El cloruro de cromo (III) (también llamado cloruro crómico ) es un compuesto químico inorgánico con la fórmula química Cr Cl 3 . Forma varios hidratos con la fórmula CrCl 3 · n H 2 O , entre los que se encuentran los hidratos donde n puede ser 5 (cloruro de cromo (III) pentahidrato CrCl 3 · 5H 2 O ) o 6 (cloruro de cromo (III) hexahidrato CrCl 3 · 6H 2 O ). El compuesto anhidro con la fórmula CrCl 3 son cristales violetas , mientras que la forma más común del cloruro de cromo (III) son los cristales verde oscuro de hexahidrato, CrCl 3 · 6H 2 O . Los cloruros de cromo encuentran uso como catalizadores y como precursores de tintes para lana.
El cloruro de cromo (III) anhidro adopta la estructura YCl 3 , [6] con Cr 3+ ocupando un tercio de los intersticios octaédricos en capas alternas de una red compacta pseudocúbica de iones Cl − . La ausencia de cationes en capas alternas conduce a una unión débil entre capas adyacentes. Por esta razón, los cristales de CrCl 3 se escinden fácilmente a lo largo de los planos entre capas, lo que da como resultado la apariencia escamosa ( micácea ) de las muestras de cloruro de cromo (III). [7] [8] El CrCl 3 anhidro es exfoliable hasta el límite de monocapa. [6] Si se presuriza a 9,9 GPa , sufre una transición de fase. [9]
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Los cloruros de cromo(III) hidratados presentan la propiedad algo inusual de existir en varias formas químicas distintas (isómeros), que difieren en términos del número de aniones cloruro que están coordinados con Cr(III) y el agua de cristalización . Las diferentes formas existen tanto como sólidos como en soluciones acuosas . Se conocen varios miembros de la serie de [CrCl 3− q (H 2 O) n ] q + . El hexahidrato común se puede describir con mayor precisión como [CrCl 2 (H 2 O) 4 ]Cl·2H 2 O . Consiste en el catión trans - [CrCl 2 (H 2 O) 4 ] + y moléculas adicionales de agua y un anión cloruro en la red. [10] Se conocen otros dos hidratos, el verde pálido [CrCl(H 2 O) 5 ]Cl 2 ·H 2 O y el violeta [Cr(H 2 O) 6 ]Cl 3 . Se observa una isomería de hidratación similar con otros compuestos de cromo (III). [ cita requerida ]
El cloruro de cromo (III) anhidro se puede preparar mediante cloración del metal cromo directamente, o indirectamente mediante cloración carbotérmica del óxido de cromo (III) a 650–800 °C [11] [12]
Los cloruros hidratados se preparan mediante el tratamiento del cromato con ácido clorhídrico y metanol acuoso.
Las velocidades de reacción lentas son comunes con los complejos de cromo (III). La baja reactividad del ion d 3 Cr 3+ se puede explicar utilizando la teoría del campo cristalino . Una forma de abrir CrCl 3 a la sustitución en solución es reducir incluso una cantidad traza a CrCl 2 , por ejemplo utilizando zinc en ácido clorhídrico . Este compuesto de cromo (II) sufre sustitución fácilmente y puede intercambiar electrones con CrCl 3 a través de un puente de cloruro , lo que permite que todo el CrCl 3 reaccione rápidamente. Con la presencia de algo de cromo (II), el CrCl 3 sólido se disuelve rápidamente en agua. De manera similar, las reacciones de sustitución de ligando de soluciones de [CrCl 2 (H 2 O) 4 ] + se aceleran con catalizadores de cromo (II).
Con cloruros de metales alcalinos fundidos como el cloruro de potasio , CrCl 3 da sales del tipo M 3 [CrCl 6 ] y K 3 [Cr 2 Cl 9 ] , que también es octaédrico pero donde los dos cromos están unidos a través de tres puentes de cloruro.
El hexahidrato también se puede deshidratar con cloruro de tionilo : [13]
El CrCl 3 es un ácido de Lewis , clasificado como "duro" según la teoría de ácido-base duro-blando . Forma una variedad de aductos del tipo [CrCl 3 L 3 ] q + , donde L es una base de Lewis . Por ejemplo, reacciona con piridina ( C 5 H 5 N ) para formar el complejo de piridina :
El tratamiento con cloruro de trimetilsililo en THF produce el complejo de THF anhidro: [14]
El cloruro de cromo (III) se utiliza como precursor de muchos compuestos organocromados , por ejemplo el bis(benceno)cromo , un análogo del ferroceno :
Los complejos de fosfina derivados de CrCl 3 catalizan la trimerización de etileno a 1-hexeno . [15] [16]
Un uso específico del CrCl 3 en la síntesis orgánica es la preparación in situ de cloruro de cromo (II) , un reactivo para la reducción de haluros de alquilo y para la síntesis de haluros de ( E )-alquenilo. La reacción se realiza habitualmente utilizando dos moles de CrCl 3 por mol de hidruro de litio y aluminio , aunque si las condiciones ácidas acuosas son adecuadas, el cinc y el ácido clorhídrico pueden ser suficientes.
El cloruro de cromo (III) también se ha utilizado como ácido de Lewis en reacciones orgánicas, por ejemplo para catalizar la reacción nitroso-Diels-Alder . [17]
En el mercado se utilizan para la lana diversos colorantes que contienen cromo. Los más habituales son los triarilmetanos , que están compuestos por derivados del ácido ortohidroxibenzoico. [18]
Aunque el cromo trivalente es mucho menos venenoso que el hexavalente , las sales de cromo generalmente se consideran tóxicas.
