Chromo hidroksido struktūra, savybės ir naudojimo būdai



The chromo hidroksidas yra neorganinis junginio produktas, gautas iš bazės reakcijos su chromo druska. Jo cheminė formulė skiriasi priklausomai nuo chromo oksidacijos būsenos (+2 arba +3, šio tipo junginiams). Turint tokį Cr (OH)2 chromo (II) ir Cr (OH) hidroksido \ t3 chromo hidroksidui (III).

Dėl elektroninių priežasčių Kr2+ ji yra nestabilesnė nei Cr3+, taip Cr (OH)2 tai yra reduktorius (jis praranda elektroną praeiti iki +3). Taigi, nors abu hidroksidai gali būti gauti kaip nuosėdos, Cr (OH)3 -taip pat vadinamas chromo hidroksidu - yra vyraujantis junginys.

Skirtingai nuo hidroksidų, gautų paprastu metalų oksidų ištirpinimu vandenyje, Cr (OH)3 dėl to, kad chromo oksido tirpumas yra nepakankamas, šis būdas nėra sintezuojamas (Cr2O3, viršutinis vaizdas). Tačiau, Cr (OH)3 Jis laikomas Kr2O3· XH2Arba naudojamas kaip smaragdas žalias pigmentas („Guinet green“).

Metalo chromo laboratorinėje dalyje, ištirpintoje rūgštyje, susidaro kompleksas [Cr (OH)2)6]3+. Tuomet šis vandeninis kompleksas reaguoja su baze (NaOH arba KOH), kad susidarytų atitinkamas chromo hidroksidas.

Jei ankstesni veiksmai atliekami tokiomis sąlygomis, kurios užtikrina deguonies nebuvimą, reakcija atsiranda Cr (OH).2 (chromo hidroksidas). Vėliau reikalingas nuosėdų atskyrimas ir dehidratacija. Todėl „tiesa“ Cr (OH) yra „gimęs“3, žalias milteliai su polimero struktūra ir neaiškūs.

Indeksas

  • 1 Fizinės ir cheminės savybės
    • 1.1 Amfoterizmas
  • 2 Chromo hidroksido sintezė pramonės srityje
  • 3 Naudojimas
  • 4 Nuorodos

Viršutinis vaizdas yra paprasčiausias Cr (OH) atvaizdas3 dujų fazėje ir izoliuoti. Panašiai ir darant prielaidą, kad jų sąveika yra grynai joninė, kietose Cr katijonuose galima vizualizuoti3+ sąveikauja su trigubu OH anijonų kiekiu-.

Tačiau Cr-OH ryšys yra labiau kovalentinis dėl Cr koordinavimo chemijos3+.

Pavyzdžiui, kompleksas [Cr (OH)2)6]3+ rodo, kad metalo chromo centras yra suderintas su šešiomis vandens molekulėmis; Kadangi jie yra neutralūs, kompleksas turi teigiamą pradinio katijono krūvį, Cr3+.

Viršutiniame paveiksle komplekso struktūra [Cr (OH)2)6]3+. Cl jonai- jie gali būti, pavyzdžiui, iš druskos rūgšties, jei jis buvo naudojamas druskai ar chromo oksidui ištirpinti.

Kai reakcijos terpėje pridedama NaOH (arba KOH), OH jonas- deprotonuoja šio komplekso molekulę, sudarančią [Cr (OH)2)5(OH)]2+ (Dabar yra penkios vandens molekulės, nes šeštasis prarado protoną).

Iš eilės šis naujas kompleksas dehidratuoja kitą vandeninį kompleksą, sukurdamas hidroksido tilteliais surištus dimerus:

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

Kadangi terpės baziškumas padidėja (pH padidėja), kompleksas [Cr (OH)2)4(OH)2]+, ir jie taip pat padidina naujų hidroksidų tiltų galimybę sukurti želatinius polimerus. Iš tiesų šis „pilkai žalias želė“ atsisako nuosekliai nusodinti.

Galiausiai, Cr (OH)2)3(OH)3 susideda iš oktaedro su Kr3+ centre ir susietas su trimis vandens molekulėmis ir trimis OH- kad būtų neutralizuotas jo teigiamas mokestis; tai neatsižvelgiant į polimerizaciją.

Kai Cr (OH)2)3(OH)3 dehidratuoja, pašalina vandenį, suderintą su Kr3+, ir kadangi šis katijonas yra suderintas su šešiomis rūšimis (ligandais), atsiranda polimerinės struktūros, kuriose gali būti įtrauktos Cr-Cr jungtys..

Be to, dehidratavus, jos struktūra gali būti laikoma Cr tipo2O3· 3H2O; kitaip tariant, trihidratuotas chromo oksidas. Tačiau tikrosios fizikinės ir cheminės kietosios medžiagos tyrimai gali parodyti tikrąją Cr (OH) struktūrą.3 šiuo metu.

Fizinės ir cheminės savybės

Cr (OH)3 Išvaizda yra mėlyna-žali milteliai, bet kai jis liečiasi su vandeniu, jis sudaro žalią pilkai žalias nuosėdas.

Jis netirpsta vandenyje, bet tirpsta stipriose rūgštyse ir bazėse. Be to, šildant, jis skaidosi ir susidaro chromo oksido garai.

Anfoterismo

Kodėl chromo hidroksidas tirpsta rūgštiniuose ir pagrindiniuose tirpaluose? Taip yra dėl jos amfoterinės prigimties, kuri leidžia reaguoti su rūgštimis ir bazėmis. Ši savybė būdinga Kr3+.

Reaguodamas su rūgštimis, Cr (OH)2)3(OH)3 tirpsta dėl to, kad hidroksilo tiltai suskaidomi ir dėl to susidaro želėliškas nuosėdų išvaizda.

Kita vertus, pridėjus daugiau bazės, OH- jie ir toliau pakeičia vandens molekules, formuodami neigiamą kompleksą [Cr (OH)2)2(OH)4]-. Šis kompleksas daro tirpalą šviesiai žalios spalvos, kuri sustiprėja, kai vyksta reakcija.

Kai visi Cr (OH)2)3(OH)3 Reagavus, gaunamas galutinis kompleksas, kurį nurodo cheminė lygtis:

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

Šis neigiamas kompleksas yra susijęs su aplinkiniais katijonais (Na+, jei bazė yra NaOH), ir po vandens išgarinimo natrio chromito druska nusodina (NaCrO2, smaragdo žalia spalva). Taigi tiek rūgštinė, tiek bazinė terpė gali tirpinti chromo hidroksidą.

Chromo hidroksido sintezė pramonės srityje

Pramonėje jis gaminamas nusodinus chromo sulfatą natrio hidroksido arba amonio hidroksido tirpalais. Panašiai chromo hidroksidas gaunamas naudojant schematiškai atliktą reakciją:

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

Kr3+ + 3OH- => Cr (OH)3

Kaip parodyta ankstesnėje procedūroje, chromo VI redukcija į chromą III turi didelę ekologinę reikšmę.

Chromas III biotai yra gana nekenksmingas, o chromas VI yra toksiškas ir kancerogeninis, taip pat labai tirpus, todėl svarbu jį pašalinti iš aplinkos.

Nuotekų ir dirvožemio apdorojimo technologija apima Cr (VI) sumažinimą iki Cr (III)..

Naudojimas

- Makiažo formavimas.

- Plaukų dažikliai.

- Nagų dažai.

- Odos priežiūros produktai.

- Valymo produktai.

- Apdorojant metalus, kurie sudaro 73% jo suvartojimo pramonėje.

- Medienos konservavimas.

Nuorodos

  1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. Chemija (8-asis red.). „CENGAGE Learning“, p. 873, 874.
  2. PubChem. (2018). Chrominis hidroksidas. Gauta 2018 m. Balandžio 18 d., Iš: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  3. N4TR! UMbr. (2015 m. Birželio 22 d.). Chromo (III) hidroksidas. [Pav.] Gauta 2018 m. Balandžio 18 d., Iš: commons.wikimedia.org
  4. Martinez Troya, D., Martín-Pérez, J.J. Tyrimas eksperimentiniam chromo oksidų ir hidroksidų naudojimui viduriniuose mokymuose. BORAX Nr. 2 (1) - Praktinės chemijos antrinės ir bakalaureato-IES apžvalga. Zaframagón-ISSN 2529-9581.
  5. Cr (III) ir Fe (III) hidroksidų sintezė, apibūdinimas ir stabilumas. (2014) Papassiopi, N., Vaxevanidou, K., Christou, C., Karagianni, E. ir Antipas, G. J. Hazard Mater. 264: 490-497.
  6. PrebChem. (2016 m. Vasario 9 d.). Chromo (III) hidroksido paruošimas. Gauta 2018 m. Balandžio 18 d., Iš: prepchem.com
  7. Vikipedija. (2018). Chromo (III) hidroksidas. Gauta 2018 m. Balandžio 18 d., Iš: en.wikipedia.org