El ácido crómico es el término técnico que designa una solución formada por la adición de ácido sulfúrico a soluciones acuosas de dicromato . Está compuesto al menos en parte de trióxido de cromo . [3]
El término ácido crómico se utiliza habitualmente para una mezcla que se obtiene añadiendo 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 de limpieza para el 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 de la siguiente manera:
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 anión mono se ha determinado mediante cristalografía de rayos X. En este oxianión tetraédrico, las longitudes de los 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 ocurre en el rango de pH 4-8, lo que hace que el ion [HCrO 4 ] sea un ácido débil . [ cita requerida ]
El ácido crómico molecular podría, en principio, fabricarse añadiendo trióxido de cromo al agua ( véase fabricación de ácido sulfúrico ).
En la práctica, se produce la reacción inversa: el ácido crómico molecular se deshidrata . Se pueden obtener algunas conclusiones a partir de las observaciones sobre la reacción de las soluciones de dicromato con ácido sulfúrico. El primer cambio de color de naranja a rojo indica la conversión del dicromato en ácido crómico. En estas condiciones, precipitan de la mezcla cristales de color rojo intenso de trióxido de cromo, sin que se produzca ningún cambio de color posterior.
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 intermedio en el cromado, y también se utiliza en esmaltes cerámicos y vidrio coloreado. Debido a que una solución de ácido crómico en ácido sulfúrico (también conocido como mezcla sulfocrómica o ácido cromosulfúrico ) es un poderoso agente oxidante , se puede utilizar para limpiar cristalería de laboratorio , particularmente de residuos orgánicos insolubles de otro modo. Esta aplicación 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 de Piranha se puede utilizar para la misma tarea, sin dejar residuos metálicos.
El ácido crómico se ha utilizado ampliamente en la industria de reparación de instrumentos musicales debido a su capacidad para "dar brillo" al latón en bruto . Una inmersión en ácido crómico deja una pátina amarilla brillante en el latón. Debido a las crecientes preocupaciones por 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 de fotografías 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 aldehídos y cetonas correspondientes . De manera similar, también se puede utilizar para oxidar un aldehído a su ácido carboxílico correspondiente . Los alcoholes terciarios y las cetonas no se ven afectados. Debido a que la oxidación se señala 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 utiliza comúnmente como reactivo de laboratorio en química de la escuela secundaria o de la universidad como una prueba analítica cualitativa para 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 los agentes oxidantes suaves son suficientes. Los compuestos de plata (I) se han utilizado para este propósito. Cada oxidante ofrece ventajas y desventajas. En lugar de utilizar oxidantes químicos, a menudo es posible la oxidación electroquímica.
Los compuestos de cromo hexavalente (incluidos 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]