查看“︁氯化铝”︁的源代码

{{Chembox
| Name = 氯化鋁
| ImageFile = Aluminium-trichloride-hexahydrate-sample.jpg
<!-- | ImageSize = 150px -->
| ImageName = 氯化铝
| ImageFile1 = Aluminium-trichloride-dimer-3D-balls.png
<!-- | ImageSize1 = 150px -->
| ImageName1 = 三氯化铝二聚体
| IUPACName = Aluminium(III) chloride
| OtherNames = 三氯化鋁
| Section1 = {{Chembox Identifiers
| CASNo = 7446-70-0
| CASNo_Comment =  ''無水''
| CASNo_Ref = {{cascite|correct|CAS}}
| CASNo1 = 10124-27-3
| CASNo1_Comment =  ''水合''
| CASNo1_Ref = {{cascite|changed|??}}
| CASNo2 = 7784-13-6
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|  UNII_Ref  = {{fdacite|correct|FDA}}
|  UNII  =  LIF1N9568Y
|  InChI  =  1/Al.3ClH/h;3*1H/q+3;;;/p-3
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|  ChEBI  =  30114
|  SMILES  =  Cl[Al](Cl)Cl
|  InChIKey  =  VSCWAEJMTAWNJL-DFZHHIFOAR
|  SMILES1  =  [Al](Cl)(Cl)Cl
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|  ChemSpiderID_Ref  = {{chemspidercite|correct|chemspider}}|  ChemSpiderID = 22445
|  PubChem  =  24012
|  RTECS  =  BD0530000
|  Gmelin  =  1876
}}
| Section2 = {{Chembox Properties
| Formula = AlCl<sub>3</sub>
| MolarMass = (''無水'')<br /> 133.34 g·mol<sup>−1</sup> <br />(''含結晶水'')<br /> 241.432
| Appearance = 易[[潮解]]的黃色或白色固體
| Density = 2.48 g·cm<sup>−3</sup>
| Solubility = 43.9 g/100 ml (0°C)<br />44.9 g/100 ml (10°C)<br />45.8 g/100 ml (20°C)<br />46.6 g/100 ml (30°C)<br />47.3 g/100 ml (40°C)<br />48.1 g/100 ml (60°C)<br />48.6 g/100 ml (80°C)<br />49 g/100 ml (100°C)
| MeltingPt = 190 °C (463 [[kelvin|K]]，2.5 大氣壓）
| BoilingPt = 183 °C (456 K)<br />178 °C (451 K)（[[昇華]]）
| pKa =
  }}
| Section3 = {{Chembox Structure
| MolShape = [[平面三角形分子构型|平面三角形]](單分子蒸氣)
| Coordination = 八面體(固體), 四面體(液體)
| CrystalStruct = 6配位层状晶格
| Dipole =
  }}
| Section7 = {{Chembox Hazards
| wxxfh={{wxxfh|C}}
| RPhrases = {{R34}}
| SPhrases = {{S1/2}}-{{S7/8}}-{{S28}}-{{S45}}
  }}
| Section8 = {{Chembox Related
| OtherAnions = [[氟化鋁]]，[[溴化鋁]]，[[碘化鋁]]
| OtherCations = [[氯化硼]]，[[氯化鎵]]，[[氯化銦]]，[[氯化鉈]]，[[氯化鎂]]
| Function = [[路易斯酸]]
| OtherFunctn = [[氯化鐵]]，[[氟化硼]]
  }}
}}

'''氯化鋁'''，或'''三氯化铝'''，化學式為<chem>AlCl_3</chem>，是[[氯]]和[[鋁]]的[[化合物]]。氯化鋁[[熔點]]、[[沸點]]都很低，且會[[昇華]]，為有離子性的共價化合物。熔化的氯化鋁不易導電<ref name="Greenwood">N. N. Greenwood, A. Earnshaw, ''Chemistry of the Elements'', Pergamon Press, Oxford, United Kingdom, 1984.</ref>，和大多數含[[鹵素]]離子的鹽類(如[[氯化鈉]])不同。 <!-- It exists in the solid state as a six-coordinate layer lattice. -->

<chem>AlCl_3</chem>采取<chem>YCl_3</chem>结构，为Al<sup>3+</sup>立方最密堆积层状结构，<ref name="Wells">A. F. Wells,  ''Structural Inorganic Chemistry'', Oxford Press, Oxford, United Kingdom, 1984.</ref> 而<chem>AlBr_3</chem>中Al<sup>3+</sup>却占Br<sup>−</sup>最密堆积框架的相邻四面体间隙。熔融時<chem>AlCl_3</chem>生成可揮發的<chem>Al_2Cl_6</chem>，含有兩個三中心四電子氯橋鍵，更高温度下Al<sub>2</sub>Cl<sub>6</sub>二聚體則離解生成平面三角形<chem>AlCl_3</chem>，與<chem>BF_3</chem>結構類似。

[[File:Aluminium-trichloride-3D-structures.png|middle|480px|氯化铝的三种结构]]



氯化鋁是很常用的[[路易斯酸]]。在[[化學工業]]，它常是[[傅-克反應]]的[[催化劑]]。它亦用於[[烴]]的[[聚合]]和[[异构化反应]]中。

鋁亦可以生成[[一氯化鋁]]（<chem>AlCl</chem>），但這种化合物很不穩定，只能以[[氣態]]的形式出現。

工業上，它經[[鋁土礦]]加工，由鋁和氯之間的放熱反應所製。

== 制备 ==
無水氯化鋁可由氧化鋁和碳的混合物與氯氣反應得到：<ref>Stover, Norman M.; Constantinescu, Clinton (1936). THE REACTION ALUMINIUM OXIDE–CARBON–CHLORINE. Canadian Journal of Research, 14b(9), 328–335. {{doi|10.1139/cjr36b-038}}</ref><chem>2Al_2O_3 + 3C + 6Cl_2-> AlCl_3 + 3CO_2</chem>

也可由鋁和鹽酸的混合物得到：

<chem>6HCl + 2Al-> 2AlCl_3 + 3H_2</chem>
== 化學性質 ==

氯化鋁是強[[路易斯酸]], 可和[[路易斯鹼]]作用產生化合物，甚至也可和[[二苯甲酮]]和[[均三甲苯]]之類的弱路易斯鹼作用。<ref name="Friedel">G. A. Olah (ed.), ''Friedel-Crafts and Related Reactions'', Vol. 1, Interscience, New York, 1963.</ref>若有氯離子存在，氯化鋁會生成(四)氯鋁酸根離子AlCl<sub>4</sub><sup>−</sup>：

: AlCl<sub>3</sub>(aq) + Cl<sup>−</sup>(aq) {{unicode|⇌}}  AlCl<sub>4</sub><sup>−</sup>(aq)

在水中，氯化鋁會部分水解，形成[[氯化氫]]气体或H<sub>3</sub>O<sup>+</sup>離子。其水溶液和其他含鋁物质的溶液相同，含有水合铝离子，跟適當份量的[[氫氧化鈉]]反應可生成[[氫氧化鋁]][[沉淀]]：<ref>{{Cite web |url=http://www.guidechem.com/dictionary/7446-70-0.html |title=氯化铝字典-Guidechem.com |accessdate=2011-12-13 |archive-date=2016-03-05 |archive-url=https://web.archive.org/web/20160305075414/http://www.guidechem.com/dictionary/7446-70-0.html |dead-url=no }}</ref>

: AlCl<sub>3</sub>(aq)  +  3 NaOH(aq)  →  Al(OH)<sub>3</sub>(s)  +  3NaCl(aq)
: AlCl<sub>3</sub>(aq)  +  3 H<sub>2</sub>O  → AlO<sub>2</sub><sup>-</sup>+  3HCl  +  H<sub>3</sub>O<sup>+</sup>{{cn}}

== 用途 ==

氯化鋁主要用在[[傅-克反应]]<ref name="Friedel"/> 中，例如以苯和光氣為原料制備蒽醌，应用于[[染整工業]]中。<ref name="Greenwood"/> 在廣義的傅-克反应中，[[醯氯]]或[[鹵代烷]]和[[芳香族]]物質的反應式如下:<ref name="Friedel"/>[[File:AlCl3 FriedelCrafts.gif|480px]]

苯及其衍生物在發生上述反應時，主產物是對位的異構物。相比較下，烷基化反應涉及的問題較多，不如酰基化反應應用廣泛。無論是哪種反應，氯化鋁和其他原料和儀器都必須是中等乾燥的，少量的水有助於反應進行。

由於氯化鋁可與反應產物配位，因此應用在傅克反應時，它的用量必須與反應物相同，而非「催化量」。反應後的氯化鋁很難回收，會產生大量的腐蝕性廢料。為了達到綠色化學的要求，化學家開始使用[[三氟化釔]]或[[三氟化鏑]]來替代氯化鋁，減少污染。

氯化鋁也常用來將[[醛基]]加在苯環上，如[[加特曼-科赫反應]]用[[一氧化碳]]、[[氯化氫]]、[[氯化鋁]]及[[氯化亞銅]]為催化劑<ref>L. G. Wade, ''Organic Chemistry'', 5th edition, Prentice Hall, Upper Saddle River, New Jersey, United States, 2003.</ref>

:: [[File:AlCl3 formylation.gif|450px]]

氯化铝在有机化学中有很广泛的应用。<ref>P. Galatsis, in: ''Handbook of Reagents for Organic Synthesis: Acidic and Basic Reagents'', (H. J. Reich, J. H. Rigby, eds.), pp12-15, Wiley, New York, 1999.</ref> 它可以催化[[Ene反應]]，比如[[3-丁烯-2-酮]]（甲基乙烯基甲酮）与[[香芹酮]]加成：<ref>B. B. Snider, ''Accounts of Chemical Research'' '''13''', 426 (1980).</ref>

:: [[File:AlCl3 ene rxn.gif|500px]]

氯化鋁也常用在烃类[[聚合反应]]和[[异构化反应]]中，重要的例子包括<ref name="Greenwood"/> 工业上[[乙苯]]的生产。乙苯可用于进一步制备[[苯乙烯]]、[[聚苯乙烯]]以及用作[[清洁剂]]的[[十二烷基苯]]。

芳烃存在下，氯化铝与铝混合可用于合成二(芳烃)金属配合物。例如，[[二苯铬]]就是通过特定金属卤化物经由[[Fischer-Hafner合成]]制备的。

低濃度的[[碱式氯化铝]]常是[[防汗药]]的成分之一，而[[多汗症]]患者在使用时浓度会高些（12%或更高）。

氯化铝和[[氯化钠]]不同，其[[化学键]]的構成大部分是[[共价键]]，而[[离子键]]的佔比極低，因此熔融態的氯化鋁不易電離，且電離產生的Cl-會和氯化鋁分子結合生成更穩定的四氯合鋁酸根離子AlCl4−；並且氯化鋁在180 °C（356 °F）以上的溫度下會[[升华]]成為氣體；因此在工業上不會通過電解氯化鋁的方式量產金屬鋁。但是在熔融態的氯化鋁添加氯化鈉、無水[[氯化钙]]和少量的[[氯化锂]]，增强氯化铝分子的电离效率，添加[[氯酸钾]]阻止氯化铝的升华；用此方法可以电解制备高纯度的[[金属铝]]<ref>{{cite web|url=https://patents.google.com/patent/CN1083873A/zh|title=一种从氯化铝中提取纯铝的方法|date=2023-04-09|publisher=[[谷歌学术]]|language=zh-cn|access-date=2023-04-09|archive-date=2023-04-14|archive-url=https://web.archive.org/web/20230414225024/https://patents.google.com/patent/CN1083873A/zh|dead-url=no}}</ref><ref>{{cite web|url=https://scholars.lib.ntu.edu.tw/handle/123456789/61827|title=氯化鋁的製造和電解|date=2023-04-09|publisher=[[国立台湾大学]]|language=zh-tw|access-date=2023-04-09|archive-date=2023-04-12|archive-url=https://web.archive.org/web/20230412220103/https://scholars.lib.ntu.edu.tw/handle/123456789/61827|dead-url=no}}</ref>。

== 注意事項 ==

無水氯化鋁會和[[鹼]]劇烈反應，因此需妥善處理。含結晶水的氯化鋁較無此問題。

如果吸入無水氯化鋁或接觸眼睛和皮膚會造成刺激。

== 參考文獻 ==
{{reflist}}
{{portal|化學|Nuvola apps edu science.svg}}
{{铝化合物}}
{{氯化物}}
{{Authority control}}

{{Acne agents}}
[[Category:氯化物]]
[[Category:卤化铝]]

[[Category:有机化学试剂]]
[[Category:潮解物质]]
[[Category:酸催化剂]]