Kromhydroxidstruktur, egenskaper, syntes, användningar

han Kromhydroxid Det är en oorganisk sammansatt produkt av reaktionen av en bas med ett kromsalt. Dess kemiska formel varierar beroende på kromoxidationsstatus (+2 eller +3, för denna typ av förening). Således har CR (OH)₂ För kromhydroxid (II) och CR (OH)₃ För kromhydroxid (III).

Av elektroniska skäl, cr²⁺ är mer instabil än cr³⁺, Så CR (OH)₂ Det är ett reducerande medel (förlorar en elektron att flytta till +3). Även om båda hydroxiderna kan erhållas som fällningar, är CR (OH)₃ -kallas också kromisk hydroxid- är den dominerande föreningen.

Till skillnad från de hydroxider som erhållits genom den enkla upplösningen av metalloxider i vatten, CR (OH)₃ Det syntetiseras inte av denna rutt på grund av den dåliga lösligheten av kromoxid (CR₂ANTINGEN₃, övre bild). Men CR (OH)₃ Det betraktas som cr₂ANTINGEN₃· Xh₂Eller används som Emerald Green Pigment (Guinet Green).

I laboratoriet är det baserat på det metalliska kromet, som löses i syralösning för bildandet av komplexet [CR (OH₂)₆]³⁺. Detta vattenhaltiga komplex reagerar sedan med en bas (NaOH eller KOH) för att bilda motsvarande kromhydroxid.

Om de föregående stegen genomförs under förhållanden som säkerställer frånvaron av syre, har reaktionen härstammar Cr (OH)₂ (Chromous Hydroxide). Därefter krävs en separering och uttorkning av fällningen. Som ett resultat är den sanna CR (OH) "född"₃, Ett grönt pulver med en polymer och osäker struktur.

[TOC]

Kromhydroxidstruktur

Den övre bilden är den enklaste representationen av CR (OH)₃ i gas och isolerad fas. Också och antagande av den rent joniska karaktären hos dess interaktioner, i de fasta katjonerna kan visualiseras³⁺ interagera med en tre exemplar mängden OH -anjoner^-.

Men arten av CR-OH-länken är mer kovalent på grund av CR-koordinationskemi³⁺.

Till exempel komplexet [CR (OH₂)₆]³⁺ Det indikerar att det metalliska kromcentret är koordinerat med sex vattenmolekyler; Eftersom dessa är neutrala uppvisar komplexet den positiva belastningen för den ursprungliga katjonen, Cr³⁺.

Octahedron och polymerisation

I den övre bilden är strukturen för komplexet [CR (OH representerad₂)₆]³⁺. Cl -joner^- De kan till exempel komma från saltsyra i händelse av att den har använts för upplösning av salt eller kromoxid.

När NaOH (eller KOH) läggs till reaktionsmediet, OH -jonen^- Uns en molekyl av detta komplex och bildar [CR (OH₂)₅(Åh)]²⁺ (Nu finns det fem vattenmolekyler eftersom den sjätte förlorade en proton).

I följd av detta nya dehydratkomplex till ett annat vattenhaltigt komplex och skapar Dímeros förenade av hydroxidbroar:

(H₂ANTINGEN)₅CR-OH-CR (OH₂)₅

När basisiteten för mediet ökar (pH stiger) komplexet [cr (OH₂)₄(ÅH)₂]⁺, och öka också sannolikheterna för nya hydroxidbroar för att skapa gelé -polymerer. I själva verket vägrar denna "grå -gröna gelé" att fälla ordentligt ordnat.

Slutligen, Cr (OH₂)₃(ÅH)₃ Den består av en oktaedron med cr³⁺ I mitten och kopplat till tre vattenmolekyler och tre OH^- som neutraliserar deras positiva laddning; Detta utan att överväga polymerisation.

När CR (OH₂)₃(ÅH)₃ Det är uttorkat, det koordinerade vattnet med CR elimineras³⁺, Och eftersom denna katjon samordnas med sex arter (ligander) uppstår polymerstrukturer där CR-CR-kopplingar är involverade.

När dehydratiseras kan dess struktur också betraktas av en CR -typ₂ANTINGEN₃· 3 timmar₂ANTINGEN; Med andra ord, den av tri-hydratiserad kromisk oxid. Det är emellertid de fysikalisk -kemiska studierna av det fasta ämnet som kan belysa den verkliga strukturen hos CR (OH)₃ i detta tillfälle.

Fysiska och kemiska egenskaper hos kromhydroxid

Cr (oh)₃ Det ser ut som ett blågrönt pulver, men när det kommer i kontakt med vatten för det bildar en gråaktig grön gelé.

Det är olösligt i vattnet, men lösligt i syror och starka baser. Dessutom, när den värms upp, bryts den ner och producerar kromoxidångor.

Anoterism

Varför är kromhydroxidlöslig i syra och grundläggande lösningar? Anledningen beror på dess amphoter -karaktär, som gör att du kan reagera med både syror och baser. Den här egenskapen är karakteristisk för CR³⁺.

När du reagerar med syror, CR (OH₂)₃(ÅH)₃ Det är upplöst eftersom hydroxylbroarna är trasiga, ansvariga för fällanens gelékvinna.

Å andra sidan, när mer bas läggs till, åh^- De fortsätter att ersätta vattenmolekylerna och bildar det negativa komplexet [CR (OH₂)₂(ÅH)₄]^-. Detta komplex vänder lösningen av en ljusgrön färg, som intensifieras när reaktionen fortsätter.

När alla CR (OH₂)₃(ÅH)₃ Du har reagerat, ett sista komplex erhålls som indikeras av den kemiska ekvationen:

Cr (oh₂)₃(ÅH)₃ + 3 åh^- [Cr (OH)₆] ^3- + 3 h₂ANTINGEN

Detta negativa komplex är associerat med omgivande katjoner (NA⁺, Om basen är NaOH), och efter indunstningen av vatten, natriumkromitosaltet (nakro₂, Emerald Green Color). Således kan både syran och basmediet lösa upp kromhydroxid.

Syntes av kromhydroxid inom industrifältet

I industrin produceras det av kromsulfatutfällning med natrium- eller hydroxidhydroxidlösningar. På samma sätt produceras kromhydroxid genom schematiserad reaktion:

Cro₇^2- + 3 så₂ + 2h⁺ => 2 cr³⁺ + 3 så₄^2- + H₂ANTINGEN

Cr³⁺ + 3OH^- => Cr (oh)₃

Som visas i föregående procedur har kromreduktion VI till Chrome III stor ekologisk betydelse.

Chromium III är relativt ofarlig för biota, medan krom VI är giftigt och cancerframkallande, utöver mycket lösligt, så dess eliminering av miljön är av betydelse.

Vatten- och markbehandlingsteknik inkluderar en minskning från CR (VI) till CR (III).

Ansökningar

Kromhydroxid har olika tillämpningar:

• Sminkformulering.
• Hårfärger.
• Nagellack.
• Hudvårdsprodukter.
• Rengöringsprodukter.
• I metallfinishen, som representerar 73 % av dess konsumtion i branschen.
• Vid bevarande av trä.

Referenser

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. Kemi. (8: e upplagan.). Cengage Learning, s 873, 874.
2. Pub. Kromhydroxid. Återhämtat sig från pubchem.Ncbi.Nlm.Nih.Gov
3. Syntes, karakterisering och stabilitet hos CR (III) och Fe (III) hydroxider. Papassiopi, n., Vaxevanidou, K., Christou, c., Karagianni, E. och antipas, g.  J. Faror. 264: 490-497.
4. Prebchem. Beredning av krom (iii) hydroxid. Återhämtat sig från prepchem.com
5. Wikipedia. (2018). Krom (iii) hydroxid. Hämtas från.Wikipedia.org