Бромид алюминия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Бромид алюминия
Бромид алюминия: химическая формула
Бромид алюминия: вид молекулы
Общие
Систематическое наименование Бромид алюминия
Химическая формула AlBr3, Al2Br6
Эмпирическая формула AlBr3
Физические свойства
Состояние (ст. усл.) твёрдое
Молярная масса 266,69 г/моль
Плотность 3,205[1]
Термические свойства
Температура плавления 97,5[1] °C
Температура кипения 255[2] °C
Энтальпия образования (ст. усл.) − 514;
− 422 (AlBr3, газ);
− 971(Al2Br6, газ)[3] кДж/моль
Структура
Кристаллическая структура моноклинная
Классификация
Рег. номер CAS 7727-15-3
Рег. номер EINECS 231-779-7

Броми́д алюми́ния (бромистый алюминий) — это неорганическое бинарное соединение. Химическая формула ~\mathsf{\stackrel{+3}{Al}\stackrel{-1}{Br}_3}. Вещество представляет собой соль алюминия и бромоводородной кислоты. В твердом и жидком состоянии существует в форме димера: Al2Br6.

Содержание

Физические свойства [править]

Безводный бромид алюминия представляет собой бесцветное кристаллическое вещество, плавящееся при температуре 97,5 °C; температура кипения: 255 °C.

В твёрдой и жидкой фазе существует в форме димера Al2Br6, частично диссоциирующего в AlBr3, в газовой фазе масс-спектры показывают наличие ди-, тетра- и гексаформ: Al2Br6, Al4Br12, Al6Br18 соответственно.

Структура молекулы бромида алюминия Al2Br6 представляет собой сдвоенные тетраэдры, в центре которых расположены атомы алюминия, ковалентно связанные с атомами брома[4].

Координационное число алюминия в молекуле бромида равно 4[5].

Энергия разрыва связи Al—Br в молекуле бромида алюминия составляет примерно 358 кДж/моль[6].

Вещество очень гигроскопично: на воздухе расплывается, легко поглощая влагу с образованием гексагидрата AlBr3•6H2O[7]. Хорошо растворимо в воде, спирте, сероуглероде, ацетоне[8]; плотность водного раствора при 20 °C составляет: 1079,2 кг/м³ (10%-ный раствор), 1172,5 кг/м³ (20%-ный раствор)[9].

Химические свойства [править]

  • Безводный бромид алюминия очень энергично реагирует с водой выделяя при растворении много тепла и, частично гидролизуясь:
\mathsf{AlBr_3+4H_2O\leftrightarrows[Al(H_2O)_4]^{3+}+3Br^-}
\mathsf{[Al(H_2O)_4]^{3+}+H_2O\leftrightarrows[Al(H_2O)_3(OH)]^{2+}+H_3O^+}
При нагревании водного раствора гидролиз можно провести полностью:
\mathsf{AlBr_3+3H_2O=Al(OH)_3\!\downarrow\!+3HBr\!\uparrow\!}
\mathsf{AlBr_3+3NaOH=Al(OH)_3\!\downarrow\!+3NaBr}
\mathsf{AlBr_3+4NaOH=Na[Al(OH)_4]+3NaBr}
\mathsf{AlBr_3+H_2S=AlBr_3}\cdot\mathsf{H_2S}
  • При высокой температуре разлагается:
\mathsf{2AlBr_3=2Al+3Br_2}
При нагревании бромида алюминия с алюминием в газовой фазе (1000 °C) образуется нестабильный монобромид алюминия[2]:
\mathsf{AlBr_3+2Al\leftrightarrows3AlBr}
\mathsf{AlBr_3+4LiH=Li[AlH_4]+3LiBr}
  • Бромид алюминия — сильный акцептор электронных пар (кислота Льюиса) — легко присоединяет молекулы доноры (на этом, в частности, основано его применение в органическом синтезе)[7]:
\mathsf{AlBr_3+C_2H_5Br}\rightarrow\mathsf{[C_2H_5]^+[AlBr_4]^-}

Получение [править]

Безводный бромид алюминия получают взаимодействием элементов (Al и Br2) при нагревании:

\mathsf{2Al+3Br_2=Al_2Br_6}

Водный раствор можно получить реакцией алюминиевой стружки с бромоводородной кислотой:

\mathsf{2Al+6HBr=2AlBr_3+3H_2\!\uparrow}

Применение [править]

Коммерческое применение бромида алюминия в настоящий момент относительно небольшое.

Бромид алюминия входит как основной компонент в состав ксилольных электролитов для электроосаждения алюминиевых покрытий[11].

Безводный бромид алюминия используется в органическом синтезе, в частности, в реакции алкилирования по Фриделю-Крафтсу, по аналогии с хлоридом алюминия.

Алкилирование по Фриделю-Крафтсу

Соединение может выступать катализатором в реакции изомеризации бромалканов, например[12]:

\mathsf{CH_3\!\!-\!\!CH_2\!\!-\!\!CH_2Br\ \xrightarrow{AlBr_3}\ CH_3\!\!-\!\!CHBr\!\!-\!\!CH_3}

Также бромид алюминия может выступать в качестве бромирующего агента, например в реакции с хлороформом[13]:

\mathsf{CHCl_3+HBr\ \xrightarrow{90\ ^oC;\ AlBr_3}\ CHBrCl_2+HCl}

Опасность для здоровья [править]

При контакте с кожей бромид алюминия может вызывать ожоги.

Соединение умеренно ядовито: ЛД50 (крысы) ≈ 1600 мг/кг (перорально); ЛД50 (крысы) ≈ 815 мг/кг (внутрибрюшинно)[14].

Литература [править]

  1. Downs A.J. Chemistry of aluminium, gallium, indium, and thallium. — First edition. — London: Chapman & Hall, 1993. — 526 p. — ISBN 0-7514-0103-X

Примечания [править]

  1. ↑ 1 2 Лидин Р.А., Андреева Л.Л., Молочко В.А. Глава 3. Физические свойства // Константы неорганических веществ: справочник / Под редакцией проф. Р.А.Лидина. — 2-е изд., перераб. и доп.. — М.: «Дрофа», 2006. — С. 74. — ISBN 5-7107-8085-5
  2. ↑ 1 2 Турова Н.Я. Неорганическая химия в таблицах. — М.: Высший химический колледж РАН, 1997. — С. 67.
  3. ↑ Лидин Р.А., Андреева Л.Л., Молочко В.А. Часть IV. Термодинамика. Глава 1. Энтальпия образования, энтропия и энергия Гиббса образования веществ // Константы неорганических веществ: справочник / Под редакцией проф. Р.А.Лидина. — 2-е изд., перераб. и доп.. — М.: «Дрофа», 2006. — С. 441. — ISBN 5-7107-8085-5
  4. ↑ Chambers C., Holliday A.K. Modern inorganic chemistry. — Chichester: Butterworth & Co (Publishers) Ltd, 1975. — P. 153.
  5. ↑ Дроздов А.А., Зломанов В.П., Мазо Г.Н., Спиридонов Ф.М. Неорганическая химия. Т.2: Химия непереходных элементов / Под ред. акад. Ю.Н.Третьякова. — М.: Издательский центр «Академия», 2004. — Т. 2. — С. 86. — ISBN 5-7695-1436-1
  6. ↑ Лидин Р.А., Андреева Л.Л., Молочко В.А. Глава 6. Энергия связи для многоатомных частиц // Константы неорганических веществ: справочник / Под редакцией проф. Р.А.Лидина. — 2-е изд., перераб. и доп.. — М.: «Дрофа», 2006. — С. 384. — ISBN 5-7107-8085-5
  7. ↑ 1 2 Ахметов Н.С. Общая и неорганическая химия. Учебник для вузов. — 4-е изд., исправленное. — М.: «Высшая школа», 2001. — С. 498. — ISBN 5-06-003363-5
  8. ↑ Алюминий // Химическая энциклопедия / Главный редактор И. Л. Кнунянц. — М.: «Советская энциклопедия», 1988. — Т. 1. — С. 207.
  9. ↑ Лидин Р.А., Андреева Л.Л., Молочко В.А. Часть VII. Плотность воды и водных растворов. Глава 3. Соли // Константы неорганических веществ: справочник / Под редакцией проф. Р.А.Лидина. — 2-е изд., перераб. и доп.. — М.: «Дрофа», 2006. — С. 641. — ISBN 5-7107-8085-5
  10. ↑ Гофман У., Рюдорф В., Хаас А. и др. Руководство по неорганическому синтезу. — Пер. с нем., под ред. Г.Брауэра. — М.: «Мир», 1985. — Т. 3. — С. 899.
  11. ↑ Спиридонов Б.А., Федянин В.И. Исследование процесса электроосаждения алюминия из пара-ксилольных электролитов.(недоступная ссылка — история). Российское общество гальванотехников и специалистов в области обработки поверхности. Проверено 26 октября 2009.
  12. ↑ Douwes H.S.A. The kinetics of the aluminium bromide catalyzed isomerization of 1-propyl bromide (англ.) // Journal of Molecular Catalysis A: Chemical. — 2005. — Т. 240. — № 1-2. — С. 82-90.
  13. ↑ Unated States Patent 2553518. Production of Organic Bromides  (англ.) (pdf). FreePatentsOnline (May, 1951). Архивировано из первоисточника 9 апреля 2012. Проверено 26 октября 2009.
  14. ↑ Safety data for aluminium bromide  (англ.). The Physical and Theoretical Chemistry Laboratory Oxford University. Архивировано из первоисточника 9 апреля 2012. Проверено 26 октября 2009.
 
Соединения алюминия

Алюминат лития (LiAlO2) • Алюминат натрия (NaAlO2)  • Алюмогидрид кальция (Ca[AlH4]2)  • Алюмогидрид лития (LiAlH4)  • Алюмосиликаты  • Антимонид алюминия (AlSb)  • Арсенат алюминия (AlAsO4)  • Арсенид алюминия (AlAs)  • Ацетат алюминия (Al(CH3COO)3)  • Бромид алюминия (AlBr3)  • Гексафтороалюминат аммония ((NH3)3[AlF6])  • Гексафтороалюминат натрия (Na3[AlF6])  • Гидрид алюминия (AlH3)  • Гидроксид алюминия (Al(OH)3)  • Диборид алюминия (AlB2)  • Додекаборид алюминия (AlB12)  • Иодид алюминия (AlI3)  • Карбид алюминия (Al4C3)  • Метагидроксид алюминия (AlO(OH))  • Молибдат алюминия (Al2(MoO4)3)  • Монооксид алюминия (AlO)  • Монофторид алюминия (AlF)  • Монохлорид алюминия (AlCl)  • Нитрат алюминия (Al(NO3)3)  • Нитрид алюминия (AlN)  • Оксид алюминия (Al2O3)  • Оксинитрид алюминия (AlON)  • Селенид алюминия (Al2Se3)  • Силикат алюминия (Al2O3·SiO2)  • Сульфат алюминия (Al2(SO4)3)  • Сульфат алюминия-аммония (NH4Al(SO4)2)  • Сульфат алюминия-калия (KAl(SO4)2)  • Сульфат алюминия-натрия (NaAl(SO4)2)  • Сульфат алюминия-рубидия (RbAl(SO4)2)  • Сульфат алюминия-таллия (TlAl(SO4)2)  • Сульфат алюминия-цезия (CsAl(SO4)2)  • Сульфид алюминия (Al2S3)  • Тетрагидридоалюминат лития (Li[AlH4])  • Тетрагидридоалюминат натрия (Na[AlH4])  • Тетрагидридоалюминат калия (K[AlH4])  • Тетрагидридоалюминат цезия (Cs[AlH4])  • Триизобутилалюминий (Al(C4H9)3)  • Триметилалюминий (Al(CH3)3)  • Трифенилалюминий (Al(C6H5)3)  • Трифторид алюминия (AlF3)  • Триэтилалюминий (Al(C2H5)3)  • Фосфат алюминия (AlPO4)  • Фосфид алюминия (AlP)  • Хлорат алюминия (Al(ClO3)3)  • Хлорид алюминия (AlCl3)
 
Соединения брома

Бромат аммония (NH4BrO3) • Бромат калия (KBrO3) • Бромат кальция (Ca(BrO3)2) • Бромат натрия (NaBrO3) • Бромат серебра (AgBrO3) • Бромат стронция (Sr(BrO3)2) • Броматы • Бромид алюминия (AlBr3) • Бромид бора(III) (BBr3) • Бромид диртути(2+) (Hg2Br2) • Бромид магния (MgBr2) • Бромид меди(I) (CuBr) • Бромид меди(II) (CuBr2) • Бромиды • Бромистая кислота (HBrO2) • Бромистоводородная кислота (HBr) • Бромная кислота (HBrO4) • Бромноватая кислота (HBrO3) • Бромноватистая кислота (HBrO) • Бромопентакарбонилрений(I) (Re(CO)5Br) • Броморганические соединения • Диоксид брома (BrO2) • Монобромид иода (IBr) • Мононитрат брома (BrNO3) • Оксид брома (Br2O) • Пербромат калия (KBrO4) • Тринитрат брома (Br(NO3)3) • Триоксид диброма (Br2O3) • Трифторид-оксид брома (BrOF3) • Трифторосульфат брома (Br(SO3F)3) • Фторид брома(I) (BrF) • Фторид брома(III) (BrF3) • Фторид брома(V) (BrF5) • Фторид-диоксид брома (BrO2F) • Фторид-триоксид брома (BrO3F) • Фторосульфат брома (BrSO3F) • Хлорид брома (BrCl)
Источник — «http://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=Бромид_алюминия&oldid=53671442»