الروابط في كلوريد الألومنيوم AlCl3
- كلوريد الألومنيوم هو مركب كيميائي له الصيغة AlCl3
- يتواجد كلوريد الألومنيوم على شكلين، إما خالي من الماء (شكل لامائي)، أو مرتبط مع ست جزيئات من الماء؛ سداسي هيدرات كلوريد الألومنيوم AlCl3.6H2O
- يعتبر كلوريد الألومنيوم حمض لويس قوي.
- يكون كلوريد الألومنيوم اللامائي في شكله النقي على شكل بلورات عديمة اللون، وتتميز هذه البلورات أنها شغوفة للرطوبة بحيث أنها تدخن بوجود هواء رطب.
- يتفاعل كلوريد الألومنيوم اللامائي بشكل عنيف مع الماء، حيث يتشكل لدينا محلول من كلوريد الألومنيوم المائي سداسي هيدرات كلوريد الألومنيوم AlCl3.6H2O
تكوين الروابط الأيونية والتساهمية
- عندما تزداد الفرق في السالبية الكهربية بين الذرات بدرجة كبيرة فأن هذا يسبب انتقال الالكترونات وتكوين روابطة آيونية نقية Pure ionic bonds
- وكلما كان الفرق في السالبية الكهربية بين الذرات صغير كلما أصبح الروابط الأيونية المتكونة لها خصائص تساهمية حتى تصبح الرابطة تساهمية نقية Pure Covalent bond
- ففى هذة الحالات لا يمكن تحديد الروابط بصورة نهائية ولكن نستطيع أن نقول أن الرابطة الأيونية النقية تتغير تدريجياً إلى رابطة تساهمية نقية مروراً بالحالات الآتية:
أيونية نقية ← آيونية ذو خاصية تساهمية ← تساهمية قطبية ← تساهمية نقية
Pure ionic → ionic with covalent character→ polarised covalent → pure covalent
- تتكون الرابطة الأيونية النقية بين فلزات المجموعة الأولي عندما تتحد مع اللافلزات حيث تترواح قيم السالبية الكهربية لهذة الفلزات بين 0.7 إلى 1.0
- لكن عندما تكون السالبية الكهربية للفلز كبيرة فأن الترابط bonding يمتلك درجة من الخاصية التساهمية وهذا يعنى أن الكثافة الألكترونية للأيون السالب يتم تشويهها وتوجيها نحو أيون الفلز.
- عندما تكون الفرق بين السالبية الكهربية بين الفلزات واللافلزات أعلى من 1.5 فأنه من المتوقع أن تتكون الرابطة الأيونية وعندما تكون أقل من 1.5 يكون من المتوقع ان تتكون الرابطة التساهمية. ويجب التأكيد على أن هذا مجرد تقريب ومن السهل وجود بعض الاستثناءات.
الرابطة فى كلوريد الألومنيوم
- يكون الألومنيوم فلز يوجد فى المجموعة 13 لذلك فهو يكون أيون 3+Al . لكن ليس لدية كهروإيجابية عالية والكثافة العالية لشحنة الأيون 3+Al الصغير تسمح له باستقطاب سحابة الشحنة السالبة على الأيونات السالبة المتكونة من الذرات ذات السالبية الإلكترونية الأقل.
- لذلك فالرابطة في أكسيد الألومنيوم تكون آيونية.
- ولكن فى حالة كلوريد الألومنيوم:
- فى درجات الحرارة المنخفضة يكون كلوريد الألمونيوم فى الحالة الصلبة رابطة أيونية نقية Pure Ionic bond
- في درجات الحرارة المرتفعة يكون كلوريد الألومنيوم رابطة أيونية بخصائص تساهمية عالية جداً Ionic bond with Covalent character ولذلك يقال أن الرابطة المتكونة فى هذة الحالة رابطة تساهمية.
- يرجع السبب فى ذلك إلى الكثافة العالية للشحنات الموجبة Al+3 التى تستقطب سحابة الشحنة السالبة للكلور -Cl وتكون رابطة آيونية بخصائص تساهمية لذلك يتم اعتبار الرابطة فى كلوريد الألومنيوم رابطة تساهمية.
- الفرق فى السالبية الكهربية بين الألومنيوم (1.5) والكلور (3) يكون 1.5 ولهذا فأن هذا الفرق فى السالبية الكهربية تقع بين الحد الفاصل بين الرابطة الأيونية والرابطة التساهمية.
تفاعل كلوريد الألومنيوم مع الماء
يتوقف ذلك على كمية الماء التى تضاف إلى كلوريد الألومنيوم
أولاً: فى حالة وجود كميات صغيرة من الماء
- تتفاعل كلوريد الألومنيوم مع كميات صغيرة من الماء (بضع قطرات) (hydrolysis) وينتج حمض الهيدروكلوريك طبقاً للمعادلة:
(AlCl3(s) + H2O(l) → AlCl2OH(s) + HCl(g
حيث يكون المحلول الناتج غير حمضي فالمواد المتكونة مادة صلبة وغاز كلوريد الهيروجين.
أولاً: فى حالة وجود كميات كبيرة من الماء
- عند إذابة كلوريد الألومنيوم في كميات كبيرة من الماء فأن المحلول الناتج يحتوى على أيونات الألومنيوم المتهدرته وأيونات الكلور السالبة ويكون المحلول الناتج حمضي.
(AlCl3(s) + 6H2O(l) → [Al(H2O)6]3+(aq) + 3Cl-(aq
(Al(H2O)6]3+(aq) + H2O(l) → [Al(H2O)5OH]2+(aq) + H3O+(aq]
الرابطة في جزئ Al2Cl6
- هذا الجزئ هو نتيجة ارتباط جزيئين (dimer) من كلوريد الألومنيوم AlCl3
- الرابطة فى جزئ Al2Cl6 تكون رابطة تناسقية (Co-Ordination bond (dative bond كما بالشكل:
