Wie ist Al2Cl6 kovalent und Al2O3 ionisch?

Sie haben Recht, dass der Unterschied in der Elektronegativität für die Ionenbindungen in Aluminium und Sauerstoff verantwortlich ist, und normalerweise wäre dies bei Chlor der Fall Auch $ \ ce {Al2Cl6} $ ist ein spezielles Molekül.

Die Struktur von $ \ ce {Al2Cl6} $ kann als zwei Aluminiumatome angesehen werden, die kovalent an jeweils vier Chloratome gebunden sind. Zwei der Chloratome überbrücken die beiden Aluminiumatome. Folgendes ist eine mögliche Darstellung:

In der Struktur ist eine spezielle Art der Bindung vorhanden, die als 3-Zentrum-4-Elektronenbindung bezeichnet wird. Diese Bindungen resultieren aus einer Kombination eines gefüllten p-Orbitals und zweier halbgefüllter p-Orbitale. Dies führt dazu, dass es eine gefüllte Bindung und ein gefülltes nichtbindendes Orbital gibt. Die Bindungsordnungen zwischen jedem verbrückenden Chlor- und Aluminiumatom betragen 0,5; Die Struktur von 3-Zentrum-4-Elektronenbindungen macht es so, dass das Bindungsorbital über beide Bindungen delokalisiert wird. $ \ ce {Al2Cl6} $ hat zwei dieser Bindungen und sie sind für die kovalente Natur des Moleküls verantwortlich.

Kommentare

• Die 3c- Die 4e-Bindung erfordert eine lineare Geometrie um das Zentralatom. Weil die Bindung aus den frontalen Kombinationen von 3 p-Orbitalen entsteht. Daher kann ich ' nicht verstehen, wie dies hier der Fall ist.
• Beachten Sie, dass dies die Struktur von AlCl3 in der flüssigen und der Niedertemperaturgasphase ist. In dem Feststoff ist es eine Schichtstruktur mit oktaedrisch koordiniertem Aluminium, siehe z. cs.mcgill.ca/~rwest/wikispeedia/wpcd/wp/a/… . In Al203 ist Aluminium auch oktaedrisch koordiniert. Vielleicht sind sie ' nicht so unterschiedlich …

$ \ ce {Al2Cl6} $ ist kovalent, da der Elektronegativitätsunterschied zwischen Al und Cl 1,5 beträgt, was weniger als 1,7 ist.
$ \ ce {Al2O3} $ ist ionisch, da der Elektronegativitätsunterschied zwischen Al und O 2,0 beträgt ist größer als 1,7.

$ \ ce {Al2O3} $ ist aufgrund der relativen Größe von Sauerstoff und Aluminium und ionisch Die Polarisationskraft von Al (da wir wissen, dass Aluminium eine Ladung von +3 hat und drei Elektronen liefert) im Fall von $ \ ce {Al2Cl6} $ & $ \ ce {AlCl3} $ scheint es aufgrund von Ähnlichkeiten wie der Bananenbindung & größerer Radius von Cl (bei Kompression zu Sauerstoff) kovalent zu sein. Eine Bananenbindung ist in $ \ ce {Al2Cl6} $ aufgrund der Größe des Cl-Atoms nicht möglich. . Der Radius von Cl wird sogar größer, wenn es ein Anion bildet, indem es das Elektron von Aluminium empfängt. Das Aluminiumkation ist kleiner als sein ursprüngliches Atom und hat eine hohe Polarisationskraft, die die Elektronenwolke des Chloridions anzieht und verzerrt (hat eine hohe Polarisierbarkeit ) und bildet eine kovalente Bindung im Fall von $ \ ce {Al2Cl6} $ & $ \ ce {AlCl3} $ ($ \ ce {AlCl3} $ bilden für sehr lange Zeit ionisch) Dies ist im Fall von $ \ ce {Al2O3} $ nicht der Fall, da der Atomradius des Oxidions nicht groß genug ist, damit das Aluminiumkation es verzerren kann, so dass es in Ionenbindung bleibt.

Nehmen wir zunächst $ \ ce {AlCl3} $, da wir wissen, dass Aluminium eine Ladung von +3 hat und Chlor mit drei Elektronen versorgt ( 1 zu jedem Chlor). Das Chlor in der zweiten Periode hat einen größeren Atomradius (im Vergleich zu Sauerstoff). Dies wird sogar größer, wenn es ein Anion bildet, indem es das Elektron von Aluminium empfängt. Das Aluminiumkation ist kleiner als es Das ursprüngliche Atom hat eine hohe Polarisationskraft, die die Elektronenwolke des Chloridions anzieht und verzerrt (eine hohe Polarisierbarkeit aufweist) und eine kovalente Bindung bildet.

Dies gilt nicht für $ \ ce {Al2O3} $, da der Atomradius des Oxidions nicht groß genug ist, damit das Aluminiumkation es verzerren kann und somit in Ionenbindung bleibt.

Kurz gesagt, $ \ ce {AlCl3} $ bildet zunächst eine Ionenbindung, aber es ist ein sehr kleiner Übergangszustand für etwa Nanosekunden, sodass es durch den Polarisationsprozess schnell eine kovalente Bindung bildet.