اقرأ في هذا المقال
- يوديد الألومنيوم
- تركيبة وهيكل يوديد الألومنيوم
- تحضير يوديد الألومنيوم
- الخصائص الفيزيائية يوديد الألومنيوم
- الخواص الكيميائية يوديد الألومنيوم
- استخدامات يوديد الألومنيوم
- مخاطر الصحة والسلامة من يوديد الألومنيوم
في الكيمياء يعد مركب يوديد الألومنيوم أحد مركبات الألومنيوم وهو يحتوي فقط على معدن الألومنيوم ومعدن اليود، وأيضا تصنع أشكاله عن طريق التفاعل بين الألومنيوم واليود، كما أنه عبارة عن مركب أيوني يستخدم كعامل مساعد في تفاعلات عضوية معينة.
يوديد الألومنيوم
في الطبيعة يوجد كلا من العنصرين بشكل منفصل ويتشكل يوديد الألومنيوم في ظروف خاصة للمختبرات والصناعات، ويوجد الألمنيوم في شكل ذري بحرية ويوجد اليود كجزيء I2.
علاوة على ذلك هو سداسي هيدرات نحصل عليه من التفاعل بين الألومنيوم المعدني أو هيدروكسيد الألومنيوم مع اليود الهيدروجين أو حمض الهيدرويودك، وإلى جانب ذلك فهو حمض لويس قوي وسيمتص الماء من الغلاف الجوي، وبالإضافة إلى ذلك نستخدمه ككاشف لفصل أنواع معينة من روابط C-O و N-O، حيث إنه يشق إيثرات الأريل ويزيل الأكسجين من الإيبوكسيدات.
تركيبة وهيكل يوديد الألومنيوم
الصيغة الكيميائية لمركب يوديد الألومنيوم هي التالية AlI3، وهو أيضا مركب ثنائي الأبعاد وذلك يعني أنه مصنوع من جزيئين متطابقين أبسط كما أنه يتألف من مركب Al2I6 وعلى غرار جزيء AlBr3 تميز المرحلة الغازية الأشكال الأحادية والخافتة لهيكلها، وعلاوة على ذلك فإن المونومر AlI3 هو عبارة عن مستو ثلاثي الزوايا ويكون الثنائى الجسر Al2I6 مشابهًا لمركب Al2CL6 ومركب Al2Br6 وإلى جانب ذلك قد يشار إلى الثنائي على أنه مرن بهندسة توازن.
تحضير يوديد الألومنيوم
ينتمي عنصر اليود إلى عائلة الهالوجينات، وهي غير فلزية شديدة التفاعل، وأيضًا إنه عبارة عن عنصر ثنائي الذرة مما يعني أنه شديد التفاعل وأكثر استقرارًا في الشكل الجزيئي، وهذا يعطي I2، وإلى جانب ذلك فإنه يوجد الألمنيوم في شكل ذري لذا فإن التفاعل بين الألومنيوم واليود هو:
Al + I2 → AlI3
في الواقع يبدأ التفاعل بذرتين من اليود وينتهي بثلاث ذرات من اليود، ويحدث هذا لأن ذرة الألومنيوم تحتاج إلى فقد إلكترون واحد أو اكتساب 3 إلكترونات من أجل إكمال إلكترونات غلافها الخارجي، وبنفس الطريقة يحتاج اليود إما إلى اكتساب أو فقدان إلكترون واحد لإكمال غلافه الخارجي، وهذا هو السبب في أن الألمنيوم يتطلب ثلاث ذرات من اليود لإكمال غلافه الخارجي.
الخصائص الفيزيائية يوديد الألومنيوم
هو مسحوق عديم اللون يمتلك كثافة 3.98 جم / سم3، وعلاوة على ذلك تبلغ درجة انصهارها 189.4 درجة مئوية ونقطة الغليان 360 درجة مئوية، تمتلك كتلة مولية 407.69 جم / مول، ومن الممكن أن تذوب في مواد مثل الماء والإيثانول وثنائي إيثيل الأثير وثاني كبريتيد الكربون والبيريدين وثاني أكسيد الكبريت.
الخواص الكيميائية يوديد الألومنيوم
هو عبارة عن مركب أيوني يستخدم كمحفز يتم إضافته من أجل جعل العملية أسرع، وفي بعض التفاعلات العضوية وكرشاش عند معالجة أكشاك الحيوانات، كما وأنه أيضا يطلق كمية عالية من الحرارة مما يعني أنه طارد للحرارة ولهذا السبب يقوم العلماء والصناعات بإجراءه في حاوية خاصة مقاومة للحرارة وفي غطاء دخان، كما ويتكون البخار الأرجواني عندما يتفاعل اليود مع الألومنيوم في وجود الماء.
استخدامات يوديد الألومنيوم
عادةً فإنه يستخدم كمنظفات لمقصورة الحيوانات حيث يعمل بخاره، كما أن العلاج منه يقتل الجراثيم التي يمكن أن تسبب أمراض الجهاز التنفسي في المزرعة، وفي الكيمياء العضوية يعمل أحيانًا كمحفز يربط التفاعل بين العناصر أو المركبات، وعلاوة على ذلك فإنه يكسر روابط الكربون والأكسجين والنيتروجين والأكسجين، كما ويزيل ذرة الأكسجين من الإيبوكسيدات.
مخاطر الصحة والسلامة من يوديد الألومنيوم
إذا تم الاستهلاك من خلال التنفس أو الابتلاع فإن العضو الرئيسي المستهدف هو الجهاز العصبي المركزي والعظام، كما ويرتبط الألمنيوم بالفوسفور الغذائي ويضعف امتصاص الجهاز الهضمي للفوسفور، مما يؤدي إلى تليين العظام بسبب خلل في تمعدن العظام والكساح.
علاوة على ما سبق ترتبط مستويات الألمنيوم العالية في الجسم بمرض الزهايمر، ويمكن أن يعاني الأشخاص الذين يعانون من حساسية من الألومنيوم من القيء واضطرابات الجهاز الهضمي والتهاب الجلد أو أعراض أخرى، حيث إن استنشاق الألمنيوم يسبب السعال وأشعة سينية غير طبيعية للصدر.
سؤال: كيفية تحضير يوديد الألومنيوم من ثلاثي يوديد الألومنيوم؟
من خلال المعادلة التالية:
3AlI → AlI3 + 2Al
- الألومنيوم هو عبارة عن معدن مما يعني أنه يفقد الإلكترونات، كما ويفقد الألمنيوم ثلاثة إلكترونات من غلافه الخارجي في سحابة الإلكترون الخاصة به، إن سبب فقده لثلاثة إلكترونات هو أن هذا سيترك الغلاف الداخلي التالي مكتملاً، وتتحول الذرة إلى أيون مما يجعلها أكثر استقرارًا، ونكتب أيون الألومنيوم كـ Al + 3.
- تكتسب الإلكترونات غير المعدنية واليود هو مادة غير معدنية، يكتسب اليود إلكترونًا واحدًا لأنه يحتاج إلى إلكترون واحد لإكمال غلافه الخارجي. يوديد لديه الترميز I-1.
- الأيونات المشحونة عكسيا تشبه الأطراف المتقابلة لاثنين من المغناطيسات المختلفة، إذا وضعنا الطرف “الشمالي” لأحد المغناطيس بالقرب من الطرف “الجنوبي” لمغناطيس آخر فسوف يلتصقان معًا، وتلتصق الأيونات ذات الشحنات المختلفة ببعضها البعض بطريقة مماثلة وهذا ما يسمى بالتجاذب الكهروستاتيكي.
- لصنع مركب أيوني محايد ويجب أن يكون مجموع الشحنة الكهربائية الصافية التي يوفرها كل أيون صفراً، وهذا يعني أنه سيكون لدينا نسبة محددة لكل أيون في المركب، ونظرًا لأن الألمنيوم يساهم في شحنة +3 ويوديد يساهم في شحنة -1 فإننا نحتاج إلى أيون ألومنيوم واحد وثلاثة أيونات يوديد لجعل المركب محايدًا، وسيعطينا هذا الصيغة الكيميائية AlI3 وهنا في التفاعل المتوازن:
Al +3 + 3I-1 → AlI3
- نسبة الألمنيوم إلى اليوديد هي 1: 3، ولنرى الآن كيف يمكننا استخدام صيغة يوديد الألومنيوم لتحديد كتلته المولية.
- الكتلة المولية من يوديد الألومنيوم في القسم الأخير حددنا أن صيغة يوديد الألومنيوم هي AlI3، وللحصول على الكتلة المولية من يوديد الألومنيوم نحتاج إلى إضافة الكتل المولية لكل عنصر مع الأخذ في الاعتبار كمية كل أيون في المركب.
- التجاذب الكهروستاتيكي للمركب، تذهب ذرة الألمنيوم في المركز لأنها تحتوي على كهرسلبية أقل مقارنة باليود، والكهربية هي مقياس لمدى قوة جذب الذرة للإلكترونات نحو سحابة الإلكترون الخاصة بها، وهذا منطقي لأن اليود مادة غير معدنية ويريد أن تكمل الإلكترونات غلافه الخارجي.
- ينتج عن أيونات اليوديد الثلاثة وأيون الألومنيوم في هيكل لويس شحنة متعادلة، وتوضح الخطوط التي تربط العناصر الإلكترونات المشتركة بين الذرات، بينما تمثل النقاط أزواجًا وحيدة من الإلكترونات غير المشاركة في الترابط.
- مركب يوديد الألومنيوم يتضمن فقط على الألمنيوم واليود، وبالنسبة إلى الكلوريد والبروميد المرتبطين فإن AlI3 هو حمض لويس قوي ويجب حمايته من الغلاف الجوي.
