Công thức hóa học của Aluminium Chloride – Cấu trúc, tính chất và ứng dụng

Aluminium Chloride – tên tiếng Việt là Nhôm Clorua – là hợp chất vô cơ quan trọng trong công nghiệp hóa chất, có công thức hóa học AlCl₃. Đây là hợp chất của kim loại nhôm (Al) và phi kim clo (Cl), hình thành khi nhôm phản ứng trực tiếp với khí clo ở nhiệt độ cao.

1. Công thức hóa học của Aluminium Chloride

• Công thức phân tử: AlCl₃

• Khối lượng mol: 133,34 g/mol

• Tỉ lệ nguyên tử: 1 nguyên tử Al liên kết với 3 nguyên tử Cl theo tỉ lệ 1:3.

• Dạng tồn tại:

  • AlCl₃ khan: tinh thể màu trắng hoặc vàng nhạt, dễ hút ẩm.

  • AlCl₃·6H₂O: dạng ngậm nước, rắn kết tinh, tan tốt trong nước.

2. Cấu trúc phân tử và đặc điểm liên kết

• Ở trạng thái rắn, AlCl₃ tồn tại dưới dạng cấu trúc mạng ion.

• Khi ở trạng thái khí hoặc dung dịch hữu cơ, AlCl₃ có thể tạo thành phân tử dạng dimer Al₂Cl₆ do sự chia sẻ nguyên tử Cl giữa hai trung tâm Al, giúp ổn định cấu trúc.

Minh họa dimer Al₂Cl₆: Al2Cl6:Cl–Al(μ–Cl)₂–Al–Cl

Liên kết μ-Cl (clo cầu nối) đóng vai trò giảm mật độ điện tích dương trên Al³⁺, hạn chế phản ứng thủy phân khi tiếp xúc hơi ẩm.

3. Phản ứng hóa học tiêu biểu

• Tạo thành từ nhôm và clo: 2Al+3Cl2→t°2AlCl3

• Thủy phân trong nước: AlCl3+3H2O→Al(OH)3+3HCl

• Xúc tác Friedel–Crafts:
  AlCl₃ nhận cặp electron từ halogen hoặc acyl halide, tạo ion carbocation/acylium thúc đẩy phản ứng alkyl hóa hoặc acyl hóa hydrocacbon thơm.

4. Ứng dụng thực tiễn dựa trên công thức AlCl₃

5. Lưu ý an toàn

• Độc tính: Hơi HCl sinh ra khi AlCl₃ tiếp xúc nước gây kích ứng mạnh.

• Bảo quản: Đựng trong thùng kín, khô, tránh hơi ẩm.

• Xử lý sự cố: Trung hòa bằng dung dịch kiềm loãng (NaHCO₃, Na₂CO₃) trước khi thải bỏ.