Formation de Chlorure d'Aluminium AlCl3

[invitef60e5559]

Bonjour à tous!

En laboratoire, j'ai formé du AlCl3, par la méthode de la feuille d'alu incandescente dans erlen empli de Chlore. Qui stoechiométriquement parlant, se formait selon 2 Al + 3 Cl2 → 2 AlCl3. Ce qui semblait approximativement exact. Ensuite, nous avons essayé avec HCl, selon 2 Al + 6 HCl → 2 AlCl3 + 3 H2. Je ne semble, pourtant pas y retrouver la même résultante. Par la méthode #1, j'y retrouve tel que prévut un sel blanc, très déliquescent (contact de l'eau, bouillonne). Tandis qu'avec la 2e méthode. Nous avons comme produit une ``gelée`` grise. Qui avec le temps s'est décomposé en liquide jaune et en cristaux. Une fois la déssication faite. Nous obtenons clairement des cristaux blanc. Qui ne semblaient pas déliquescents. Extrêmement, hygroscopique, par ailleurs, ils retournent à l'état d'une huile jaune très rapidement, au PH acide. (Lewis j'imagine). Que se passe-t-il?? Qu'est-ce donc que cela?? Pourquoi, les cristaux ne sont-ils pas plus réactifs au contact de l'eau?? Comment se nomme le procédé de ''Chlorification'' de la méthode # 1?? Qui suis-je?? Ou vais-je?? Quel rôle avons-nous dans l'univers??
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[Kemiste]

Qui stoechiométriquement parlant, se formait selon 2 Al + 3 Cl2 → 2 AlCl3. Ce qui semblait approximativement exact

En quoi cela ne serait-il pas exact ?

[moco]

Je te félicite pour la qualité de tes observations. Je sais par expérience que ce n'est pas facile de faire du chlorure d'aluminium. Mais le plus difficile est de comprendre l'étrange chimie qui s'y passe..

Je reprends tes observations dans l'ordre.
Tu as d'abord effectué la réaction 2 Al + 3 Cl₂ --> 2 AlCl₃.
La preuve que tu as bien travaillé, c'est que tu as trouvé un solide blanc et très déliquescent. AlCl₃ est effectivement très déliquescent. Quand on le met au contact de l'eau, il se produit en série plusieurs réactions :
AlCl₃ + 3 H₂O --> Al(OH)₃ + 3 HCl(g)
HCl(g) + H₂O --> H₃O⁺ + Cl^-
Al(OH)₃ + H₃O⁺ --> [Al(OH)₂(H₂O)₂]⁺
Puis, s'il y a assez de ions H₃O⁺ :
[Al(OH)₂(H₂O)₂]⁺ + H₃O⁺ --> [Al(OH)(H₂O)₄]²⁺
Et enfin, s'il y a assez de H3O+, ce qui n'est pas touours le cas (car on perd facilement du HCl gazeux) :
[Al(OH)(H₂O)₄]²⁺ + H₃O⁺ --> [Al(H₂O)₆]²⁺
Et si tu évapores cette solution finale, tu obtiens non AlCl₃, mais le chlorure hydraté AlCl₃·6H₂O, ce qu'on écrit en général [Al(H₂O)]Cl₃, et en effet, il ressemble plutôt à une gelée. En réalité on obtient plus souvent un mélange de [Al(H₂O)]Cl₃ et du chlorure précédent, à savoir [Al(OH)(H₂O)₄]Cl₂
On obtient la même substance en traitant Al directement par une solution d'acide chlorhydrique, et en évaporant.

La couleur jaune que tu as observée est une impureté de fer et de manganèse, car l'aluminium du commerce n'est pas pur à 100%. Il est pur à 99%, et le reste est constitué de fer, de manganèse et de silicium. le chlorure de fer et celui de manganèse qui se forme en premier sont presque incolores : FeCl₂ et MnCl₂. Mais peu à peu ils s'oxydent au contact de l'air et forment FeCl₃ et MnO₂ qui sont colorés en bruns tous deux.

Dernières particularités de ces chlorures d'aluminium plus ou moins hydratés dont je viens de parler : ils réagissent peu à peu avec l'humidité de l'air, et se transforment peu à peu en HCl et hydroxyde d'aluminium Al(OH)₃ insoluble dans l'eau.