Бромид алюминия - Aluminium bromide

Бромид алюминия

Имена
Предпочтительное название IUPAC Бромид алюминия
Другие имена Бромид алюминия Бромид алюминия (III) Трибромид алюминия
Идентификаторы
Количество CAS	7727-15-3 Y 7784-11-4 гексагидрат Y
3D модель (JSmol )	Интерактивное изображение димер: Интерактивное изображение
ChemSpider	22818 Y 9040513 геми (ацетилбромид) Y 9499890 этантиол Y
ECHA InfoCard	100.028.891
Номер ЕС	231-779-7
PubChem CID	24409 11062022 треткис (тетрахлорметан) 10865226 геми (ацетилбромид) 11324936 этантиол 6093832 трис (пиридин)
Номер RTECS	BD0350000
UNII	IY20HBK5LK Y
Номер ООН	1725
Панель управления CompTox (EPA)	DTXSID2064783
ИнЧИ InChI = 1S / Al.3BrH / h; 3 * 1H / q + 3 ;;; / p-3 Y Ключ: PQLAYKMGZDUDLQ-UHFFFAOYSA-K Y InChI = 1 / Al.3BrH / h; 3 * 1H / q + 3 ;;; / p-3 Ключ: PQLAYKMGZDUDLQ-DFZHHIFOAT
Улыбки Br [Al] (Br) Br димер: Br [Al-] 1 (Br) [Br +] [Al -] ([Br +] 1) (Br) Br
Характеристики
Химическая формула	AlBr3 Al2Br6 AlBr3· 6H2О (гексагидрат)
Молярная масса	266,694 г / моль (безводный) 374,785 г / моль (гексагидрат)[1]
Внешность	порошок от белого до бледно-желтого[1]
Запах	острый
Плотность	3,2 г / см^3 (безводный) 2,54 г / см^3 (гексагидрат)[1]
Температура плавления	97,5 ° C (безводный) 93 ° C (гексагидрат)[1]
Точка кипения	255 (безводный)[1]
Растворимость в воде	очень растворим, частично гидролизуется, на что указывает дымящийся раствор и, возможно, появление белого осадка
Растворимость	слабо растворим в метанол, диэтиловый эфир, ацетон
Структура[2]
Кристальная структура	Моноклиника, mP16 (безводный)
Космическая группа	P21/ с, №14
Постоянная решетки	а = 0,7512 нм, б = 0,7091 нм, c = 1,0289 нм α = 90 °, β = 96,44 °, γ = 90 °
Формула единиц (Z)	4
Термохимия[1]
Теплоемкость (C)	100,6 Дж / (моль · К)
Стандартный моляр энтропия (Sо298)	180,2 Дж / (моль · К)
Станд. Энтальпия формирование (ΔжЧАС^⦵298)	-572,5 кДж / моль
Опасности
Пиктограммы GHS
Сигнальное слово GHS	Опасность
Формулировки опасности GHS	H302, H314
Меры предосторожности GHS	P260, P264, P270, P280, P301 + 312, P301 + 330 + 331, P303 + 361 + 353, P304 + 340, P305 + 351 + 338, P310, P321, P330, P363, P405, P501
NFPA 704 (огненный алмаз)	1 3 1
Смертельная доза или концентрация (LD, LC):
LD50 (средняя доза )	1598 мг / кг (перорально, крыса)
Родственные соединения
Другой анионы	трихлорид алюминия трииодид алюминия
Другой катионы	трибромид бора
Родственные соединения	бромид железа (III)
Если не указано иное, данные для материалов приведены в их стандартное состояние (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
Y проверять (что YN ?)
Ссылки на инфобоксы

Бромид алюминия любое химическое соединение с эмпирической формулой AlBr_Икс. Трибромид алюминия является наиболее распространенной формой бромида алюминия.^[3] Это бесцветный, сублимируемый гигроскопичный твердый; следовательно, старые образцы имеют тенденцию к гидратации, в основном в виде гексагидрата трибромида алюминия (AlBr₃· 6H₂О).

Структура

Димерная форма трибромида алюминия (Al₂Br₆) преобладает в твердом состоянии, в растворах в некоординирующих растворителях (например, CS₂), в расплаве и в газовой фазе. Только при высоких температурах эти димеры распадаются на мономеры:

Al₂Br₆ → 2 AlBr₃ ΔH °_дисс = 59 кДж / моль

Виды монобромид алюминия образуется в результате реакции HBr с металлическим Al при высокой температуре. Это непропорционально температура близкая к комнатной:

6 / n "[AlBr]_п"→ Al₂Br₆ + 4 Al

Эта реакция обратная при температуре выше 1000 ° C. Монобромид алюминия кристаллографически охарактеризован в виде тетрамерного аддукта Al₄Br₄(Сеть₃)₄ (Et = C₂ЧАС₅). Этот вид электронно связан с циклобутаном. Теория предполагает, что двухатомный монобромид алюминия конденсируется в димер, а затем в тетраэдрический кластер Al₄Br₄, родственный аналогичному соединению бора.^[4]

Al₂Br₆ состоит из двух AlBr₄ тетраэдры, имеющие общее ребро. В молекулярная симметрия это D_2ч.

Мономер AlBr₃, наблюдаемые только в паре, можно описать как тригонально плоский, D_3ч точечная группа. Атомная гибридизация алюминий часто описывается как зр². В Br -Al -Br валентные углы 120 °.

Синтез

Воспроизвести медиа

Эксперимент, показывающий синтез бромида алюминия из элементов.

Безусловно, наиболее распространенной формой бромида алюминия является Al₂Br₆. Этот вид существует как гигроскопичный бесцветное твердое вещество при стандартных условиях. Типичные нечистые образцы имеют желтоватый или даже красно-коричневый цвет из-за присутствия железосодержащих примесей. Его получают реакцией HBr с Al:

2 Al + 6 HBr → Al₂Br₆ + 3 часа₂

В качестве альтернативы также происходит прямое бромирование:

2 Al + 3 Br₂ → Al₂Br₆

Реакции

Воспроизвести медиа

Демонстрация реакции экзотермической реакции сильной кислоты Льюиса (Al₂Br₆) и сильное основание Льюиса (H₂О).

Al₂Br₆ диссоциирует, чтобы дать сильным Кислота Льюиса, AlBr₃. Что касается тенденции Ал₂Br₆ к димеризовать, более тяжелые галогениды основной группы обычно существуют в виде более крупных агрегатов, чем предполагают их эмпирические формулы. Более легкий основная группа галогениды Такие как трибромид бора не проявляют этой тенденции, отчасти из-за меньшего размера центрального атома.

В соответствии с кислотным характером Льюиса, вода гидролизует Al₂Br₆ с выделением HBr и образованием разновидностей Al-OH-Br. Точно так же он также быстро реагирует со спиртами и карбоновыми кислотами, хотя и менее активно, чем с водой. С простым Базы Льюиса (L), Al₂Br₆ формы аддукты, например AlBr₃Л.

Трибромид алюминия реагирует с четыреххлористый углерод при 100 ° C с образованием тетрабромид углерода:

4 AlBr₃ + 3 CCl₄ → 4 AlCl₃ + 3 CBr₄

и с фосген дает карбонил бромид и хлоробромид алюминия:^{[нужна цитата ]}

AlBr₃ + COCl₂ → COBr₂ + AlCl₂Br

Al₂Br₆ используется как катализатор для Реакция алкилирования Фриделя-Крафтса.^[3] Родственные реакции, промотированные кислотой Льюиса, включают раскрытие эпоксидного кольца и разложение диенов из карбонилов железа. Это более сильная кислота Льюиса, чем более распространенная Al₂Cl₆.

Безопасность

Трибромид алюминия является высокореактивным материалом.^[5]

Рекомендации

1. Хейнс, Уильям М., изд. (2011). CRC Справочник по химии и физике (92-е изд.). Бока-Ратон, Флорида: CRC Press. п. 4.45. ISBN  1439855110.
2. Троянов, Сергей И .; Краль, Торальф; Кемниц, Эрхард (2004). «Кристаллические структуры GaX₃(X = Cl, Br, I) и AlI₃". Zeitschrift für Kristallographie. 219 (2–2004): 88–92. Дои:10.1524 / zkri.219.2.88.26320. S2CID  101603507.
3. Пакетт, Лео А. (2001). Энциклопедия реагентов для органического синтеза. Дои:10.1002 / 047084289X. ISBN  0471936235.
4. Домайер, Карстен; Лоос, Дагмар; Шнёкель, Hansgeorg (1996). «Соединения алюминия (I) и галлия (I): синтезы, структуры и реакции». Angewandte Chemie International Edition на английском языке. 35 (2): 129. Дои:10.1002 / anie.199601291.
5. Ренфью, Малком М. (1991). «Опасные лабораторные химические вещества: Руководство по утилизации (Armor, M.A.)». Журнал химического образования. 68 (9): A232. Bibcode:1991JChEd..68Q.232R. Дои:10.1021 / ed068pA232.2.