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Trióxido de cromo

El trióxido de cromo (también conocido como óxido de cromo (VI) o anhídrido crómico ) es un compuesto inorgánico con la fórmula CrO 3 . Es el anhídrido ácido del ácido crómico y, a veces, se comercializa con el mismo nombre. [6] Este compuesto es un sólido de color púrpura oscuro en condiciones anhidras y naranja brillante cuando está húmedo. La sustancia se disuelve en agua acompañada de hidrólisis. [ aclaración necesaria ] Se producen millones de kilogramos anualmente, principalmente para galvanoplastia . [7] El trióxido de cromo es un oxidante potente, un mutágeno y un carcinógeno . [8]

Producción, estructura y reacciones básicas.

El trióxido de cromo se genera tratando el dicromato de sodio con ácido sulfúrico : [6]

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

Se producen aproximadamente 100.000 toneladas anuales por esta ruta o por rutas similares. [7]

El sólido está formado por cadenas de átomos de cromo coordinados tetraédricamente que comparten vértices. Por lo tanto, cada centro de cromo comparte dos centros de oxígeno con sus vecinos. No se comparten dos átomos de oxígeno, lo que da una estequiometría general de 1:3. [9] [10]

Modelo de bolas y palos de cadenas en la estructura cristalina de CrO 3
  Cromo , Cr
  Oxígeno , O

La estructura del CrO 3 monomérico se ha calculado utilizando la teoría del funcional de la densidad y se predice que será piramidal ( grupo puntual C 3v ) en lugar de plana (grupo puntual D 3h ). [11]

Modelo de bolas y barras de la estructura calculada mediante DFT del monómero CrO3

El trióxido de cromo se descompone por encima de 197 °C, liberando oxígeno y dando lugar finalmente a Cr 2 O 3 :

4CrO3 → 2Cr2O3 + 3O2​​​

Se utiliza en síntesis orgánica como oxidante, a menudo como solución en ácido acético [9] o acetona en el caso de la oxidación de Jones . En estas oxidaciones, el Cr(VI) convierte los alcoholes primarios en los correspondientes ácidos carboxílicos y los alcoholes secundarios en cetonas . Las reacciones se muestran a continuación:

Aplicaciones

El trióxido de cromo se utiliza principalmente en el cromado . Normalmente se emplea con aditivos que afectan al proceso de cromado pero que no reaccionan con el trióxido. El trióxido reacciona con el cadmio , el zinc y otros metales para generar películas de cromato pasivantes que resisten la corrosión . También se utiliza en la producción de rubíes sintéticos . La solución de ácido crómico también se utiliza para aplicar tipos de revestimiento anódico al aluminio , que se utilizan principalmente en aplicaciones aeroespaciales. En la Estación Espacial Internacional, se utiliza para controlar el crecimiento de bacterias en el tanque de almacenamiento de aguas residuales. Una solución de ácido crómico/ ácido fosfórico también es el agente de decapado preferido de revestimientos anódicos de todo tipo.

Seguridad

El trióxido de cromo es altamente tóxico, corrosivo y cancerígeno. [12] Es el principal ejemplo de cromo hexavalente , un peligro ambiental . [13] Los derivados de cromo (III) relacionados no son particularmente peligrosos; por lo tanto, se utilizan reductores para destruir muestras de cromo (VI).

El trióxido de cromo, al ser un potente oxidante, encenderá materiales orgánicos como los alcoholes al contacto .

Imágenes

Referencias

  1. ^ abcde Lide, David R., ed. (2009). Manual de química y física del CRC (90.ª edición). Boca Raton, Florida : CRC Press . ISBN 978-1-4200-9084-0.
  2. ^ Seidell, Atherton; Linke, William F. (1919). Solubilidades de compuestos inorgánicos y orgánicos (2.ª ed.). D. Van Nostrand Company. pág. 250.
  3. ^ "óxido de cromo (VI)". chemister.ru .
  4. ^ Pradyot, Patnaik (2003). Manual de productos químicos inorgánicos . The McGraw-Hill Companies, Inc. ISBN 0-07-049439-8.
  5. ^ abc Sigma-Aldrich Co. , Óxido de cromo (VI). Consultado el 22 de noviembre de 2021.
  6. ^ abcd "Trióxido de cromo". chemicalland21.com . AroKor Holdings Inc . Consultado el 15 de junio de 2014 .
  7. ^ ab Ira, G .; Halstenberg, J.; Hochgeschwender, K.; Scherhag, C.; Korallus, U.; Knopf, H.; Schmidt, P.; Ohlinger, M. (2000). "Compuestos de cromo". Enciclopedia de química industrial de Ullmann . doi :10.1002/14356007.a07_067. ISBN 3527306730.
  8. ^ Mamyrbaev, Arstan Abdramanovich; Dzharkenov, Timur Agataevich; Imangazina, Zina Amangalievna; Satybaldieva, Umit Abulkhairovna (16 de abril de 2015). "Acciones mutagénicas y cancerígenas del cromo y sus compuestos". Salud ambiental y medicina preventiva . 20 (3). Springer Science and Business Media LLC: 159–167. doi :10.1007/s12199-015-0458-2. ISSN  1342-078X. PMC 4434237 . PMID  25877777. 
  9. ^ ab Cotton, F. Albert ; Wilkinson, Geoffrey ; Murillo, Carlos A.; Bochmann, Manfred (1999), Química inorgánica avanzada (6.ª ed.), Nueva York: Wiley-Interscience, ISBN 0-471-19957-5
  10. ^ Stephens, JS; Cruickshank, DWJ (1970). "La estructura cristalina de (CrO 3 ) ∞ ". Acta Crystallographica Sección B . 26 (3): 222. doi :10.1107/S0567740870002182.
  11. ^ Zhai, HJ; Li, S.; Dixon, DA; Wang, LS (2008). "Investigación de las propiedades electrónicas y estructurales de los cúmulos de óxido de cromo (CrO
    3    )−n
    ​    y (CrO 3 ) n ( n  = 1–5): espectroscopía de fotoelectrones y cálculos funcionales de densidad". Revista de la Sociedad Química Americana . 130 (15): 5167–77. doi :10.1021/ja077984d. PMID  18327905.
  12. ^ "Trióxido de cromo (MSDS)". JT Baker. Archivado desde el original el 12 de enero de 2015. Consultado el 13 de septiembre de 2007 .
  13. ^ El impacto ambiental del cromo hexavalente inspiró la película biográfica de Hollywood de 2000 Erin Brockovich .

Enlaces externos

Wikimedia Commons alberga una categoría multimedia sobre Trióxido de cromo .