Aluminiumchlorid

Kristallstruktur
	Kristallgitter des Aluminiumchlorids
	Vorlage:Farbe Al3+ 0 Vorlage:Farbe Cl−
Kristallsystem	monoklin
Raumgruppe	C2/m (Nr. 12)
Allgemeines
Name	Aluminiumchlorid
Andere Namen	Aluminiumtrichlorid; Aluminium(III)-chlorid; Vorlage:INCI;
Verhältnisformel	AlCl3
Kurzbeschreibung	weißer bis gelblicher Feststoff<ref>Eintrag zu Aluminiumchlorid. In: Römpp Online. Georg Thieme VerlagVorlage:Abrufdatum</ref> mit stechendem Geruch<ref name="Merck-SDB" />
Externe Identifikatoren/Datenbanken
EG-Nummer	231-208-1
ECHA-InfoCard	100.028.371
PubChem	24012
DrugBank	DB11081
Wikidata	[[:d:Lua-Fehler in Modul:Wikidata, Zeile 1464: attempt to index field 'wikibase' (a nil value)\|Lua-Fehler in Modul:Wikidata, Zeile 1464: attempt to index field 'wikibase' (a nil value)]]
Arzneistoffangaben
Wirkstoffklasse	Adstringens
Eigenschaften
Molare Masse	133,34 g·mol−1
Aggregatzustand	fest
Dichte	2,44 g·cm−3<ref name="Merck-SDB">Datenblatt Vorlage:Linktext-Check bei MerckVorlage:Abrufdatum</ref>
Sublimationspunkt	180 °C (262 °C Zersetzung)<ref name="Merck-SDB" />
Löslichkeit	gut in Wasser (450 g·l−1 bei 20 °C, Zersetzung)<ref name="Merck-SDB" />
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung aus Verordnung (EG) Nr. 1272/2008 (CLP),<ref name="CLP_100.028.371">Eintrag zu Vorlage:Linktext-Check in der Datenbank ECHA CHEM der Europäischen Chemikalienagentur (ECHA)Vorlage:Abrufdatum Hersteller bzw. Inverkehrbringer können die harmonisierte Einstufung und Kennzeichnung erweitern.</ref> ggf. erweitert<ref name="GESTIS">Eintrag zu Vorlage:Linktext-Check in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFAVorlage:Abrufdatum (JavaScript erforderlich)</ref> Gefahr
H- und P-Sätze	H: 314
	EUH: 014‐071
	P: 260‐280‐303+361+353‐304+340+310‐305+351+338‐363<ref name="GESTIS" />
Toxikologische Daten	3450 mg·kg−1 (LD50, Ratte, oral)<ref name="Merck-SDB" />
Thermodynamische Eigenschaften
ΔHf0	−704 kJ·mol−1<ref>PAETEC Formelsammlung Ausgabe 2003, S. 116.</ref>
	Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa).

Aluminiumchlorid ist eine anorganische chemische Verbindung; es ist das Chlorid des Aluminiums mit der Summenformel AlCl₃.

Synthese

Wasserhaltiges Aluminiumchlorid (in rhombischen Kristallen auftretendes Hexahydrat AlCl₃ · 6 H₂O) entsteht durch Auflösen von Aluminium in Salzsäure:

Dieses Hexahydrat kann jedoch nicht entwässert werden, da es sich beim Erhitzen zu Aluminiumhydroxid bzw. Aluminiummetahydroxid und Chlorwasserstoffgas zersetzt:

So muss die Herstellung von wasserfreiem Aluminiumchlorid durch Überleiten von Chlor über Kohlenstoff und Aluminiumoxid bei etwa 800 °C oder direkt aus den Elementen erfolgen:

beziehungsweise:

Für die großtechnische Herstellung von Aluminiumchlorid werden aufgrund der hohen Aggressivität der beteiligten Reaktanten emaillierte Rührbehälter verwendet.

Eigenschaften

Datei:Aluminium-trichloride-crystal-3D-polyhedra.png

Kristallstruktur von AlCl₃ in Polyederansicht

Datei:Aluminiumchlorid-Dimer.svg

Strukturformel des Dimeren von Aluminiumchlorid (Gasphase)

Aluminiumchlorid bildet farblose, hexagonale Kristalle (monokline Kristallstruktur, Raumgruppe C2/m (Raumgruppen-Nr. 12)Vorlage:Raumgruppe/12, a = 5,914 Å, b = 10,234 Å, c = 6,148 Å, β = 108,25°<ref>S. I. Troyanov: Crystal structures of titanium tetrachloroaluminate Ti(AlCl₄)₂ and refinement of AlCl₃ crystal structure. In: Russian Journal of Inorganic Chemistry. 37, 1992, S. 266–272.</ref>). Es ist in vielen organischen Lösungsmitteln löslich. Das meist auf Grund von Verunreinigungen mit Eisenchloriden hellgelbe Pulver wirkt stark hygroskopisch. In feuchter Luft raucht es wegen teilweiser Hydrolyse zu Chlorwasserstoff und Aluminiumoxidchlorid. In Wasser löst es sich unter starker Erwärmung unter Bildung des Hexahydrats. In unpolaren Lösungsmitteln, flüssiger Phase sowie im Dampfzustand liegt Aluminiumchlorid als Dimer (Al₂Cl₆) vor, in dem das Aluminiumatom tetraedrisch koordiniert ist (analog zum Aluminiumbromid). Im festen Zustand liegt ein Ionengitter vor, in dem das Aluminiumion 6-fach durch Cl⁻ koordiniert ist. Beim Schmelzen bricht das Ionengitter unter Bildung des Dimeren zusammen. Da dieses kovalent aufgebaut ist, leitet flüssiges Aluminiumchlorid den elektrischen Strom nur schlecht.<ref>N. N. Greenwood, A. Earnshaw: Chemie der Elemente Wiley-VCH, 1990, ISBN 3-527-26169-9.</ref>

Die Bindungsverhältnisse in Aluminium(III)-chlorid sind als Grenzfall zwischen kovalenter und ionischer Bindung einzuordnen, es hat eine Elektronegativitäts-Differenz ΔEN von 1,55 (nach Pauling). Damit sollte es sich eigentlich um eine polare Atombindung handeln.

Reaktionsverhalten

In stark exothermer Reaktion kommt Aluminiumchlorid in Wasser in Lösung, wobei eine Hydrolyse in Chloridionen und Hexaaquaaluminiumkomplexe erfolgt:

Diese Hexaaquaaluminiumionen wirken als schwache Säure (pK_s = 4,97):<ref>A. F. Hollemann, N. Wiberg: Lehrbuch der anorganischen Chemie. 102. Auflage. De Gruyter, Berlin 2007, ISBN 978-3-11-017770-1, S. 1158. </ref>

Das Hydrat kann nicht durch Erhitzen zum wasserfreien Aluminiumchlorid entwässert werden, da unter Freisetzung von Wasser und Chlorwasserstoff das Aluminiumhydroxid bzw. das Aluminiumoxid entsteht.<ref>G. Jander, E. Blasius: Lehrbuch der analytischen und präparativen anorganischen Chemie. 12. Auflage. S. Hirzel Verlag, Leipzig 1982, S. 275.</ref><ref>A. F. Hollemann, N. Wiberg: Lehrbuch der anorganischen Chemie. 102. Auflage. De Gruyter, Berlin 2007, ISBN 978-3-11-017770-1, S. 1152. </ref>

Verwendung

Datei:Aluminium chloride 001.jpg

Probe von Aluminiumtrichlorid-Hexahydrat.

Das Hexahydrat des Aluminiumchlorids findet auf Grund seiner stark adstringierenden Wirkung in der Textil- und Seifenindustrie Verwendung, wo es unter anderem der Herstellung von antiseptischen Mitteln oder Deodorants dient. Weiterhin wirkt es als starke Lewis-Säure sowie in der organischen Synthese (hier meist wasserfrei) als Katalysator bei Dehydrierungen, Polymerisationen und Friedel-Crafts-Reaktionen (Friedel-Crafts-Alkylierung, Friedel-Crafts-Acylierung). Außerdem wird es als Halogenüberträger und Kondensationsmittel verwendet.

Gegen leichte Entzündungen im Rachenraum werden Aluminiumchlorid- oder Aluminiumchlorat-haltige Lösungen zum Gurgeln angeboten, diese sind in Apotheken und Drogerien frei verkäuflich.

Aluminiumchlorid dient in der Dünnschichtchromatographie in Form eines Sprühreagenz zum Nachweis von Flavonoiden. Dazu werden 2,0 g Aluminiumchlorid-Hexahydrat in 100 mL einer 5%igen Lösung (V/V) von Eisessig in Methanol gelöst. Nach dem Aufsprühen dieser Lösung auf die DC-Platte erfolgt die Betrachtung im UV₃₆₅-Licht. Dieses Reagenz wird unter der Bezeichnung Aluminiumchlorid-Reagenz R im Europäischen Arzneibuch (Ph. Eur.) gelistet.<ref>E. Merck AG (Hrsg.): Anfärbereagenzien für Dünnschicht- und Papier-Chromatographie. Darmstadt 1965, S. 1. </ref><ref>Europäisches Arzneibuch. 4.00 Auflage. Band 1. Deutscher Apotheker Verlag/Govi-Verlag – Pharmazeutischer Verlag GmbH, Stuttgart/Eschborn 2002, ISBN 3-7692-2947-9, S. 375. </ref>

Sicherheitshinweise

Aluminiumchlorid wurde 2014 von der EU gemäß der Verordnung (EG) Nr. 1907/2006 (REACH) im Rahmen der Stoffbewertung in den fortlaufenden Aktionsplan der Gemeinschaft (CoRAP) aufgenommen. Hierbei werden die Auswirkungen des Stoffs auf die menschliche Gesundheit bzw. die Umwelt neu bewertet und ggf. Folgemaßnahmen eingeleitet. Ursächlich für die Aufnahme von Aluminiumchlorid waren die Besorgnisse bezüglich Exposition von Arbeitnehmern, hoher (aggregierter) Tonnage und hohes Risikoverhältnis (Risk Characterisation Ratio, RCR) sowie der Gefahren ausgehend von einer möglichen Zuordnung zur Gruppe der CMR-Stoffe. Die Neubewertung fand ab 2015 statt und wurde von Frankreich durchgeführt.<ref>Community Rolling Action Plan (CoRAP) der Europäischen Chemikalienagentur (ECHA): Vorlage:Linktext-Check Vorlage:AbrufdatumVorlage:CoRAP-Status/2015 </ref>