Оксид хрома сложное неорганическое вещество очень тугоплавкое твердое, в состав которого входят: хром Cr и кислород О2.
В природе встречается в виде редкого минерала эсколаита, названого в честь геолога Пентти Эсколы.
По своей плотности близок к корунду поэтому применяется как абразив, в порошкообразном состоянии как пигмент в краске.
Что такое оксид хрома (III)
Представляет собой неорганическое соединение, известное под химическим названием оксид хрома.
Альтернативные названия соединения — триоксид дихрома, или полуокись хрома, или оксид хрома (III), или хромовый зеленый, или хромия.
Это один из основных оксидов хрома.
Здесь металл имеет степень окисления +3. Моноизотопная масса оксида хрома (Cr2O3) составляет 151,866 г/моль.
Молярная масса составляет 151,9904 г/моль. Имеет вид кристаллов или мелкокристаллического порошка от светло-до темно-зеленого цвета.
Химическая природа
Хром, являющийся элементом d-блока, демонстрирует различия в степени окисления его оксидов. Многие элементы d-блока проявляют как основные, так и кислотные свойства в различных оксидных формах.
Чем выше степень окисления, тем более кислым является соответствующий оксид. Хром состоит из трех различных оксидов.
CrO имеет число окисления +2 и является основным оксидом, в то время как CrO3 является кислым с числом окисления +6. Cr2O3 является амфотерным.
Даже если он нерастворим в воде, он растворяется в кислоте с образованием гидратированных ионов хрома [Cr(H2O)6]3+. Он вступает в реакцию со щелочью с образованием ионов хромита.
Эсколаит
Редким природным минералом Cr2O3 является эсколаит. Он назван в честь финского геолога Пентти Эсколы.
Минерал добывается из богатых хромом тремолитовых скарнов, жил метакварцита и хлорита. Следовое количество также можно обнаружить в хондритовых метеоритах.
Физические свойства оксида хрома
Соединение имеет гексагональную кристаллическую структуру с почти сферической морфологией. Cr2O3 является твердым и хрупким материалом. Плотность соединения составляет 5,22 г/см3.
Нерастворим в воде, спирте и ацетоне и слабо реагирует с кислотами. Очень слабо растворим в щелочах.
Его температура кипения составляет 4000 ºС или 4270 К , а температура плавления — 2435 ºС или 2708 К.
Он канонизирован пятью ковалентными связями. Имеется три акцептора водородных связей и ноль доноров водородных связей.
Химический состав содержит 68,46% хрома и 31,58% кислорода.
Его показатель преломления равен 2,551. Магнитная восприимчивость составляет +1960.0×10-6 см3/моль. Он антиферромагнитен до 307К.
Химические свойства
Может растворяться в сильных кислота в высокодисперсном состоянии:
Cr2O3 + 6HCl → 2CrCl3 + 3H2O
В сильнокислой среде может идти реакция:
Cr2O3 + 6H+ + 9Н2О → 2[Cr(H2O)6]3+
C щелочами и содой при нагревании даёт растворимые соли Cr3+:
Cr2O3 + 2КОН → 2КCrО2 + Н2О
Cr2O3 + 2Na2CO3 → 2NaCrО2 + CO2
В присутствии сильного окислителя в щелочной среде он окисляется до хромата:
Cr2O3 + 3KNO3 + 2Na2CO3 → 2Na2CrO4 + 3KNO2 + 2CO2
Сильные восстановители его восстанавливают, что используется для его получения в лабораторных условиях:
Cr2O3 + 2Al → Al2O3 + 2Cr
В результате получается оксид алюминия и хром.
Получение хромовой кислоты
Самая первая прозрачная гидратированная форма оксида хрома (+3) была получена парижанами Паннетье и Бине в 1838 году.
Минерал, подобный хромиту (Fe,Mg)Cr2O4 , используется для получения Cr2O3. Процесс конверсии происходит с использованием Na2Cr2O7, который восстанавливается серой при высоких температурах.
Na2Cr2O7 + S → Na2SO4 + Cr2O3.
Хром также может образовываться при разложении солей хрома, таких как нитрат хрома или бихромат аммония, путем экзотермической реакции.
(NH4)2Cr2O7 → Cr2O3 + N2 + 4H2O.
Поскольку традиционный процесс, используемый для производства оксида хрома, приводит к образованию большого количества твердых отходов и имеет низкую энергоэффективность.
Китайская академия наук в Пекине разработала более чистый процесс.
Этот новый более чистый процесс, обещающий прогресс в промышленном производстве.
Применение оксида хрома
Оксид хрома довольно стабилен и используется в качестве зеленого пигмента в красках, чернилах и стеклах из-за его стабильности. Первоначально он назывался виридиан.
Он также используется в качестве красителя для керамики и придает зеленый оттенок ‘зеленому хрому» и «институциональному зеленому’.
Он используется в качестве поверхностного покрытия на оборудовании для пищевой промышленности и упаковки пищевых продуктов для предотвращения абразивного износа.
1. В огнеупорных материалах, электрических полупроводниках он используется в качестве пигмента. Иногда это соединение также использовалось при печати банкнот и тканей.
2. Катализатор органических и неорганических реакций.
3. Находит применение в металлургии, например, для производства металлического хрома и алюминиево-хромовых лигатур.
4. Окрашивание цемента и гранул для асфальтобетонных покрытий и камуфляжной окраски.
5. Безводный оксид хрома используется в различных областях применения из-за его теплостойкости, светостойкости и химической стойкости.
6. Это катализатор при получении метанола, бутадиена и полиэтилена высокой плотности.
7. Полировка нержавеющей стали также производится оксидом хрома.
8. Он используется в качестве зеленого пигмента в отделке автомобилей.
Часто задаваемые вопросы и ответы?
Окись хрома используют при изготовлении огнеупорных материалов, абразивов, получения металлического хрома в металлургии. Также химическое соединение используют в приборостроении, машиностроении, полировании, в часовой отрасли.
В сильнокислой среде может идти реакция. Типичный кислотный оксид, реагирующий с водой с образованием кислот.