AlCl3는 공유결합 화합물. AlCl3 ionic or covalent
파얀스 규칙. 파잔스 규칙. Fajans' rules
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Al^3+는 크기가 작고, 전하가 높기 때문에,
전하 밀도(charge density)가 높다.
( Al^3+와 같은 양이온을 “hard cation”이라 부른다. )
Cl^-는 크기가 크고, 전하가 낮기 때문에, 전하 밀도가 낮다.
( Cl^-와 같은 음이온을 “soft anion”이라 부른다. )
이 때문에 Cl^-는 Al^3+와 같은 hard cation에 의해 쉽게 분극(편극)된다.
그 결과 Al–Cl 결합은 공유 결합 성질을 갖게 된다.
[ 관련 글 https://ywpop.tistory.com/8370 ] Fajans' rules
[그림] AlCl3 Lewis Structure.
따라서
AlCl3는, 비록 [금속 + 비금속] 화합물이지만,
공유결합 화합물이다.
( 같은 이유로 AlBr3, AlI3도 공유결합 화합물이다. )
[부가설명]
AlF3, AlCl3, AlBr3, AlI3와 같은
[Al + 할로겐원소] 화합물은
[금속 + 비금속] 화합물이므로,
이온 결합 화합물일 것 같다.
그러나 AlF3를 제외한
AlCl3, AlBr3, AlI3는
공유 결합 화합물로 취급(간주)한다.
그 이유(원리)는 Fajans rule로 설명할 수 있다.
( 참고: 파잔스 규칙 https://ywpop.tistory.com/8370 )
즉, F^- 음이온보다 크기가 큰 Cl^-, Br^-, I^- 음이온은
Al^3+ 양이온에 의해 쉽게 편극되므로,
공유 결합 성질을 갖게 된다는 것이다.
[참고] AlCl3의 녹는점은
192.6℃ (무수물, anhydrous), 100℃ (수화물, hexahydrate) 로,
대표적인 이온결합 화합물인 NaCl의 녹는점 800.7℃ 에 비하면,
상당히 낮다.
---> AlCl3는 공유결합 화합물이다.
[ 관련 글 https://www.quora.com/Is-AlCl3-a-covalent-or-ionic-compound ]
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▶ AlF3는 이온결합 화합물
[그림] Crystal structure of AlF3.
▶ AlF3의 녹는점: 1290℃ (anhydrous)
[ 관련 글 https://ywpop.tistory.com/21272 ] 금속인 베릴륨과 붕소가 공유결합 화합물을 형성하는 이유
[키워드] 공유결합 가능한 금속 기준, 공유결합하는 금속 기준, 공유결합 금속 기준, 금속 예외 기준, Kazimierz Fajans, Kasimir Fajans, 카지미에시 파얀스, 파얀스 규칙 기준, 파잔스 규칙 기준, 무기화학 기준
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