

Ключевые факты

Формула
AlCl3
Класс
соль (средняя, растворимая)
Молярная масса
133,5 г/моль для расчётов ЕГЭ; по массам IUPAC 133,33 г/моль
Состояние
твёрдое вещество
Степени окисления
Al +3, Cl −1
Связь
ковалентная полярная, сильно смещённая к хлору
Особенность
реагирует и с недостатком, и с избытком щёлочи по-разному

Обновлено · Химия · Редакция НейроМиши

Что такое хлорид алюминия?

Хлорид алюминия — бесцветная соль, образованная амфотерным гидроксидом и сильной соляной кислотой. Отсюда главные его свойства: в воде она сильно гидролизуется, а со щёлочью даёт сначала осадок гидроксида алюминия, который в избытке щёлочи снова растворяется.

Безводный хлорид алюминия на влажном воздухе дымит, потому что реагирует с влагой с выделением хлороводорода. В промышленности его ценят за способность ускорять органические реакции: это один из самых известных катализаторов, особенно при алкилировании бензола.

Какие физические свойства у хлорида алюминия?

Физические свойства: хлорид алюминия AlCl3
СвойствоЗначение
Агрегатное состояниетвёрдое вещество
Цвет и запахбелый или слегка желтоватый порошок; на воздухе дымит и пахнет хлороводородом
Растворимость в водехорошая: около 45 г в 100 г воды; реакция с водой сопровождается нагреванием
Термическая устойчивостьбезводная соль возгоняется около 180 °C
Среда растворакислая, рН заметно ниже 7

Какие химические свойства у хлорида алюминия?

Хлорид алюминия показывает амфотерность иона алюминия в реакциях со щёлочью, подвергается сильному гидролизу и вступает в совместный гидролиз с карбонатами и сульфидами. Всё это обычные темы заданий.

  1. С недостатком щёлочи: белый осадок гидроксида алюминияAlCl3 + 3NaOH → Al(OH)3↓ + 3NaClУсловия: щёлочь в недостатке
  2. С избытком щёлочи: осадок растворяетсяAlCl3 + 4NaOH → Na[Al(OH)4] + 3NaClУсловия: щёлочь в избытке
  3. С карбонатом натрия: совместный гидролиз2AlCl3 + 3Na2CO3 + 3H2O → 2Al(OH)3↓ + 6NaCl + 3CO2↑
  4. С сульфидом натрия: осадок и сероводород2AlCl3 + 3Na2S + 6H2O → 2Al(OH)3↓ + 3H2S↑ + 6NaCl
  5. Гидролиз по первой ступениAlCl3 + H2O ⇄ Al(OH)Cl2 + HCl

Сульфид и карбонат алюминия в водном растворе существовать не могут: при смешивании растворов выпадает гидроксид алюминия и выделяется сероводород или углекислый газ. Поэтому в таблице растворимости на их месте стоит прочерк.

Как получают хлорида алюминия?

Из алюминия

Безводный хлорид алюминия получают, пропуская хлор над раскалённым алюминием. В растворе его получают растворением металла в соляной кислоте.

  • 2Al + 3Cl2 → 2AlCl3
  • 2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2↑

Из гидроксида алюминия

Амфотерный гидроксид алюминия реагирует с соляной кислотой как основание и растворяется.

  • Al(OH)3 + 3HCl → AlCl3 + 3H2O

Как распознать хлорид алюминия? Качественная реакция

Ион алюминия определяют щёлочью: выпадает белый студенистый осадок гидроксида, который растворяется и в кислоте, и в избытке щёлочи. Растворимость осадка в избытке щёлочи отличает алюминий от магния.

  • Al3+ + 3OH− → Al(OH)3↓

Где применяют хлорида алюминия?

  • катализатор в органическом синтезе, в частности при алкилировании бензола;
  • коагулянт для очистки воды: хлопья гидроксида увлекают примеси;
  • сырьё для получения других соединений алюминия;
  • компонент некоторых косметических и фармацевтических препаратов.

Меры предосторожности. Безводная соль бурно реагирует с водой, выделяя хлороводород, и вызывает ожоги кожи и глаз. Хранят её герметично, а работать нужно в перчатках, очках и вытяжном шкафу.

Чему равна молярная масса хлорида алюминия?

M(AlCl3) = 27 + 3·35,5 = 133,5 г/моль

Молярную массу вещества складывают из относительных атомных масс элементов с учётом индексов. На ЕГЭ массы округляют до целых, у хлора берут 35,5. Если брать массы IUPAC до сотых, получится 133,33 г/моль.

Посчитать молярную массу в калькуляторе · Количество вещества: n = m/M

Где хлорид алюминия встречается на ЕГЭ?

Вопросы и ответы

Чему равна молярная масса хлорида алюминия?

M(AlCl3) = 27 + 3·35,5 = 133,5 г/моль.

Что происходит, когда к хлориду алюминия приливают щёлочь по каплям?

Сначала выпадает белый осадок гидроксида алюминия. При дальнейшем добавлении щёлочи он растворяется, и в растворе образуется тетрагидроксоалюминат натрия.

Почему раствор хлорида алюминия кислый?

Гидроксид алюминия — очень слабое основание, а соляная кислота сильная. Катион алюминия связывает гидроксид-ионы воды, и в растворе остаётся избыток ионов водорода.

Почему сульфид алюминия нельзя получить в растворе?

Он полностью гидролизуется водой. При смешивании растворов хлорида алюминия и сульфида натрия получаются гидроксид алюминия и сероводород, а не сульфид.

Потренироваться на заданиях

Страница объясняет вещество, а тренажёр помогает применить это в заданиях. В кабинете НейроМиши — задания ЕГЭ по химии с проверкой ответа и разбором ошибки. Начать можно без регистрации.

Задачи по теме — с проверкой Разбор заданий ЕГЭ по химии

Связанные элементы, таблицы и вещества

Элементы в составе: алюминий Al, хлор Cl.

Другие вещества

Все вещества справочника · Таблица Менделеева

Источники