Struktura, vlastnosti a použití hydroxidu chromitého



hydroxidu chromitého "Anorganická sloučenina" je sloučenina anorganické sloučeniny reakce báze se solí chrómu. Jeho chemický vzorec se mění podle oxidačního stavu chrómu (+2 nebo +3, pro tento typ sloučeniny). Tím má Cr (OH)2 pro hydroxid chromu (II) a Cr (OH)3 pro hydroxid chromitý (III).

Z elektronických důvodů, Cr2+ je více nestabilní než Cr3+, takže Cr (OH)2 je to redukční činidlo (ztrácí elektron, který přechází do +3). Ačkoliv oba hydroxidy mohou být získány jako precipitáty, Cr (OH)3 -převládající sloučeninou je také hydroxid chromitý.

Na rozdíl od hydroxidů získaných jednoduchým rozpuštěním oxidů kovů ve vodě, Cr (OH)3 není touto cestou syntetizován v důsledku špatné rozpustnosti oxidu chromitého (Cr2O3, horní obrázek). Nicméně Cr (OH)3 To je považováno za Cr2O3XH2Nebo se používá jako smaragdově zelený pigment (Guinet green).

V laboratorní části kovového chromu, který je rozpuštěn v kyselém roztoku pro tvorbu komplexu [Cr (OH2)6]3+. Tento vodný komplex pak reaguje s bází (NaOH nebo KOH) za vzniku odpovídajícího hydroxidu chromitého.

Pokud se předchozí kroky provádějí za podmínek, které zajišťují nepřítomnost kyslíku, vzniká reakce Cr (OH)2 (hydroxid chromitý). Následně je požadována separace a dehydratace vysrážené pevné látky. V důsledku toho se "true" Cr (OH) "narodí"3, zelený prášek s polymerní strukturou a nejistý.

Index

  • 1 Fyzikální a chemické vlastnosti
    • 1.1 Amfotericismus
  • 2 Syntéza hydroxidu chromitého v průmyslové oblasti
  • 3 Použití
  • 4 Odkazy

Horní obraz je nejjednodušší reprezentací Cr (OH)3 v plynné fázi a izolovaný. Podobně a za předpokladu, že čistě iontový charakter jejich interakcí může být v pevných kationtech vizualizován3+ interakce s trojnásobným množstvím OH aniontů-.

Povaha vazby Cr-OH je však kovalentnější díky koordinační chemii Cr3+.

Například komplex [Cr (OH2)6]3+ znamená, že kovový střed chromu je koordinován se šesti molekulami vody; Vzhledem k tomu, že tyto jsou neutrální, komplex vykazuje pozitivní náboj původního kationtu, Cr3+.

V horním obrázku je struktura komplexu [Cr (OH2)6]3+. Ionty Cl- mohou pocházet například z kyseliny chlorovodíkové, pokud se používá pro rozpouštění soli nebo oxidu chromitého.

Při přidávání NaOH (nebo KOH) k reakčnímu médiu, OH iont- deprotonuje molekulu tohoto komplexu za vzniku [Cr (OH2)5(OH)]2+ (Nyní existuje pět molekul vody, protože šestina ztratila proton).

Tento nový komplex následně dehydratuje další vodný komplex a vytváří dimery vázané hydroxidovými můstky:

(H2O)5Cr-OH-Cr (OH)2)5

Když se zvyšuje zásaditost média (stoupá pH), komplex [Cr (OH2)4(OH)2]+, a také zvyšují šance nových hydroxidových můstků pro vytváření želatinových polymerů. Ve skutečnosti toto "šedozelené želé" odmítá pořádně se srazit.

Nakonec se použije Cr (OH)2)3(OH)3 sestává z oktaedron s Cr3+ ve středu, a spojený se třemi molekulami vody a třemi OH- které neutralizují jeho kladný náboj; to bez zvážení polymerace.

Když Cr (OH2)3(OH)3 dehydratuje, odstraňuje vodu koordinovanou s Cr3+, a protože tento kation je koordinován se šesti druhy (ligandy), vznikají polymerní struktury, ve kterých mohou být zapojeny vazby Cr-Cr..

Také při dehydrataci lze její strukturu považovat za typ Cr2O3· 3H2O; jinými slovy, tri-hydratovaný oxid chromitý. Nicméně, to je fyzikálně-chemické studie pevné látky, která může vrhnout světlo na skutečnou strukturu Cr (OH)3 v tomto bodě.

Fyzikální a chemické vlastnosti

Cr (OH)3 Má vzhled modrozeleného prášku, ale když přijde do styku s vodou, vytvoří želatinově šedozelenou sraženinu..

Je nerozpustný ve vodě, ale rozpustný v silných kyselinách a zásadách. Kromě toho, když se zahřívá, rozkládá se, produkuje páry oxidu chromitého.

Anfoterismo

Proč je hydroxid chromitý rozpustný v kyselých a zásaditých roztocích? Důvodem je jeho amfoterní povaha, která mu umožňuje reagovat s kyselinami i zásadami. Tato vlastnost je charakteristická pro Cr3+.

Při reakci s kyselinami Cr (OH)2)3(OH)3 Rozpouští se, protože hydroxylové můstky se rozkládají, což je zodpovědné za želatinový vzhled sraženiny.

Na druhé straně, když se přidá více báze, OH- pokračují v nahrazování molekul vody a tvoří negativní komplex [Cr (OH2)2(OH)4]-. Tento komplex činí roztok světle zelenou barvou, která zesiluje, jak reakce pokračuje.

Když je vše Cr (OH)2)3(OH)3 Jakmile reaguje, získá se konečný komplex, jak je naznačeno chemickou rovnicí:

Cr (OH)2)3(OH)3 + 3 OH- <=> [Cr (OH)6] 3- + 3H2O

Tento negativní komplex je spojen s okolními kationty (Na+, pokud je bází NaOH) a po odpaření vody se sodná sůl chromitu vysráží (NaCrO)2, smaragdově zelená barva). Jak kyselé, tak bazické médium jsou tedy schopny rozpustit hydroxid chromitý.

Syntéza hydroxidu chromitého v průmyslové oblasti

V průmyslu se vyrábí srážením síranu chromitého s roztoky hydroxidu sodného nebo hydroxidu amonného. Podobně se pomocí schématické reakce vytvoří hydroxid chrómu:

CrO72- + 3 SO2 + 2H+ => 2 kr3+ + 3 SO42- + H2O

Kr3+ + 3OH- => Cr (OH)3

Jak ukazuje předchozí postup, redukce chromu VI na chrom III má velký ekologický význam.

Chróm III je relativně neškodný pro biotu, zatímco chrom VI je toxický a karcinogenní, stejně jako velmi rozpustný, takže je důležité ho eliminovat z prostředí.

Technologie čištění odpadních vod a půdy zahrnuje redukci Cr (VI) na Cr (III)..

Použití

- Formulace make-upů.

- Přípravky na barvení vlasů.

- Barvy na nehty.

- Výrobky pro péči o pleť.

- Čisticí prostředky.

- V povrchové úpravě kovů, což představuje 73% jeho spotřeby v průmyslu.

- Při konzervaci dřeva.

Odkazy

  1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. Chemie (8. vydání). CENGAGE Learning, str. 873, 874.
  2. PubChem. (2018). Chromic Hydroxide. Získáno 18. dubna 2018, z: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  3. N4TR! UMbr. (22. června 2015). Hydroxid chromitý. [Obrázek] Získáno 18. dubna 2018, z: commons.wikimedia.org
  4. Martinez Troya, D., Martín-Pérez, J.J. Studium experimentálního využití oxidů a hydroxidů chrómu ve středním učení. BORAX nº 2 (1) -Přezkum praktické chemie pro sekundární a bakalářské studium IES. Zaframagón-ISSN 2529-9581.
  5. Syntéza, charakterizace a stabilita hydroxidů Cr (III) a Fe (III). (2014) Papassiopi, N., Vaxevanidou, K., Christou, C., Karagianni, E. a Antipas, G. J. Hazard Mater. 264: 490-497.
  6. PrebChem. (9. února 2016). Příprava hydroxidu chromitého. Získáno 18. dubna 2018, z: prepchem.com
  7. Wikipedia. (2018). Hydroxid chromitý. Získáno 18. dubna 2018, z: en.wikipedia.org