Struktura, svojstva i upotreba kromovog hidroksida



krom hidroksid je anorganski spoj produkta reakcije baze sa soli kroma. Njegova kemijska formula varira ovisno o oksidacijskom stanju kroma (+2 ili +3, za ovu vrstu spoja). Imajući tako Cr (OH)2 za hidroksid kroma (II) i Cr (OH)3 za krom hidroksid (III).

Iz elektroničkih razloga, Cr2+ nestabilniji je od Cr3+, tako da Cr (OH)2 to je redukcijski agens (gubi elektron da prođe na +3). Dakle, iako se oba hidroksida mogu dobiti kao talog, Cr (OH)3 -koji se također naziva kromov hidroksid - prevladava spoj.

Za razliku od onih hidroksida dobivenih jednostavnim otapanjem metalnih oksida u vodi, Cr (OH)3 na taj se način ne sintetizira zbog slabe topljivosti kromnog oksida (Cr2O3, gornja slika). Međutim, Cr (OH)3 Smatra se Cr2O3· XH2Ili, koristi se kao smaragdno zeleni pigment (Guinet zelena).

U laboratoriju je dio metalnog kroma, koji je otopljen u kiseloj otopini za formiranje kompleksa [Cr (OH2)6]3+. Ovaj vodeni kompleks zatim reagira s bazom (NaOH ili KOH) da nastane odgovarajući kromni hidroksid.

Ako se prethodni koraci provode u uvjetima koji osiguravaju odsustvo kisika, reakcija potječe iz Cr (OH)2 (krom hidroksid). Zatim je potrebno odvajanje i dehidracija istaložene krute tvari. Kao rezultat, "pravi" Cr (OH) je "rođen"3, zeleni prah s polimernom strukturom i nesiguran.

indeks

  • 1 Fizikalna i kemijska svojstva
    • 1.1 Amfoterizam
  • 2 Sinteza kromovog hidroksida u industrijskom području
  • 3 Upotreba
  • 4 Reference

Gornja slika je najjednostavniji prikaz Cr (OH)3 u plinskoj fazi i izolirani. Isto tako, uz pretpostavku čisto ionskog karaktera njihovih interakcija, u krutim Cr kationima se može vizualizirati3+ u interakciji s trostrukom količinom OH aniona-.

Međutim, priroda Cr-OH veze je više kovalentna, zbog koordinacijske kemije Cr3+.

Na primjer, kompleks [Cr (OH2)6]3+ pokazuje da je metalno središte kroma koordinirano sa šest molekula vode; Budući da su oni neutralni, kompleks pokazuje pozitivni naboj izvornog kationa, Cr3+.

U gornjoj slici struktura kompleksa [Cr (OH2)6]3+. Ioni Cl- mogu doći, na primjer, iz klorovodične kiseline ako se koristi za otapanje soli ili kromovog oksida.

Kada se u reakcijski medij doda NaOH (ili KOH), OH ion- deprotonira molekulu ovog kompleksa, formirajući [Cr (OH2)5(OH)]2+ (Sada ima pet molekula vode jer je šesti izgubio proton).

Sukladno tome, ovaj novi kompleks dehidrira drugi vodeni kompleks, stvarajući dimere vezane s hidroksidnim mostovima:

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

Kako se bazičnost medija povećava (pH se povećava), kompleks [Cr (OH2)4(OH)2]+, i također povećavaju šanse za nove hidroksidne mostove za stvaranje želatinoznih polimera. Zapravo, ovaj "sivo-zeleni žele" odbija pospješiti uredno.

Konačno, Cr (OH2)3(OH)3 sastoji se od oktaedra s Cr3+ u sredini, i povezan s tri molekule vode i tri OH- koji neutraliziraju njegov pozitivni naboj; to bez razmatranja polimerizacije.

Kada je Cr (OH2)3(OH)3 dehidrira, uklanja vodu koordiniranu s Cr3+, i budući da je ovaj kation usklađen sa šest vrsta (liganda), nastaju polimerne strukture u kojima mogu biti uključene Cr-Cr veze..

Također, kada se dehidrira, njegova struktura se može smatrati Cr tipom2O3· 3H2O; drugim riječima, trihidrirani kromni oksid. Međutim, fizikalno-kemijske studije čvrste tvari mogu osvijetliti pravu strukturu Cr (OH).3 u ovom trenutku.

Fizikalna i kemijska svojstva

Cr (OH)3 Ima izgled plavo-zelenog praha, ali kada dođe u kontakt s vodom, on formira želatinozni sivo-zeleni talog.

Ne topiva u vodi, ali je topiva u jakim kiselinama i bazama. Osim toga, kad se zagrije, razgrađuje se, stvarajući pare kromovog oksida.

amfoternost

Zašto je krom hidroksid topljiv u kiselim i bazičnim otopinama? Razlog je zbog svoje amfoterne prirode koja mu omogućuje da reagira s kiselinama i bazama. Ovo svojstvo je karakteristično za Cr3+.

Kada reagira s kiselinama, Cr (OH)2)3(OH)3 otapa se jer se hidroksilni mostovi razgrađuju, što je odgovorno za želatinozni izgled taloga.

S druge strane, kada se doda više baze, OH- oni nastavljaju zamjenjivati ​​molekule vode, formirajući negativni kompleks [Cr (OH2)2(OH)4]-. Ovaj kompleks čini otopinu svijetlozelenom bojom, koja se pojačava kako se reakcija odvija.

Kada sve Cr (OH2)3(OH)3 Kada reagira, dobiva se konačni kompleks kako je naznačeno kemijskom jednadžbom:

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

Ovaj negativni kompleks povezan je s okolnim kationima (Na+, ako je baza NaOH), a nakon isparavanja vode taloži se natrijeva kromitna sol (NaCrO)2, smaragdno zelene boje). Prema tome, i kiseli i bazični medij mogu otopiti krom hidroksid.

Sinteza kromovog hidroksida u industrijskom području

U industriji se dobiva taloženjem kromovog sulfata s otopinama natrijevog hidroksida ili amonijevog hidroksida. Isto tako, shematizirana reakcija proizvodi kromov hidroksid:

CrO72- + 3 SO2 + 2H+ => 2 Kr3+ + 3 SO42- + H2O

Cr3+ + 3OH- => Cr (OH)3

Kao što je prikazano u prethodnom postupku, redukcija kroma VI na krom III ima veliku ekološku važnost.

Krom III je relativno bezopasan za biotu, dok je krom VI toksičan i kancerogen, kao i vrlo topiv, pa je važno ukloniti ga iz okoline..

Tehnologija pročišćavanja otpadnih voda i tla uključuje smanjenje Cr (VI) u Cr (III).

aplikacije

- Formulacija šminke.

- Sredstva za bojenje kose.

- Boje za nokte.

- Proizvodi za njegu kože.

- Sredstva za čišćenje.

- U završnoj obradi metala, što predstavlja 73% njegove potrošnje u industriji.

- U očuvanju drva.

reference

  1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. Kemija. (8. izdanje). CENGAGE Learning, str. 873, 874.
  2. Pubchem. (2018.). Kromni hidroksid. Preuzeto 18. travnja 2018., iz: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  3. N4TR! UMbr. (22. lipnja 2015.) Krom (III) hidroksid. [Slika]. Preuzeto 18. travnja 2018. s adrese: commons.wikimedia.org
  4. Martinez Troya, D., Martín-Pérez, J.J. Studija za eksperimentalnu upotrebu oksida i hidroksida kroma u srednjim učenjima. BORAX nº 2 (1) -Pregled praktične kemije za sekundarnu i maturu-IES. Zaframagón-ISSN 2529-9581.
  5. Sinteza, karakterizacija i stabilnost hidroksida Cr (III) i Fe (III). (2014) Papassiopi, N., Vaxevanidou, K., Christou, C., Karagianni, E. i Antipas, G.J. Hazard Mater. 264: 490-497.
  6. PrebChem. (9. veljače 2016.) Priprema krom (III) hidroksida. Preuzeto 18. travnja 2018., s adrese: prepchem.com
  7. Wikipedia. (2018.). Krom (III) hidroksid. Preuzeto 18. travnja 2018. s adrese: en.wikipedia.org