Estrutura de cromato de zinco, propriedades, obtenção, usa

Ele cromato de zinco o cromato Cinc é um composto inorgânico formado pelos elementos de zinco (Zn), Chrome (Cr) e oxigênio (O) (O). Tem os íons Zn²⁺ e cro₄^2-. Sua fórmula química é Zncro₄.

O termo 'cromato de zinco' serve comercialmente para designar três compostos com diferentes estrutura molecular: (a) o cromato de zinco apropriado Zncro₄, (b) O cromato básico de Fifcro₄• 4zn (OH)₂, e (c) o cromato básico de zinco e 3zncro potássio₄• Zn (OH)₂• k₂Cro₄• 2h₂QUALQUER.

Estrutura de cromato de zinco. Autor: Marilú Stea.

É usado principalmente em pinturas ou fundos que protegem os metais de corrosão. Para fazer isso, é misturado com pinturas, vernizes e polímeros que se aplicam na superfície dos metais.

Também é usado em acabamentos decorativos e protetores alcançados com outros cromatos e ácidos revestindo vários objetos, como ferramentas. Também serve para manter a condutividade elétrica das peças de metal.

É usado como catalisador em reações de hidrogenação (adição de hidrogênio) em compostos orgânicos. Faz parte dos pigmentos anteriormente usados ​​em pinturas artísticas.

É um material que produz câncer e isso ocorre porque o cromato tem cromo no estado de oxidação +6.

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Estrutura

Cromato de Zincro₄ É um composto amarelo. Autor: Marilú Stea.

O cromato de zinco é um composto iônico formado pelo quinze cátions Zn²⁺ e o ânion cromato₄^2-. Este último é formado pelo Chrome com Valência +6 (Chrome hexavalente, CR⁶⁺) e quatro átomos de oxigênio com estado de oxidação -2.

O íon Zn²⁺ Tem a seguinte estrutura eletrônica:

1s², 2s² 2 p⁶, 3s² 3p⁶ 3d¹⁰.

Por sua vez, o cromo hexavalente tem em seus orbitais eletrônicos a seguinte conformação:

1s², 2s² 2 p⁶, 3s² 3p⁶.

Ambas as estruturas são muito estáveis, pois os orbitais estão completos.

Nomenclatura

• Cromato de zinco
• Sal de zinco de ácido crômico
• Amarelo de zinco (embora com este termo outros compostos contendo Zncro também sejam chamados₄).

Propriedades

Estado físico

Sólido cristalino amarelo amarelo. Cristais em forma de prisma.

Peso molecular

181,4 g/mol

Ponto de fusão

316 ºC

Densidade

3,40 g/cm³

Solubilidade

Água solúvel em água: 3,08 g/100 g de H₂QUALQUER. É facilmente dissolvido em ácidos e amônia líquida. Insolúvel em acetona.

Pode atendê -lo: constante de ionização

ph

Segundo algumas fontes, suas soluções aquosas são ácidas.

Propriedades quimicas

É um composto fortemente oxidante, para que possa reagir com agentes redutores que geram calor. Entre as substâncias com as quais os orgânicos podem reagir, como cianetos, ésteres e tiocianos. Você também pode atacar alguns metais.

Em solução aquosa, o íon cromato apresenta vários saldos, dependendo do pH e formando diferentes espécies.

Espécies formadas por cromato

Acima do pH 6 está presente o íon cromato₄^2- (amarelo); Entre pH 2 e pH 6 estão o íon hcro em equilíbrio₄^- e cromato cr₂QUALQUER₇^2- (vermelho laranja); a pH menor que 1 a espécie principal é h₂Cro₄.

Quando o cátion de zinco (ii) é adicionado a essas soluções aquosas, o Zncro precipita₄.

Os saldos são os seguintes:

Hcro₄^- ⇔ Cro₄^2- + H⁺

H₂Cro₄ ⇔ Hcro₄^- + H⁺

Cr₂QUALQUER₇^2- + H₂Ou ⇔ 2 hcro₄^-

No meio básico, ocorre o seguinte:

Cr₂QUALQUER₇^2- + Oh^- ⇔ Hcro₄^- + Cro₄^2-

Hcro₄^- + Oh^- ⇔ Cro₄^2- + H₂QUALQUER

O Zncro₄ Não reage rapidamente com o ar ou a água.

Obtenção

Pode ser produzido reagindo uma lama aquosa de óxido de zinco ou hidróxido com um sal de cromato dissolvido e depois neutralização.

Industrialmente, o processo de Cronak é usado, no qual o nevoeiro de metal está imerso em uma solução de dicromato de sódio (NA₂Cr₂QUALQUER₇) e ácido sulfúrico (H₂SW₄).

Também pode ser preparado precipitando -o de soluções nas quais existem sais dissolvidos de zinco e cromato:

K₂Cro₄ + ZNSO₄ → Zncro₄↓ + k₂SW₄

Formulários

Em proteção de metal

Na indústria metalúrgica, é usado principalmente em pinturas de fundo (tinta preparatória ou revestimento inicial) aplicado a metais, aos quais fornece resistência à corrosão.

É usado como um pigmento em pinturas e vernizes, sendo inserido na matriz de um polímero orgânico.

Esse tipo de tinta é administrado a tubos, tanques de óleo, estruturas de aço, como pontes, torres de transmissão de energia elétrica e peças de carro para inibir a corrosão.

As estruturas de aço da ponte são pintadas com uma base de cromato de zinco antes da tinta final para protegê -las da corrosão. Autor: オギクボ マンサク. Fonte: Pixabay.

Passivação

Também está protegendo componentes de metal cobertos com zinco que foram passados ​​usando cromatos de metal alcalino. A passivação consiste na perda de reatividade química sob certas condições ambientais.

Pode atendê -lo: células eletroquímicas

Esses revestimentos também servem como acabamentos decorativos e para reter condutividade elétrica. Eles geralmente se aplicam a artigos diários, como ferramentas e podem ser reconhecidos por sua cor amarela.

Algumas ferramentas são cobertas com cromato de zinco. Autor: Duk. Fonte: Wikimedia Commons.

Como funciona

Certos investigadores descobriram que a proteção contra a corrosão dos metais realizados pelo fi -cromato pode ser devido ao fato de inibir o crescimento de fungos. Dessa maneira, a deterioração do revestimento anticorrosivo de tinta.

Outros estudos indicam que o efeito anticorrosivo pode ser porque o composto acelera a formação de óxidos de proteção em metais.

Bosco de fundo anticorrosivo para cromato de zinco para proteção de superfície de metal. 水水/CC BY-SA (https: // CreativeCommons.Org/licenças/BY-SA/4.0). Fonte: Wikimedia Commons.

Catálise das reações

Este composto foi usado como catalisador em várias reações químicas, como a hidrogenação de monóxido de carbono (CO) para obter metanol (CH₃OH).

Os ésteres podem ser convertidos em álcoois primários por hidrogenação, usando este composto para acelerar a reação.

Segundo alguns pesquisadores, sua ação catalítica se deve ao fato de o sólido não apresentar uma estrutura estequiométrica, ou seja, se desvia de sua fórmula de Zncro₄ E é antes:

Zn_1-xCr_2-xQUALQUER₄

O que implica que há defeitos na estrutura que favorecem energicamente a catálise.

Outros aplicativos

É encontrado em alguns corantes oleosos, serve para imprimir, é um agente para tratamento de superfície, é aplicado em pisos de piso e é um reagente em laboratórios químicos.

Usos descontinuados

Desde a década de 1940, um derivado de Zncro foi usado₄, Cromato de zinco e cobre, como fungicida foliar para plantas de batata.

Plantas de papa. Autor: Dirk (Beeki®) Schumacher. Fonte: Pixabay.

Este uso já foi abandonado pela toxicidade e efeitos prejudiciais do composto.

Em pinturas artísticas do século XIX, foi encontrada a presença de sal de cromato de zinco complexo, o 4zncro₄• k₂Ou • 3h₂O (cromato de zinco e potássio hidratado), que é um pigmento amarelo chamado limão amarelo.

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Riscos

Embora não seja combustível, quando aquecido emite gases tóxicos. Pode explodir se você entrar em contato com agentes de redução ou materiais orgânicos.

Poeira irrita os olhos e a reação alérgica da produção da pele. Sua inalação causa irritação no nariz e na garganta. Afeta os pulmões, causando encurtamento, bronquite, pneumonia e asma.

Sua ingestão afeta o trato digestivo, fígado, rins, sistema nervoso central, produz um colapso circulatório e danifica o sistema imunológico.

Gerador de câncer

É um cancerígeno confirmado, aumenta o risco de câncer pulmonar e cavidade nasal. É tóxico para células (citotóxicas) e também danifica os cromossomos (genotóxicos).

Cromato de zinco produz câncer de pulmão e vias aéreas. Autor: OpenClipart-Vectors. Fonte: Pixabay.

Foi determinado que a toxicidade e a carcinogenicidade deste composto são causadas principalmente pela ação do cromo na oxidação +6. No entanto, a presença de Cinc dá insolubilidade ao produto e isso também influencia os danos que produz.

Efeitos no meio ambiente

É muito tóxico para os animais e para a vida aquática, causando efeitos nocivos que duram ao longo do tempo. Este químico pode ser bioacumulado em toda a cadeia alimentar.

Por todas essas razões, os processos que envolvem cromatos (cromo hexavalente) estão sendo regulamentados por organizações mundiais de saúde e substituídos por técnicas alternativas sem esse íon.

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