Kromhydroksidstruktur, egenskaper og bruksområder



den kromhydroksyd er et uorganisk sammensatt produkt av reaksjonen av en base med et salt av krom. Dens kjemiske formel varierer i henhold til oksidasjonstilstanden av krom (+2 eller +3, for denne typen forbindelse). Å ha således Cr (OH)2 for hydroksidet av krom (II) og Cr (OH)3 for kromhydroksydet (III).

Av elektroniske grunner, Cr2+ det er mer ustabilt enn Cr3+, slik at Cr (OH)2 det er et reduksjonsmiddel (det taper et elektron for å passere til +3). Således, selv om begge hydroksyder kan oppnås som utfelter, Cr (OH)3 -også kalt kromisk hydroksid - er den dominerende forbindelsen.

I motsetning til de hydroksyder oppnådd ved den enkle oppløsning av metalloksider i vann, Cr (OH)3 Det syntetiseres ikke av denne ruten på grunn av dårlig oppløselighet av kromoksyd (Cr2O3, toppbilde). Imidlertid Cr (OH)3 Det regnes som Cr2O3· XH2Eller, brukt som et smaragdgrønt pigment (Guinet green).

I laboratoriedelen av metallisk krom, som oppløses i syreoppløsning for dannelse av komplekset [Cr (OH2)6]3+. Dette vandige kompleks reagerer deretter med en base (NaOH eller KOH) for å danne det tilsvarende kromhydroksydet.

Hvis de foregående trinnene utføres under forhold som sikrer fravær av oksygen, oppstår reaksjonen Cr (OH)2 (kromhydroksyd). Deretter kreves en separasjon og dehydrering av det utfelte faste stoffet. Som et resultat er "ekte" Cr (OH) "født"3, et grønt pulver med en polymerstruktur og usikkerhet.

index

  • 1 Fysiske og kjemiske egenskaper
    • 1.1 amphotericism
  • 2 Syntese av kromhydroksyd i industriområdet
  • 3 bruksområder
  • 4 referanser

Det øvre bildet er den enkleste representasjonen av Cr (OH)3 i gassfase og isolert. På samme måte og antar den rene ioniske karakteren av deres interaksjoner, kan i de faste Cr kationer bli visualisert3+ interagerer med en tredoblet mengde OH-anioner-.

Imidlertid er naturen til Cr-OH-bindingen mer kovalent på grunn av koordinasjonskemien til Cr3+.

For eksempel er det komplekse [Cr (OH2)6]3+ indikerer at metallets sentrum av krom er koordinert med seks vannmolekyler; Siden disse er nøytrale, viser komplekset den positive ladningen av den opprinnelige kation, Cr3+.

I det øvre bildet er strukturen av komplekset [Cr (OH2)6]3+. Cl ioner- de kan for eksempel komme fra saltsyre hvis den har blitt brukt til oppløsning av salt eller kromoksyd.

Når man tilsetter NaOH (eller KOH) til reaksjonsmediet, blir OH-ionet- deprotonerer et molekyl av dette komplekset, danner [Cr (OH2)5(OH)]2+ (Nå er det fem molekyler vann fordi den sjette mistet en proton).

Etter hvert dehydrerer dette nye komplekset et annet vandig kompleks, og danner dimerer bundet av hydroksidbroer:

(H2O)5Cr-OH-Cr (OH2)5

Etter hvert som basisiteten av mediet øker (pH øker), komplekset [Cr (OH2)4(OH)2]+, og de øker også sjansene for nye hydroksidbroer for å lage gelatinøse polymerer. Faktisk, denne "grågrønne geleen" nekter å utfelle ordnet.

Til slutt, Cr (OH2)3(OH)3 består av en oktaedron med Cr3+ i sentrum, og knyttet til tre vannmolekyler og tre OH- som nøytraliserer sin positive ladning; Dette uten å vurdere polymerisasjonen.

Når Cr (OH2)3(OH)3 dehydrerer, eliminerer vannet koordinert med Cr3+, og siden denne kation koordineres med seks arter (ligander), oppstår polymere strukturer hvor Cr-Cr-bindingene kan være involvert..

Også når dehydrert, kan strukturen betraktes som Cr-type2O3· 3H2O; med andre ord, det trihydratiserte kromoksydet. Det er imidlertid de fysisk-kjemiske studiene av det faste stoffet som kan kaste lys på den sanne strukturen av Cr (OH)3 på dette punktet.

Fysiske og kjemiske egenskaper

Cr (OH)3 Det ser ut som et blågrønt pulver, men når det kommer i kontakt med vannet, dannes det et gelatinøst grønt grønt bunnfall.

Det er uoppløselig i vann, men oppløselig i sterke syrer og baser. I tillegg, når den oppvarmes, dekomponerer den, produserer kromoksiddamper.

amfotær

Hvorfor er kromhydroksydoppløselig i sure og basale løsninger? Årsaken er at den er amfoterisk, noe som gjør det mulig å reagere med både syrer og baser. Denne egenskapen er karakteristisk for Cr3+.

Ved omsetning med syrer, Cr (OH)2)3(OH)3 oppløses fordi hydroksylbroene brytes ned, som er ansvarlig for det utfelte gelatineutseendet.

På den annen side, når mer base er tilsatt, OH- de fortsetter å erstatte vannmolekylene, danner det negative komplekset [Cr (OH2)2(OH)4]-. Dette komplekset gjør løsningen til en lysegrønn farge, som intensiverer ettersom reaksjonen fortsetter.

Når alle Cr (OH2)3(OH)3 Når det har reagert, oppnås et siste kompleks som angitt av kjemisk ligning:

Cr (OH2)3(OH)3 + 3 OH- <=> [Cr (OH)6] 3- + 3 H2O

Dette negative komplekset er forbundet med de omkringliggende kationene (Na+, hvis basen er NaOH), og etter fordamping av vannet utfeller natriumkromittsaltet (NaCrO2, smaragdgrønn farge). Således er både det sure og det grunnleggende medium i stand til å oppløse kromhydroksyd.

Syntese av kromhydroksyd i industriområdet

I industrien produseres det ved utfelling av kromsulfat med oppløsninger av natriumhydroksyd eller ammoniumhydroksyd. På samme måte produseres kromhydroksyd ved den skjematiserte reaksjonen:

CrO72- + 3 SO2 + 2H+ => 2 Cr3+ + 3 SO42- + H2O

Cr3+ + 3OH- => Cr (OH)3

Som vist i den foregående prosedyre, har reduksjonen av krom VI til krom III stor økologisk betydning.

Krom III er relativt uskadelig for biota, mens krom VI er giftig og kreftfremkallende, så vel som meget løselig, så det er viktig å eliminere det fra miljøet.

Avløpsvann og jordbehandlings teknologi inkluderer en reduksjon av Cr (VI) til Cr (III).

søknader

- Formulering av sminke.

- Hårfargemidler.

- Nail maling.

- Hudpleieprodukter.

- Rengjøringsprodukter.

- Ved ferdigbehandling av metaller, som representerer 73% av forbruket i industrien.

- Ved bevaring av tre.

referanser

  1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. Kjemi. (8. utgave). CENGAGE Learning, s. 873, 874.
  2. Pubchem. (2018). Kromisk hydroksid. Hentet 18. april 2018, fra: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  3. N4TR! UMbr. (22. juni 2015). Krom (III) hydroksyd. [Figur]. Hentet 18. april 2018, fra: commons.wikimedia.org
  4. Martinez Troya, D., Martín-Pérez, J.J. Studer for den eksperimentelle bruken av kromoksyder og hydroksyder i den midterste lære. BORAX nr. 2 (1) -Overvurdering av praktisk kjemi for sekundær og bachelor-IES. Zaframagón-ISSN 2529-9581.
  5. Syntese, karakterisering og stabilitet av Cr (III) og Fe (III) hydroksyder. (2014) Papassiopi, N., Vaxevanidou, K., Christou, C., Karagianni, E. og Antipas, G.J. Hazard Mater. 264: 490-497.
  6. PrebChem. (9. februar 2016). Fremstilling av krom (III) hydroksyd. Hentet 18. april 2018, fra: prepchem.com
  7. Wikipedia. (2018). Krom (III) hydroksyd. Hentet 18. april 2018, fra: en.wikipedia.org