Chromhydroxidstruktur, Eigenschaften und Verwendungen



Die Chromhydroxid ist ein anorganisches Verbindungsprodukt der Reaktion einer Base mit einem Chromsalz. Seine chemische Formel variiert entsprechend der Oxidationsstufe von Chrom (+2 oder +3 für diese Art von Verbindung). Also Cr (OH)2 für das Hydroxid von Chrom (II) und Cr (OH)3 für das Chrom (III) -hydroxid.

Aus elektronischen Gründen ist das Cr2+ es ist instabiler als Cr3+, also das Cr (OH)2 es ist ein Reduktionsmittel (es verliert ein Elektron, um zu +3 zu gelangen). Obwohl beide Hydroxide als Präzipitate erhalten werden können, ist Cr (OH)3 - auch Chromic Hydroxid genannt - ist die vorherrschende Verbindung.

Im Gegensatz zu den Hydroxiden, die durch einfaches Lösen von Metalloxiden in Wasser erhalten werden, ist Cr (OH)3 Aufgrund der schlechten Löslichkeit von Chromoxid (Cr2O3, oberes Bild). Cr (OH)3 Es gilt als das Cr2O3· XH2Oder als smaragdgrünes Pigment (Guinet-Grün) verwendet.

Im Labor Teil des metallischen Chroms, das in saurer Lösung für die Bildung des Komplexes [Cr (OH2)6]3+. Dieser wässrige Komplex reagiert dann mit einer Base (NaOH oder KOH), um das entsprechende Chromhydroxid zu bilden.

Wenn die vorherigen Schritte unter Bedingungen durchgeführt werden, die die Abwesenheit von Sauerstoff gewährleisten, entsteht Cr (OH)2 (Chromhydroxid). Anschließend ist eine Abtrennung und Dehydratisierung des ausgefallenen Feststoffes erforderlich. Als Ergebnis wird "wahr" (OH) "geboren"3ein grünes Pulver mit einer polymeren Struktur und unsicher.

Index

  • 1 Struktur
    • 1.1 Das Oktaeder und die Polymerisation
  • 2 Physikalische und chemische Eigenschaften
    • 2.1 Amphotericismus
  • 3 Synthese von Chromhydroxid im industriellen Bereich
  • 4 Verwendet
  • 5 Referenzen

Struktur

Das obere Bild ist die einfachste Darstellung von Cr (OH)3 in der Gasphase und isoliert. In ähnlicher Weise und unter der Annahme des rein ionischen Charakters ihrer Wechselwirkungen können in den festen Cr-Kationen sichtbar gemacht werden3+ Wechselwirkung mit einer verdreifachten Menge an OH-Anionen-.

Die Natur der Cr-OH-Bindung ist jedoch aufgrund der Koordinationschemie des Cr kovalenter3+.

Zum Beispiel, der Komplex [Cr (OH2)6]3+ zeigt an, dass das metallische Zentrum von Chrom mit sechs Wassermolekülen koordiniert ist; Da diese neutral sind, weist der Komplex die positive Ladung des ursprünglichen Kations Cr auf3+.

Das Oktaeder und die Polymerisation

Im oberen Bild ist die Struktur des Komplexes [Cr (OH2)6]3+. Cl-Ionen- sie können beispielsweise aus Salzsäure stammen, wenn sie zur Auflösung von Salz oder Chromoxid verwendet wurde.

Wenn NaOH (oder KOH) zu dem Reaktionsmedium zugegeben wird, wird das OH-Ion zugegeben- deprotoniert ein Molekül dieses Komplexes unter Bildung von [Cr (OH2)5(OH)]2+ (Jetzt gibt es fünf Moleküle Wasser, weil die sechste ein Proton verloren hat).

In der Folge dehydratisiert dieser neue Komplex einen weiteren wässrigen Komplex und bildet so über Hydroxidbrücken gebundene Dimere:

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

Wenn die Basizität des Mediums ansteigt (der pH steigt an), bildet sich der Komplex [Cr (OH)2)4(OH)2]+und erhöhen auch die Wahrscheinlichkeit, dass neue Hydroxidbrücken gallertartige Polymere bilden. In der Tat weigert sich dieses "grau-grüne Gelee" ordentlich zu eilen.

Schließlich ist das Cr (OH2)3(OH)3 besteht aus einem Oktaeder mit dem Cr3+ in der Mitte und mit drei Wassermolekülen und drei OH verbunden- das neutralisiert seine positive Ladung; dies ohne Berücksichtigung der Polymerisation.

Wenn das Cr (OH2)3(OH)3 es dehydriert, das mit dem Cr koordinierte Wasser ist eliminiert3+und da dieses Kation mit sechs Spezies (Liganden) koordiniert ist, entstehen polymere Strukturen, an denen Cr-Cr-Bindungen beteiligt sein können.

Auch wenn sie dehydratisiert ist, kann ihre Struktur als Cr-Typ angesehen werden2O3· 3H2O; mit anderen Worten, das tri-hydratisierte Chromoxid. Es sind jedoch die physikalisch-chemischen Untersuchungen des Festkörpers, die die wahre Struktur von Cr (OH) beleuchten können.3 an diesem Punkt.

Physikalische und chemische Eigenschaften

Das Cr (OH)3 Es hat das Aussehen eines blaugrünen Pulvers, aber wenn es mit dem Wasser in Berührung kommt, bildet es einen gelatinösen graugrünen Niederschlag.

Es ist in Wasser unlöslich, aber in starken Säuren und Basen löslich. Wenn es erhitzt wird, zersetzt es sich unter Bildung von Chromoxiddämpfen.

Anfoterismo

Warum ist Chromhydroxid in sauren und basischen Lösungen löslich? Der Grund dafür ist seine amphotere Natur, die es erlaubt, mit Säuren und Basen zu reagieren. Diese Eigenschaft ist charakteristisch für Cr3+.

Wenn mit Säuren reagiert wird, Cr (OH2)3(OH)3 es löst sich auf, weil die Hydroxylbrücken zusammenbrechen, was für das gallertartige Aussehen des Niederschlags verantwortlich ist.

Auf der anderen Seite, wenn mehr Base zugegeben wird, wird OH- Sie ersetzen weiterhin die Wassermoleküle und bilden den negativen Komplex [Cr (OH2)2(OH)4]-. Dieser Komplex macht die Lösung zu einer hellgrünen Farbe, die sich mit fortschreitender Reaktion verstärkt.

Wenn alles Cr (OH2)3(OH)3 Sobald es reagiert hat, wird ein endgültiger Komplex erhalten, wie durch die chemische Gleichung angezeigt:

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

Dieser negative Komplex ist mit den umgebenden Kationen (Na+, wenn die Base NaOH ist), und nach dem Verdampfen des Wassers fällt das Natriumchromitsalz aus (NaCrO2, Smaragdgrün). Somit sind sowohl das saure als auch das basische Medium in der Lage, das Chromhydroxid zu lösen.

Synthese von Chromhydroxid im industriellen Bereich

In der Industrie wird es durch Fällung von Chromsulfat mit Lösungen von Natriumhydroxid oder Ammoniumhydroxid hergestellt. In ähnlicher Weise wird Chromhydroxid durch die schematisierte Reaktion erzeugt:

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

Cr3+ + 3OH- => Cr (OH)3

Wie im vorhergehenden Verfahren gezeigt, ist die Reduktion von Chrom VI zu Chrom III von großer ökologischer Bedeutung.

Chrom III ist relativ unschädlich für Biota, während Chrom VI toxisch und krebserzeugend sowie sehr löslich ist, so dass es wichtig ist, es aus der Umwelt zu entfernen.

Die Abwasser- und Bodenbehandlungstechnologie beinhaltet eine Reduktion von Cr (VI) zu Cr (III).

Verwendet

- Formulierung von Makeups.

- Haarfärbemittel

- Nagellacke.

- Hautpflegeprodukte.

- Reinigungsmittel.

- In der Veredelung von Metallen, die 73% seines Verbrauchs in der Industrie darstellt.

- Bei der Konservierung von Holz.

Referenzen

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