El cloruro de aluminio (AlCl 3 ), también conocido como tricloruro de aluminio , describe compuestos con la fórmula AlCl 3 (H 2 O) n (n = 0 o 6). Consisten en átomos de aluminio y cloro en una proporción de 1: 3, y una forma también contiene seis aguas de hidratación . Ambos son sólidos blancos, pero las muestras a menudo están contaminadas con cloruro de hierro (III) , lo que les da un color amarillo.
El material anhidro es importante comercialmente. Tiene un punto de fusión y de ebullición bajo. Se produce y consume principalmente en la producción de aluminio metálico, pero también se utilizan grandes cantidades en otras áreas de la industria química. [7] El compuesto se cita a menudo como un ácido de Lewis . Es un ejemplo de un compuesto inorgánico que cambia reversiblemente de un polímero a un monómero a temperatura suave.
El AlCl 3 adopta tres estructuras, según la temperatura y el estado (sólido, líquido, gas). Solid AlCl 3 es un cierre cúbica similar a una lámina en capas lleno capas. En este marco, los centros de Al exhiben geometría de coordinación octaédrica . [8] El cloruro de itrio (III) adopta la misma estructura, al igual que una variedad de otros compuestos. Cuando el tricloruro de aluminio está en su estado fundido, existe como el dímero Al 2 Cl 6 , con tetracoordinado de aluminio. Este cambio de estructura está relacionado con la menor densidad de la fase líquida (1,78 g / cm 3) Versus tricloruro de aluminio sólido (2,48 g / cm 3 ). Los dímeros de Al 2 Cl 6 también se encuentran en la fase de vapor . A temperaturas más altas, los dímeros de Al 2 Cl 6 se disocian en AlCl 3 trigonal planar , que es estructuralmente análogo al BF 3 . La masa fundida conduce mal la electricidad , [9] a diferencia de los haluros más iónicos como el cloruro de sodio .
El monómero de cloruro de aluminio pertenece al grupo de puntos D 3h en su forma monomérica y D 2h en su forma dimérica.
El hexahidrato consta de centros octaédricos [Al (H 2 O) 6 ] 3+ y contraiones cloruro . Los enlaces de hidrógeno unen el catión y los aniones. [10] La forma hidratada del cloruro de aluminio tiene una geometría molecular octaédrica, con el ion de aluminio central rodeado por seis moléculas de ligando de agua . Al estar saturado coordinativamente, el hidrato tiene poco valor como catalizador en la alquilación de Friedel-Crafts y reacciones relacionadas.
El AlCl 3 es un catalizador ácido de Lewis común para las reacciones de Friedel-Crafts , tanto acilaciones como alquilaciones. [11] Los productos importantes son los detergentes y el etilbenceno . Este tipo de reacciones son el uso principal del cloruro de aluminio, por ejemplo, en la preparación de antraquinona (utilizada en la industria de colorantes ) a partir de benceno y fosgeno . [9] En la reacción general de Friedel-Crafts, un cloruro de acilo o haluro de alquilo reacciona con un sistema aromático como se muestra: [11]