Cloruro di alluminio: proprietà, sintesi, reazioni, usi

Il cloruro di alluminio è un composto inorganico in cui il rapporto tra alluminio e cloro è di 1:3 e pertanto la formula è AlCl3. Nel composto sono presenti molecole di acqua di cristallizzazione il cui numero può variare da zero a 6.

Proprietà del cloruro di alluminio

Se è in forma anidra si presenta come una polvere da bianca a grigia con un odore pungente. È una sostanza igroscopica, solubile in acqua, benzene, tetracloruro di carbonio, cloroformio, benzofenone e nitrobenzene.

Nella molecola l’alluminio è ibridato sp2 e, non avendo doppietti elettronici disponibili, assume una geometria trigonale planare con angoli di 120° e pertanto, la molecola è apolare.
A seconda dello stato di aggregazione  si presenta sotto forma di strutture diverse: allo stato fuso e nella fase vapore infatti ha una struttura dimerica Al2Cl6.

Le sue soluzioni  sono acide in quanto è un acido di Lewis che  in acqua dà luogo alla formazione dello ione esaidrossoalluminio [Al(H2O)6]3+.

Tale ione idrato reagisce con l’acqua secondo l’equilibrio:
[Al(H2O)6]3+ + H2O  [Al(H2O)5(OH)]2++ H3O+  

La costante relativa a questo equilibrio è pari a 1.4∙ 10-5.

Sintesi

Il cloruro di alluminio può essere preparato attraverso diverse vie sintetiche:

  • dalla reazione di scambio semplice tra alluminio e cloruro di rame (II)
    2 Al + 3 CuCl2 → 2 AlCl3 +3 Cu
  • dalla reazione di scambio semplice tra alluminio e acido cloridrico:
    2 Al + 6 HCl → 2 AlCl3+ 3 H2

Reazioni

Esso reagisce con

  • idrossido di sodio per dare idrossido di alluminio e cloruro di sodio
    AlCl3 + 3 NaOH → Al(OH)3+ 3 NaCl
  • l’acido solforico per dare solfato acido di alluminio e acido cloridrico
    AlCl3 + 3H2SO4 → Al(HSO4)3 + 3HCl

Usi

È ampiamente utilizzato nella produzione di gomma, lubrificanti, preservanti del legno, pesticidi e vernici. Il fisico e chimico danese Hans Christian Ørsted nel 1825 ottenne l’alluminio metallico riscaldando il cloruro di alluminio anidro con potassio elementare secondo la reazione di ossidoriduzione:
AlCl3 + 3 K → Al + 3 KCl

Tuttavia la prima produzione commerciale di alluminio iniziò nel 1854 a Javelìmediante riduzione del cloruro di alluminio dal tetracloroalluminato di sodio fuso mediante sodio metallico.

Può essere utilizzato nei metodi colorimetrici per l’analisi del contenuto di flavonoidi totali (TFC). I flavonoidi infatti  I flavonoidi formano complessi colorati con ioni metallici come lo ione alluminio. Gli estratti di flavonoidi opportunamente diluiti vengono fatti reagire con AlCl3 acquoso al 10% (m/v) e acetato di potassio acquoso 1 M (CH COOK) e diluiti con acqua distillata deionizzata.

La miscela di reazione viene incubata a temperatura ambiente per 30 minuti e l’assorbanza viene misurata a 415 nm contro una soluzione bianca in cui l’acqua deionizzata sostituisce AlCl3 al 10% . Per stimare il TFC viene quindi utilizzata una curva di calibrazione tracciata utilizzando il flavonoide predominante nel campione

Il cloruro di alluminio è utilizzato:

Il cloruro di alluminio esaidrato trovò impiego nei primi deodoranti dove veniva impiegato per i suoi effetti antitraspiranti.

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