El ácido crómico es una jerga que designa una solución formada por la adición de ácido sulfúrico a soluciones acuosas de dicromato . Se compone al menos en parte de trióxido de cromo . [3]
El término ácido crómico generalmente se usa para una mezcla hecha agregando ácido sulfúrico concentrado a un dicromato , que puede contener una variedad de compuestos, incluido el trióxido de cromo sólido . Este tipo de ácido crómico se puede utilizar como mezcla limpiadora de vidrio. El ácido crómico también puede referirse a la especie molecular H 2 CrO 4 cuyo trióxido es el anhídrido . El ácido crómico presenta cromo en un estado de oxidación de +6 (y una valencia de VI o 6). Es un agente oxidante fuerte y corrosivo y un carcinógeno moderado .
El ácido crómico molecular, H 2 CrO 4 , en principio se parece al ácido sulfúrico , H 2 SO 4 . Se ionizaría en consecuencia:
El p K a para el equilibrio no está bien caracterizado. Los valores informados varían entre aproximadamente −0,8 y 1,6. [4] La estructura del monoanión se ha determinado mediante cristalografía de rayos X. En este oxianión tetraédrico, las longitudes de tres enlaces Cr-O son de 156 pm y el enlace Cr-OH es de 201 pm [5]
[HCrO 4 ] - se condensa para formar dicromato:
Además, el dicromato puede protonarse:
La pérdida del segundo protón se produce en el rango de pH de 4 a 8, lo que convierte al ion [HCrO 4 ] - en un ácido débil . [ cita necesaria ]
En principio, el ácido crómico molecular podría producirse añadiendo trióxido de cromo al agua ( cf. fabricación de ácido sulfúrico ).
En la práctica se produce la reacción inversa: el ácido crómico molecular se deshidrata . Se pueden extraer algunas ideas de las observaciones sobre la reacción de soluciones de dicromato con ácido sulfúrico. El primer cambio de color de naranja a rojo indica la conversión de dicromato en ácido crómico. En estas condiciones, de la mezcla precipitan cristales de color rojo intenso de trióxido de cromo, sin más cambios de color.
El trióxido de cromo es el anhídrido del ácido crómico molecular. Es un ácido de Lewis y puede reaccionar con una base de Lewis, como la piridina, en un medio no acuoso como el diclorometano ( reactivo de Collins ).
Los ácidos crómicos superiores con la fórmula H 2 Cr n O (3 n +1) son componentes probables de soluciones concentradas de ácido crómico.
El ácido crómico es un intermediario en el cromado y también se utiliza en esmaltes cerámicos y vidrios coloreados. Debido a que una solución de ácido crómico en ácido sulfúrico (también conocida como mezcla sulfocrómica o ácido cromosulfúrico ) es un poderoso agente oxidante , puede usarse para limpiar cristalería de laboratorio , particularmente de residuos orgánicos que de otro modo serían insolubles. Esta solicitud ha disminuido debido a preocupaciones ambientales. [8] Además, el ácido deja trazas de iones crómicos paramagnéticos ( Cr 3+ ) que pueden interferir con ciertas aplicaciones, como la espectroscopia de RMN . Este es especialmente el caso de los tubos de RMN . [9] La solución Piranha se puede utilizar para la misma tarea, sin dejar residuos metálicos.
El ácido crómico se utilizó ampliamente en la industria de reparación de instrumentos musicales, debido a su capacidad para "abrigar" el latón en bruto . Una inmersión en ácido crómico deja una pátina amarilla brillante en el latón. Debido a las crecientes preocupaciones sobre la salud y el medio ambiente, muchos han dejado de utilizar este producto químico en sus talleres de reparación.
Se utilizó en tintes para el cabello en la década de 1940, bajo el nombre de Melereon . [10]
Se utiliza como blanqueador en el procesamiento de inversión fotográfica en blanco y negro. [11]
El ácido crómico es capaz de oxidar muchos tipos de compuestos orgánicos y se han desarrollado muchas variaciones de este reactivo:
En química orgánica , se pueden utilizar soluciones diluidas de ácido crómico para oxidar alcoholes primarios o secundarios a los correspondientes aldehídos y cetonas . De igual forma, también se puede utilizar para oxidar un aldehído a su correspondiente ácido carboxílico . Los alcoholes terciarios y las cetonas no se ven afectados. Debido a que la oxidación se indica mediante un cambio de color de naranja a verde parduzco (lo que indica que el cromo se reduce del estado de oxidación +6 a +3), el ácido crómico se usa comúnmente como reactivo de laboratorio en química de la escuela secundaria o de la universidad como prueba analítica cualitativa. por la presencia de alcoholes primarios o secundarios , o aldehídos. [12]
En las oxidaciones de alcoholes o aldehídos en ácidos carboxílicos , el ácido crómico es uno de varios reactivos, incluidos varios que son catalíticos. Por ejemplo, las sales de níquel (II) catalizan oxidaciones por lejía (hipoclorito). [17] Los aldehídos se oxidan con relativa facilidad a ácidos carboxílicos y son suficientes agentes oxidantes suaves. Para este fin se han utilizado compuestos de plata(I). Cada oxidante ofrece ventajas y desventajas. En lugar de utilizar oxidantes químicos, a menudo es posible la oxidación electroquímica.
Los compuestos de cromo hexavalente (incluido el trióxido de cromo, los ácidos crómicos, los cromatos y los clorocromatos) son tóxicos y cancerígenos . El trióxido de cromo y los ácidos crómicos son oxidantes fuertes y pueden reaccionar violentamente si se mezclan con sustancias orgánicas fácilmente oxidables.
Las quemaduras por ácido crómico se tratan con una solución diluida de tiosulfato de sodio . [18]