Estrutura de hidróxido de cromo, propriedades, síntese, usa

Ele Hidróxido de cromo É um produto composto inorgânico da reação de uma base com um sal cromo. Sua fórmula química varia de acordo com o status de oxidação do cromo (+2 ou +3, para este tipo de composto). Assim tendo cr (oh)₂ Para o hidróxido de cromo (II) e Cr (OH)₃ Para hidróxido de cromo (iii).

Por razões eletrônicas, o CR²⁺ é mais instável que o CR³⁺, Então Cr (oh)₂ É um agente redutor (perde um elétron para mudar para +3). Assim, embora ambos os hidróxidos possam ser obtidos como precipitados, o Cr (OH)₃ -Também chamado de hidróxido crômico- é o composto predominante.

Aparência de hidróxido de cromo

Ao contrário dos hidróxidos obtidos pela simples dissolução de óxidos metálicos na água, Cr (OH)₃ Não é sintetizado por esta rota devido à baixa solubilidade do óxido crômico (CR₂QUALQUER₃, imagem superior). No entanto, cr (oh)₃ É considerado o CR₂QUALQUER₃· Xh₂Ou, usado como esmeralda verde pigmento (Guinet Green).

No laboratório, é baseado no cromo metálico, que é dissolvido em solução ácida para a formação do complexo [Cr (OH₂)₆]³⁺. Este complexo aquoso reage com uma base (NaOH ou KOH) para formar o hidróxido crômico correspondente.

Se as etapas anteriores forem realizadas em condições que garantem a ausência de oxigênio, a reação origina Cr (OH)₂ (Hidróxido cromo). Posteriormente, é necessária uma separação e desidratação do sólido precipitado. Como resultado, o verdadeiro cr (oh) é "nascido"₃, Um pó verde com uma estrutura polimérica e incerta.

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Estrutura de hidróxido de cromo

A imagem superior é a representação mais simples de Cr (OH)₃ na fase de gás e isolada. Também e assumindo o caráter puramente iônico de suas interações, nos cátions sólidos pode ser visualizado³⁺ interagindo com uma quantidade triplicada de ânions oh^-.

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No entanto, a natureza do link CR-OH é mais covalente, devido à química de coordenação de CR³⁺.

Por exemplo, o complexo [cr (oh₂)₆]³⁺ Indica que o centro do cromo metálico é coordenado com seis moléculas de água; Como estes são neutros, o complexo exibe a carga positiva do cátion original, CR³⁺.

Octaedro e polimerização

Na imagem superior, a estrutura do complexo [Cr (OH é representada₂)₆]³⁺. Íons cl^- Eles podem vir, por exemplo, do ácido clorídrico no caso de ter sido usado para a dissolução de sal ou óxido crômico.

Quando Naoh (ou koh) é adicionado ao meio de reação, o íon OH^- Uns uma molécula deste complexo, formando [cr (oh₂)₅(Oh)]²⁺ (Agora existem cinco moléculas de água porque o sexto perdeu um próton).

Consecutivamente, esse novo complexo desidrato para outro complexo aquoso, criando dímeros unidos por pontes de hidróxido:

(H₂QUALQUER)₅CR-OH-CR (OH₂)₅

À medida que a basicidade do meio aumenta (o pH ascende) o complexo [cr (oh₂)₄(OH)₂]⁺, e também aumentar as probabilidades de novas pontes de hidróxido para criar geléia -polímeros. De fato, essa geléia "Grey -Green" se recusa a precipitar ordenar.

Finalmente, Cr (Oh₂)₃(OH)₃ Consiste em um octaedro com o CR³⁺ No centro, e ligado a três moléculas de água e três oh^- que neutralizam sua carga positiva; Isso sem considerar a polimerização.

Quando o CR (Oh₂)₃(OH)₃ Está desidratado, a água coordenada com o CR é eliminada³⁺, E como esse cátion é coordenado com seis espécies (ligantes), surgem estruturas poliméricas nas quais os links de CR-CR estão envolvidos.

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Além disso, quando desidratado, sua estrutura pode ser considerada de um tipo CR₂QUALQUER₃· 3h₂QUALQUER; Em outras palavras, o de óxido crômico tri-hidratado. No entanto, são os estudos físico -químicos do sólido que podem esclarecer a verdadeira estrutura de Cr (OH)₃ neste ponto.

Propriedades físicas e químicas do hidróxido de cromo

Cr (oh)₃ Parece um pó azul verde-verde, mas quando entra em contato com a água, pois forma uma geléia verde acinzentada.

É insolúvel na água, mas solúvel em ácidos e bases fortes. Além disso, quando é aquecido, ele quebra, produzindo vapores de óxido cromo.

Anfoterismo

Por que o hidróxido de cromo é solúvel em soluções ácidas e básicas? O motivo é devido ao seu caráter anfóter, que permite que você reaja com ácidos e bases. Esta propriedade é característica de CR³⁺.

Ao reagir com ácidos, Cr (oh₂)₃(OH)₃ É dissolvido porque as pontes hidroxila são quebradas, responsáveis ​​pela junta de junta do precipitado.

Por outro lado, quando mais base é adicionada, oh^- Eles continuam a substituir as moléculas de água, formando o complexo negativo [Cr (OH₂)₂(OH)₄]^-. Este complexo transforma a solução de uma cor verde clara, que se intensifica à medida que a reação continua.

Quando todo Cr (Oh₂)₃(OH)₃ Você reagiu, um último complexo é obtido conforme indicado pela equação química:

Cr (Oh₂)₃(OH)₃ + 3 Oh^- [CR (OH)₆] ^3- + 3 h₂QUALQUER

Este complexo negativo está associado aos cátions vizinhos (NA⁺, Se a base for Naoh) e após a evaporação da água, o sal de cromito de sódio (nacro₂, cor verde esmeralda). Assim, tanto o ácido quanto o meio básico são capazes de dissolver o hidróxido de cromo.

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Síntese de hidróxido de cromo no campo industrial

Na indústria, é produzido pela precipitação de sulfato de cromo com soluções de hidróxido de sódio ou hidróxido. Da mesma forma, o hidróxido de cromo é produzido por reação esquematizada:

Cro₇^2- + 3 Então₂ + 2h⁺ => 2 cr³⁺ + 3 Então₄^2- + H₂QUALQUER

Cr³⁺ + 3oh^- => Cr (oh)₃

Conforme mostrado no procedimento anterior, a redução do cromo VI ao Chrome III tem grande importância ecológica.

O Chromium III é relativamente inofensivo para a Biota, enquanto o Chromium VI é tóxico e carcinogênico, além de muito solúvel, de modo que sua eliminação do ambiente é de importância.

A tecnologia de tratamento de água e solo inclui uma redução de Cr (VI) para CR (III).

Formulários

O hidróxido de cromo tem várias aplicações:

• Formulação de maquiagem.
• Tinturas de cabelo.
• Esmalte.
• Produtos de cuidados com a pele.
• Produtos de limpeza.
• No acabamento metálico, que representa 73 % de seu consumo no setor.
• Na preservação da madeira.

Referências

1. Whitten, Davis, Peck e Stanley. Química. (8ª ed.). Cengage Learning, p. 873, 874.
2. PubChem. Hidróxido crômico. Recuperado de PubChem.NCBI.Nlm.NIH.Gov
3. Síntese, caracterização e estabilidade dos hidróxidos de Cr (III) e Fe (III). Papassiopi, n., Vaxevanidou, k., Christou, c., Karagianni, e. e Antipas, G.  J. Hazard Mater. 264: 490-497.
4. Prebchem. Preparação de hidróxido de cromo (III). Recuperado de prepchem.com
5. Wikipedia. (2018). Hidróxido de cromo (III). Recuperado de.Wikipedia.org