Como o Al2Cl6 é covalente e o Al2O3 iônico?

Você está certo ao dizer que a diferença na eletronegatividade é responsável pelas ligações iônicas no alumínio e no oxigênio, e normalmente esse seria o caso com o cloro também, mas $ \ ce {Al2Cl6} $ é uma molécula especial.

A estrutura de $ \ ce {Al2Cl6} $ pode ser vista como dois átomos de alumínio covalentemente ligados a quatro átomos de cloro cada. Dois dos átomos de cloro formam uma ponte entre os dois átomos de alumínio. O seguinte é uma representação possível:

Um tipo especial de ligação chamada ligação de elétrons 3 centros 4 está presente na estrutura. Essas ligações resultam de uma combinação de um orbital p preenchido e dois orbitais p preenchidos pela metade. Isso faz com que haja um orbital preenchido com ligação e um orbital sem ligação preenchido. As ordens de ligação entre cada cloro em ponte e átomo de alumínio são 0,5; a estrutura de ligações eletrônicas de 3 centros 4 faz com que o orbital de ligação seja deslocado sobre ambas as ligações. $ \ ce {Al2Cl6} $ tem duas dessas ligações e elas são responsáveis pela natureza covalente da molécula.

Comentários

• O 3c- A ligação 4e exige uma geometria linear em torno do átomo central. Porque a ligação surge de combinações frontais de orbitais 3 p. Assim, eu posso ' não entender como é o caso aqui.
• Observe que esta é a estrutura do AlCl3 nas fases líquida e gasosa de baixa temperatura. No sólido, é uma estrutura em camadas com alumínio coordenado octaedricamente, ver, e. cs.mcgill.ca/~rwest/wikispeedia/wpcd/wp/a/… . No Al203, o alumínio também é coordenado octaedricamente. Talvez eles não sejam ' tão diferentes …

$ \ ce {Al2Cl6} $ é covalente porque a diferença de eletronegatividade entre Al e Cl é 1,5, que é menor que 1,7.
$ \ ce {Al2O3} $ é iônico, pois a diferença de eletronegatividade entre Al e O é 2,0 que é maior que 1,7.

$ \ ce {Al2O3} $ é iônico devido ao tamanho relativo do oxigênio e alumínio e poder de polarização do Al, (já que sabemos que o alumínio tem uma carga de +3, fornece três elétrons) no caso de $ \ ce {Al2Cl6} $ & $ \ ce {AlCl3} $, parece ser covalente devido a semelhanças como ligação de banana & raio maior de Cl (em compressão para oxigênio). A ligação da banana não é possível em $ \ ce {Al2Cl6} $ devido ao tamanho do átomo de Cl . O raio de Cl ainda fica maior quando forma um ânion ao receber o elétron do alumínio. O cátion de alumínio sendo menor que seu átomo original tem um alto poder de polarização que atrai e distorce a nuvem de elétrons do íon cloreto (tem uma alta polarizabilidade ) e forma uma ligação covalente no caso de $ \ ce {Al2Cl6} $ & $ \ ce {AlCl3} $ ($ \ ce {AlCl3} $ iônico para o tempo de disparo) . Portanto, não é o caso de $ \ ce {Al2O3} $, já que o raio atômico do íon óxido não é grande o suficiente para o cátion alumínio distorcê-lo, portanto ele permanece em ligação iônica.

Em primeiro lugar, vamos pegar $ \ ce {AlCl3} $, uma vez que sabemos que o alumínio tem uma carga de +3, fornece cloro com três elétrons ( 1 para cada cloro). O cloro estando no segundo período tem um raio atômico maior (em comparação ao oxigênio). Este fica ainda maior quando ele forma um ânion ao receber o elétron do alumínio. O cátion do alumínio é menor do que ele O átomo original tem um alto poder de polarização que atrai e distorce a nuvem de elétrons do íon cloreto (tem alta polarizabilidade) e forma uma ligação covalente.

Assim não é o caso de $ \ ce {Al2O3} $, já que o raio atômico do íon óxido não é grande o suficiente para o cátion alumínio distorcê-lo, portanto ele permanece em ligação iônica.

Em suma, $ \ ce {AlCl3} $ forma uma ligação iônica no início, mas é “um estado de transição realmente pequeno por nanosegundos, por isso forma rapidamente uma ligação covalente pelo processo de polarização.