Kromhydroxidstruktur, egenskaper och användningsområden



den kromhydroxid är en oorganisk förening av reaktionen av en bas med ett salt av krom. Dess kemiska formel varierar beroende på oxidationstillståndet för krom (+2 eller +3, för denna typ av förening). Med att ha Cr (OH)2 för hydroxiden av krom (II) och Cr (OH)3 för kromhydroxiden (III).

Av elektroniska skäl är Cr2+ det är mer instabilt än Cr3+, så att Cr (OH)2 det är ett reduktionsmedel (det förlorar en elektron för att övergå till +3). Således kan, även om båda hydroxiderna kan erhållas som utfällningar, Cr (OH)3 -även kallad krom hydroxid - är den övervägande föreningen.

Till skillnad från de hydroxider som erhållits genom enkel upplösning av metalloxider i vatten, Cr (OH)3 det syntetiseras inte av denna väg på grund av den dåliga lösligheten av kromoxid (Cr2O3, toppbild). Men Cr (OH)3 Det betraktas som Cr2O3· XH2Eller används som ett smaragdgrönt pigment (Guinet green).

I laboratoriekomponenten av metallkromet, som löses i sur lösning för bildning av komplexet [Cr (OH2)6]3+. Detta vattenhaltiga komplex reagerar sedan med en bas (NaOH eller KOH) för att bilda motsvarande kromhydroxid.

Om de tidigare stegen utförs under betingelser som säkerställer frånvaro av syre, kommer reaktionen från Cr (OH)2 (kromhydroxid). Därefter krävs en separation och uttorkning av det utfällda fasta materialet. Som ett resultat är "sant" Cr (OH) "född"3, ett grönt pulver med en polymerstruktur och osäker.

index

  • 1 Fysikaliska och kemiska egenskaper
    • 1.1 amfotericism
  • 2 Syntes av kromhydroxid i industriområdet
  • 3 användningsområden
  • 4 referenser

Den övre bilden är den enklaste representationen av Cr (OH)3 i gasfas och isolerad. På samma sätt och antar den rena joniska karaktären av deras interaktioner kan i de fasta Cr-katjoner visualiseras3+ interagerar med en tredubblad mängd OH-anjoner-.

Emellertid är naturen hos Cr-OH-bindningen mer kovalent på grund av koordineringskemin hos Cr3+.

Till exempel är det komplexa [Cr (OH2)6]3+ indikerar att metallets centrum av krom är samordnad med sex vattenmolekyler; Eftersom dessa är neutrala uppvisar komplexet den positiva laddningen av den ursprungliga katjonen, Cr3+.

I den övre bilden är strukturen hos komplexet [Cr (OH2)6]3+. Cl ioner- de kan exempelvis komma från saltsyra om den har använts för upplösning av salt eller kromoxid.

När man tillsätter NaOH (eller KOH) till reaktionsmediet, OH-jon- deprotonerar en molekyl av detta komplex, bildande [Cr (OH2)5(OH)]2+ (Nu finns det fem molekyler vatten eftersom sjätte förlorade en proton).

I följd dehydrerar detta nya komplex ett annat vattenhaltigt komplex, vilket skapar dimerer bundna av hydroxidbroar:

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

När mediets grundlighet ökar (pH stiger) komplexet [Cr (OH2)4(OH)2]+, och de ökar också risken för nya hydroxidbroar för att skapa gelatinösa polymerer. I själva verket vägrar den här "grågröna gelén" att beställa ordentligt.

Slutligen är Cr (OH2)3(OH)3 består av en oktaedron med Cr3+ i mitten och kopplade till tre vattenmolekyler och tre OH- som neutraliserar sin positiva laddning detta utan att överväga polymerisationen.

När Cr (OH2)3(OH)3 dehydratiserar, eliminerar vattnet koordinerat med Cr3+, och eftersom denna katjon är samordnad med sex arter (ligander) uppstår polymera strukturer i vilka Cr-Cr-bindningarna kan vara involverade..

Även när dehydratiseras kan dess struktur betraktas som Cr-typ2O33H2O; med andra ord, den trihydratiserade kromoxiden. Det är emellertid de fysikalisk-kemiska studierna av det fasta ämnet som kan kasta ljus på den sanna strukturen hos Cr (OH)3 vid denna tidpunkt.

Fysikaliska och kemiska egenskaper

Cr (OH)3 Det har utseende av ett blågrönt pulver, men när det kommer i kontakt med vattnet bildar det ett gelatinöst grått-grönt fällning.

Det är olösligt i vatten, men lösligt i starka syror och baser. Vidare sönderdelas det, då det upphettas, och producerar kromoxidångor.

amphoterism

Varför är kromhydroxid löslig i sura och basala lösningar? Orsaken beror på dess amfotära natur, vilket gör det möjligt att reagera med både syror och baser. Denna egenskap är karakteristisk för Cr3+.

När man omsätter med syror, Cr (OH)2)3(OH)3 upplöses på grund av att hydroxylbroarna bryts ner, som är ansvariga för fällningens gelatiniska utseende.

Å andra sidan, när mer bas läggs till, OH- de fortsätter att ersätta vattenmolekylerna, som bildar det negativa komplexet [Cr (OH2)2(OH)4]-. Detta komplex ger lösningen en ljusgrön färg som intensifieras när reaktionen fortskrider.

När alla Cr (OH2)3(OH)3 När det har reagerat erhålls ett slutligt komplex som indikeras av den kemiska ekvationen:

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

Detta negativa komplex är associerat med de omgivande katjonerna (Na+, om basen är NaOH) och efter avdunstning av vattnet fäller natriumkromit-saltet (NaCrO2, smaragdgrön färg). Således är både det sura och det basala mediet i stånd att lösa kromhydroxid.

Syntes av kromhydroxid i industriområdet

I industrin produceras det genom utfällning av kromsulfat med lösningar av natriumhydroxid eller ammoniumhydroxid. På samma sätt framställs kromhydroxid genom den schematiserade reaktionen:

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

cr3+ + 3OH- => Cr (OH)3

Som visat i det föregående förfarandet har minskningen av krom VI till krom III stor ekologisk betydelse.

Krom III är relativt ofarlig för biota, medan krom VI är giftigt och cancerframkallande, och mycket lösligt, så det är viktigt miljö bortskaffande.

Avloppsvatten och markbehandlingsteknik innefattar en reduktion av Cr (VI) till Cr (III).

tillämpningar

- Formulering av smink.

- Hårfärgningsmedel.

- Nagelfärger.

- Hudvårdsprodukter.

- Rengöringsmedel.

- Vid efterbehandling av metaller, vilket motsvarar 73% av förbrukningen i branschen.

- Vid bevarande av trä.

referenser

  1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. Kemi. (8: e upplagan). CENGAGE Learning, sid 873, 874.
  2. PubChem. (2018). Krom hydroxid. Hämtad den 18 april 2018, från: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  3. N4TR! UMbr. (22 juni 2015). Krom (III) hydroxid. [Bild]. Hämtad den 18 april 2018, från: commons.wikimedia.org
  4. Martinez Troya, D., Martín-Pérez, J.J. Studera för experimentell användning av kromoxider och hydroxider i mellersta läran. BORAX nr 2 (1) -översikt av praktisk kemi för sekundär- och baccalaureat-IES. Zaframagón-ISSN 2529-9581.
  5. Syntes, karakterisering och stabilitet av Cr (III) och Fe (III) hidroxides. (2014) Papassiopi, N., Vaxevanidou, K., Christou, C, Karagianni, E. och Antipas, G.J. Hazard Mäter. 264: 490-497.
  6. PrebChem. (9 februari 2016). Framställning av krom (III) hydroxid. Hämtad den 18 april 2018, från: prepchem.com
  7. Wikipedia. (2018). Krom (III) hydroxid. Hämtad den 18 april 2018, från: en.wikipedia.org