كلوريد الألومنيوم له درجة إنصهار وله مصهور وذكر أنه يتسامي (أي يتحول للحالة الغازية دون المرور بالحالة السائلة) فسر ذلك؟

Question

كلوريد الألومنيوم له درجة إنصهار وله مصهور وذكر أنه يتسامي.

أي يتحول للحاله الغازيه دون المرور بالحالة السائلة. فسر ذلك؟

Answer 1

  كلوريد الألومنيوم Aluminium chloride

- كلوريد الألومنيوم هو مركب كيميائي له الصيغة AlCl₃ ، ويعد من أحماض لويس القوية

- يتواجد كلوريد الألومنيوم على شكلين:

(1) خالي من الماء ويطلق عليه كلوريد الألومنيوم اللامائي وصيغته الكيميائية AlCl₃

(2) مرتبط مع ست جزيئات من الماء؛ سداسي هيدرات كلوريد الألومنيوم AlCl₃.6H₂O

- يكون كلوريد الألومنيوم اللامائي في شكله النقي على شكل بلورات بيضاء ، إلا أنها تصبح صفراء بوجود آثار من كلوريد الحديد.

- تتميز بلورات كلوريد الألومنيوم اللامائي أنها شغوفة للرطوبة بحيث أنها تدخن بوجود هواء رطب.

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.

- 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. 

- ولذلك فأن 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.

درجة انصهار كلوريد الألومنيوم

- ونتيجة لتكون الروابط الأيونية ذات الخواص التساهمية فى جزئ كلوريد الألومنيوم فأن:

- درجة انصهار كلوريد الألومنيوم اللامائي = 192.6 سلزيوس

- درجة انصهار كلوريد الألومنيوم المائي = 100 سلزيوس

السبب فى الانصهار والتسامى لكلوريد الألومنيوم

- عند درجة حرارة 180-190 سلزيوس (يعتمد على الضغط) يتحول AlCl₃ إلى Al₂Cl₆ اى dimer وتتكون رابطة تناسقية بين جزيئين من كلوريد الالومنيوم  (Co-Ordination bond (dative bond مما يؤدي لضعف قوى التجاذب النسبية بين الجزئيات مقارنة بقوى التجاذب القوية بين الأيونات.

- الجزئ Al₂Cl₆ هو نتيجة ارتباط جزيئين (dimer) من كلوريد الألومنيوم AlCl₃ 

- ونتيجة هذا التحول فأن كلوريد الألومنيوم يفقد جميع الخواص الأيونية ويؤدي إلى الأنصهار والتسامي.

- ويكون دائما AlCl₃ , Al₂Cl₆ فى حالة اتزان كالتالي:

وعند ارتفاع درجة الحرارة فأن الأتزان يسير نحو تكون AlCl₃

الخلاصة

 - فى درجة حرارة الغرفة فأن كلوريد الألومنيوم الصلب يكون شبكة بلورية آيونية ذات خواص تساهمية.

- عند درجة حرارة 180-190 سلزيوس (يعتمد على الضغط) يتحول AlCl₃ إلى Al₂Cl₆ وهذا هو سبب الانصهار والتبخر لكلوريد الألومنيوم وذلك لضعف قوى التجاذب النسبية بين الجزئيات 

  - عند ارتفاع درجة الحرارة فأنه يتكون المزيد من كلوريد الألومنيوم AlCl₃ مرة أخري.