Chemia

Struktura wodorotlenku chromu, właściwości, synteza,

Struktura wodorotlenku chromu, właściwości, synteza,

On Wodorotlenek chromu Jest to nieorganiczny produkt złożony reakcji podstawy z chromowaną solą. Jego wzór chemiczny zmienia się w zależności od stanu utleniania chromu (+2 lub +3, dla tego rodzaju związku). Tak więc posiadanie Cr (OH)2 Dla wodorotlenku chromu (II) i Cr (OH)3 W przypadku wodorotlenku chromu (III).

Z powodów elektronicznych CR2+ jest bardziej niestabilny niż CR3+, Więc cr (oh)2 Jest to środek redukujący (traci elektron do przeniesienia do +3). Zatem, chociaż oba wodorotlenki można uzyskać jako osady, Cr (OH)3 -Nazywany także wodorotlenkiem chromu- jest dominującym związkiem.

Wygląd wodorotlenku chromu

W przeciwieństwie do tych wodorotlenków uzyskanych przez proste rozpuszczanie tlenków metali w wodzie, Cr (OH)3 Nie jest syntetyzowana tą drogą ze względu na słabą rozpuszczalność tlenku chromu (Cr2ALBO3, górny obraz). Jednak Cr (OH)3 Jest uważany za CR2ALBO3· Xh2Lub, używane jako szmaragdowy zielony pigment (Guinet Green).

W laboratorium opiera się na metalicznym chromie, który jest rozpuszczony w roztworze kwasowym w celu tworzenia kompleksu [Cr (OH2)6]3+. Ten wodny kompleks reaguje następnie z podstawą (NaOH lub KOH), tworząc odpowiedni wodorotlenek chromu.

Jeśli poprzednie kroki są przeprowadzane w warunkach, które zapewniają brak tlenu, reakcja powstaje Cr (OH)2 (Chromous Wodorotlenek). Następnie wymagane jest rozdzielenie i odwodnienie stałego osadu. W rezultacie prawdziwy CR (OH) jest „urodzony”3, Zielony proszek z polimerową i niepewną strukturą.

[TOC]

Struktura wodorotlenku chromu

Górny obraz jest najprostszą reprezentacją CR (OH)3 w gazie i izolowanej fazie. Także i zakładając, że czysto jonowy charakter jego interakcji, w kationach stałych można wizualizować3+ interakcja z trzykrotną ilością anionów OH-.

Może ci służyć: pochłanianie trzonowe

Jednak charakter łącza CR-OH jest bardziej kowalencyjny, ze względu na chemię koordynacji CR3+.

Na przykład kompleks [Cr (OH2)6]3+ Wskazuje, że metaliczne centrum chromu jest skoordynowane z sześcioma cząsteczkami wody; Ponieważ są one neutralne, kompleks wykazuje dodatnie obciążenie oryginalnego kationu, Cr,3+.

Oktaedron i polimeryzacja

Na górnym obrazie struktura kompleksu [Cr (OH jest reprezentowany2)6]3+. Jony CL- Mogą pochodzić na przykład z kwasu solnego w przypadku zastosowania go do rozpuszczania soli lub tlenku chromu.

Gdy do pożywki reakcyjnej dodaje się NaOH (lub koh), jon OH- UNS jest cząsteczką tego kompleksu, tworząc [Cr (OH2)5(Oh)]2+ (Teraz jest pięć cząsteczek wody, ponieważ szósty stracił proton).

Kolejnie ten nowy kompleks odwadniany do innego wodnego kompleksu, tworząc dímeros zjednoczonych przez mosty wodorotlenkowe:

(H2ALBO)5Cr-oh-cr (och2)5

Wraz ze wzrostem podstawy pożywki (pH wznosi się) kompleks [Cr (OH2)4(OH)2]+, a także zwiększyć prawdopodobieństwo nowych mostów wodorotlenkowych w celu tworzenia galaretek -polimerów. W rzeczywistości ta „galaretka szarej” odmawia wytrącania uporządkowanego.

Wreszcie Cr (och2)3(OH)3 Składa się z oktaedronu z CR3+ W środku i powiązane z trzema cząsteczkami wody i trzema OH- które zneutralizują ich ładunek dodatni; To bez rozważania polimeryzacji.

Kiedy CR (och2)3(OH)3 Jest odwodniony, skoordynowana woda z CR jest eliminowana3+, A ponieważ kation ten jest skoordynowany z sześcioma gatunkami (ligandami), powstają struktury polimerowe, w których zaangażowane są powiązania CR-CR.

Może ci służyć: tłuszcz butyczny: pozyskiwanie, typy, skład, zastosowania, korzyści

Ponadto, gdy jest odwodniony, jego strukturę można uznać za typ CR2ALBO3· 3H2ALBO; Innymi słowy, trójhydowany tlenek chromowy. Jednak są to badania fizykochemiczne ciała stałego, które mogą rzucić światło na prawdziwą strukturę Cr (OH)3 w tym punkcie.

Właściwości fizyczne i chemiczne wodorotlenku chromu

CR (OH)3 Wygląda jak niebiesko-zielony proszek, ale jeśli chodzi o kontakt z wodą, tworzy szarawo zieloną galaretkę.

Jest nierozpuszczalny w wodzie, ale rozpuszczalny w kwasach i silnych zasadach. Ponadto, gdy jest podgrzewany, rozkłada się, wytwarzając pary tlenku chromu.

Anfoteryzm

Dlaczego chrom wodorotlenku jest rozpuszczalny w roztworach kwasowych i podstawowych? Przyczyną jest jego charakter Amphotera, który pozwala reakcji z zarówno kwasami, jak i podstawami. Ta właściwość jest charakterystyczna dla CR3+.

Podczas reakcji z kwasami, Cr (OH2)3(OH)3 Rozpuszcza się, ponieważ mosty hydroksylowe są zepsute, odpowiedzialne za galaretkę osadu.

Z drugiej strony, gdy dodaje się więcej bazy, oh- Nadal zastępują cząsteczki wody, tworząc kompleks ujemny [Cr (OH2)2(OH)4]-. Ten kompleks obraca roztwór jasnozielonego koloru, który nasila się w miarę trwania reakcji.

Kiedy cała cr (och2)3(OH)3 Zareagowałeś, jeden ostatni kompleks uzyskuje się, jak wskazano w równaniu chemicznym:

CR (och2)3(OH)3 + 3 Och- [Cr (OH)6] 3- + 3 godz2ALBO

Ten ujemny kompleks jest związany z otaczającymi kationami (na+, Jeśli podstawa jest naoh) i po odparowaniu wody, soli chromito sodu (Nacro2, Szmaragdowy zielony kolor). Zatem zarówno kwas, jak i podkład podstawowy są w stanie rozpuścić wodorotlenek chromu.

Może ci służyć: Indianin

Synteza wodorotlenku chromu w dziedzinie przemysłowej

W przemyśle jest wytwarzany przez opady siarczanu chromu za pomocą roztworów wodorotlenku sodu lub wodorotlenku. Podobnie, wodorotlenek chromu jest wytwarzany przez schematyzowaną reakcję:

Cro72- + 3 SO2 + 2h+ => 2 cr3+ + 3 SO42- + H2ALBO

Cr3+ + 3oh- => Cr (OH)3

Jak pokazano w poprzedniej procedurze, redukcja Chrome VI do Chrome III ma ogromne znaczenie ekologiczne.

Chrom III jest stosunkowo nieszkodliwy dla bioty, podczas gdy chrom VI jest toksyczny i rakotwórczy, oprócz bardzo rozpuszczalnego, więc jego eliminacja środowiska jest ważna.

Technologia oczyszczania wody i gleby obejmuje zmniejszenie z CR (VI) do CR (III).

Aplikacje

Wodorotlenek chromu ma różne zastosowania:

  • Sformułowanie makijażu.
  • Farby do włosów.
  • Lakier do paznokci.
  • Produkty do pielęgnacji skóry.
  • Produkty czyszczące.
  • W metalowym wykończeniu, które stanowi 73 % jego zużycia w branży.
  • W zachowaniu drewna.

Bibliografia

  1. Whitten, Davis, Peck i Stanley. Chemia. (8 wyd.). Cengage Learning, s. 873, 874.
  2. Pubchem. Wodorotlenek chromowy. Odzyskane z Pubchem.NCBI.NLM.Nih.Gov
  3. Synteza, charakterystyka i stabilność wodorotlenków Cr (III) i Fe (III). Papassiopi, n., Vaxevanidou, k., Christou, c., Karagianni, e. i Antypas, G.  J. Hazard Mater. 264: 490-497.
  4. PREBCHEM. Przygotowanie chromu (III) wodorotlenku. Odzyskane z PrepChem.com
  5. Wikipedia. (2018). Chrom (III) wodorotlenek. Odzyskane z.Wikipedia.org