stringtranslate.com

Триоксид хрома

Триоксид хрома (также известный как оксид хрома (VI) или хромовый ангидрид ) представляет собой неорганическое соединение с формулой CrO 3 . Это кислотный ангидрид хромовой кислоты , который иногда продается под тем же названием. [6] Это соединение представляет собой темно-фиолетовое твердое вещество в безводных условиях и ярко-оранжевое во влажном состоянии. Вещество растворяется в воде с одновременным гидролизом. [ необходимы разъяснения ] Ежегодно производятся миллионы килограммов, в основном для гальваники . [7] Триоксид хрома является мощным окислителем, мутагеном и канцерогеном . [8]

Производство, строение и основные реакции

Триоксид хрома получают путем обработки бихромата натрия серной кислотой : [ 6]

H 2 SO 4 + Na 2 Cr 2 O 7 → 2 CrO 3 + Na 2 SO 4 + H 2 O

По этому или аналогичным маршрутам ежегодно добывается около 100 000 тонн. [7]

Твердое тело состоит из цепочек тетраэдрически координированных атомов хрома, имеющих общие вершины. Таким образом, каждый хромовый центр разделяет с соседями два кислородных центра. Два атома кислорода не являются общими, что дает общую стехиометрию 1:3. [9] [10]

Шаростержневая модель цепей в кристаллической структуре CrO 3
  Хром , Кр
  Кислород , О

Структура мономерного CrO 3 была рассчитана с использованием теории функционала плотности и, по прогнозам, будет пирамидальной ( точечная группа C 3v ), а не плоской (точечная группа D 3h ). [11]

Шаростержневая модель структуры мономера CrO3, рассчитанная методом DFT.

Триоксид хрома разлагается при температуре выше 197 °C с выделением кислорода и в конечном итоге с образованием Cr 2 O 3 :

4 CrO 3 → 2 Cr 2 O 3 + 3 O 2

Применяется в органическом синтезе в качестве окислителя, часто в виде раствора в уксусной кислоте [ 9] или ацетоне в случае окисления Джонса . В ходе этих окислений Cr(VI) превращает первичные спирты в соответствующие карбоновые кислоты , а вторичные спирты — в кетоны . Реакции показаны ниже:

Приложения

Триоксид хрома в основном используется при хромировании . Обычно его используют с добавками, которые влияют на процесс нанесения покрытия, но не вступают в реакцию с триоксидом. Триоксид реагирует с кадмием , цинком и другими металлами с образованием пассивирующих хроматных пленок, устойчивых к коррозии . Он также используется в производстве синтетических рубинов . Раствор хромовой кислоты также используется при нанесении анодных покрытий на алюминий , которые в основном используются в аэрокосмической промышленности. На Международной космической станции он используется для контроля роста бактерий в резервуаре для хранения сточных вод. Раствор хромовой/ фосфорной кислоты также является предпочтительным средством для удаления анодных покрытий всех типов.

Безопасность

Триоксид хрома высокотоксичен, едок и канцерогенен. [12] Это основной пример шестивалентного хрома , опасного для окружающей среды . [13] Родственные производные хрома(III) не особенно опасны; таким образом, восстановители используются для разрушения образцов хрома (VI).

Триоксид хрома, будучи мощным окислителем, при контакте воспламеняет органические материалы, такие как спирты .

Изображений

Рекомендации

  1. ^ abcde Lide, Дэвид Р., изд. (2009). Справочник CRC по химии и физике (90-е изд.). Бока-Ратон, Флорида : CRC Press . ISBN 978-1-4200-9084-0.
  2. ^ Зейделл, Атертон; Линке, Уильям Ф. (1919). Растворимость неорганических и органических соединений (2-е изд.). Компания Д. Ван Ностранда. п. 250.
  3. ^ «оксид хрома (VI)» . chemister.ru .
  4. ^ Прадьот, Патнаик (2003). Справочник неорганических химикатов . ISBN компании McGraw-Hill Companies, Inc. 0-07-049439-8.
  5. ^ abc Sigma-Aldrich Co. , Оксид хрома (VI). Получено 22 ноября 2021 г.
  6. ^ abcd «Триоксид хрома». Chemicalland21.com . АроКор Холдингс Инк . Проверено 15 июня 2014 г.
  7. ^ аб Ангер, Г.; Хальстенберг, Дж.; Хохгешвендер, К.; Шерхаг, К.; Кораллус, У.; Кнопф, Х.; Шмидт, П.; Олингер, М. (2000). «Соединения хрома». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . дои : 10.1002/14356007.a07_067. ISBN 3527306730.
  8. ^ Мамырбаев, Арстан Абдраманович; Джаркенов Тимур Агатаевич; Имангазина Зина Амангалиевна; Сатыбалдиева Умит Абулхаировна (16.04.2015). «Мутагенное и канцерогенное действие хрома и его соединений». Гигиена окружающей среды и профилактическая медицина . ООО «Спрингер Сайенс энд Бизнес Медиа». 20 (3): 159–167. дои : 10.1007/s12199-015-0458-2. ISSN  1342-078Х. ПМЦ 4434237 . ПМИД  25877777. 
  9. ^ аб Коттон, Ф. Альберт ; Уилкинсон, Джеффри ; Мурильо, Карлос А.; Бохманн, Манфред (1999), Передовая неорганическая химия (6-е изд.), Нью-Йорк: Wiley-Interscience, ISBN 0-471-19957-5
  10. ^ Стивенс, Дж. С.; Круикшанк, DWJ (1970). «Кристаллическая структура (CrO 3 ) ∞ ». Acta Crystallographica Раздел B. 26 (3): 222. дои : 10.1107/S0567740870002182.
  11. ^ Чжай, HJ; Ли, С.; Диксон, Д.А.; Ван, Л.С. (2008). «Исследование электронных и структурных свойств кластеров оксида хрома (CrO
    3    )−
    п    и (CrO 3 ) n ( n  = 1–5): Фотоэлектронная спектроскопия и расчеты функционала плотности». Журнал Американского химического общества . 130 (15): 5167–77. doi : 10.1021/ja077984d. PMID  18327905.
  12. ^ «Триоксид хрома (MSDS)» . Джей Ти Бейкер. Архивировано из оригинала 12 января 2015 г. Проверено 13 сентября 2007 г.
  13. ^ Воздействие шестивалентного хрома на окружающую среду послужило вдохновением для создания биографического голливудского фильма 2000 года «Эрин Брокович» .

Внешние ссылки

Викискладе есть медиафайлы по теме триоксида хрома .