Перевести страницуМини-чатОпрос |
Задача 54
Просмотров: 662
31.01.2012
Соединения металлов с хлором обычно относят к классу солей, однако в ряду хлоридов натрия, кальция и алюминия одно из соединений значительно отличается по своим свойствам от двух остальных. Объясните, почему два из этих хлоридов плавятся, а третий (какой?) при этом улетучивается, а его молекулярная масса в газовой фазе имеет примерно вдвое большее численное значение. Объясните характер связи в частицах этого хлорида в газовой фазе и изобразите их геометрическое строение. Хлориды алюминия и кальция из водных растворов выделяются в виде гексагидратов. Можно ли получить безводные хлориды этих металлов нагреванием их кристаллогидратов? Один из названных хлоридов широко используется как катализатор реакций хлорирования, алкилирования, ацилирования и изомеризации в органической химии. Приведите по одному примеру трех из упомянутых реакций. Будет ли катализировать указанные реакции кристаллогидрат этой соли? Ответы поясните. Решение ниже:
Хлориды натрия, кальция и алюминия различаются величиной заряда катиона. Чем он больше, тем меньше ионный радиус и тем сильнее протекает взаимодействие иона металла с окружающими частицами (ионами, молекулами). Поэтому хлориды натрия и кальция обладают чисто ионным строением, а хлорид алюминия обладает значительной долей ковалентного характера. При этом атом алюминия в AlCl3 имеет незавершенную (шестиэлектронную) оболочку. Как следствие, хлорид алюминия обладает свойствами кислоты Льюиса и способен использовать чужие пары электронов (например, от атомов хлора соседней молекулы хлорида алюминия) для построения собственной восьмиэлектронной оболочки Cl2Al–Cl + AlCl3 ® Cl2Al–Cl ® AlCl3 В результате атомы алюминия становятся четырехкоординационными с тетраэдрической координацией, а часть атомов хлора становятся мостиковыми двухкоординационными(!). При нагревании такие частицы Al2Cl6 переходят в газовую фазу, что подтверждается двукратным увеличением молекулярной массы. Пространственно такие частицы выглядят как два тетраэдра, сочлененные по ребру. При растворении в воде ионы хлора вытесняются молекулами воды: в
растворе имеются только гидратированные ионы [Al(H2O) 4]3+ и [Al(H2O)
6]3+ При кристаллизации водного раствора хлорид алюминия выделяется в
форме кристаллогидрата AlCl3.6H2O или, точнее, [Al(H2O)6]Cl3. Ионы
кальция Са2+ с меньшим зарядом и большим ионным радиусом в растворах
также образуют гидратированные ионы [Ca(H2O)6]2+, в которых молекулы
воды удерживаются двухзарядным ионом менее прочно, чем трехзарядным
ионом Al3+. Тем не менее обе соли выделяются из раствора в форме
кристаллогидратов CaCl2.6H2O и AlCl3.6H2O. Трехзарядный ион алюминия
сильнее взаимодействует c координированными молекулами воды, чем
двухзарядный и большего размера ион кальция, поэтому при нагревании
кристаллогидрат хлорида кальция обезвоживается без разложения, а
кристаллогидрат хлорида алюминия претерпевает гидролиз с образованием
основных солей с последующим разложением до гидроксида алюминия: Cl–Cl + AlCl3?[+Cl® Cl–® AlCl3]?Cl+[AlCl4] – C6H6 + Cl2?C6H5Cl + HCl Аналогичным образом AlCl3 как кислота Льюиса может активировать связи
С–Сl в органических галогенидах (алкил и ацилхлоридах) в реакциях
алкилирования и ацилирования ароматических соединений Внимание !У вас нет прав для чтения и добавления комментариев. Пожалуйста авторизуйтесь или зарегистрируйтесь.Добавление комментария Есть что сказать? Пишите, нам всегда интересно знать Ваше мнение! Все вопросы по поводу данной новости оставляйте здесь, администрация и другие пользователи портала постараются Вам помочь. Пожалуйста, пишите комментарии без орфографических и пунктуационных ошибок. |
ЧасыТоп пользователей
ОнлайнОнлайн всего: 1 Гостей: 1 Пользователей: 0
|