Хром(III) оксид

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук
Хром(III) оксид
Chromium(III)-oxide-sample.jpg
Oxid chromitý.PNG
Інші назви сесквіоксид хрому
Ідентифікатори
Номер CAS 1308-38-9
SMILES
Властивості
Молекулярна формула Cr2O3
Зовнішній вигляд зелені кристали
Густина 5,21 г/см³
Тпл 2275 °C
Ткип 3027 °C
Термохімія
Ст. ентальпія
утворення
ΔfHo298
1139,7 кДж/моль
Ст. ентропія So298 81,2 Дж/(моль·K)
Теплоємність, cop 118,7 Дж/(моль·K)
Пов'язані речовини
Інші катіони хром(IV) оксид
Якщо не зазначено інше, дані приведені для речовин у стандартному стані (за 25 °C, 100 кПа)
Інструкція з використання шаблону
Примітки картки

Окси́д хро́му (III), хро́м(III) окси́д — неорганічна сполука, оксид складу Cr2O3. Представляє собою речовину зеленого коліру, з гексагональною будовою кристалів. Проявляє амфотерні властивості.

Поширення у природі[ред.ред. код]

Оксид хрому поширений головним чином у складі мінералу хроміту FeII[Cr2O4].

Фізичні властивості[ред.ред. код]

Температура плавлення — 2275°С, температура кипіння — 3027°С , густина — 5,22 г/см3 . Антиферромагнітний нижче 33°С і парамагнітний вище 55°С. Розчиняється в рідкому оксиді сірки. Не розчиняється у воді, розведених кислотах.

Отримання[ред.ред. код]

Промисловий метод[ред.ред. код]

У промислових масшатабах оксид хрому добувають з мінералу хроматиту (FeCr2O4). Його сплавляють з карбонатом калію (або натрію) у печі, в яку подається кисень:

\mathrm{ 4FeCr_2O_4 + 8K_2CO_3 + 7O_2 \xrightarrow{1000-1200^oC} 8K_2CrO_4 + 2Fe_2O_3 + 8CO_2}

Охолоджений розплав перемішують із гарячою водою для розчинення хромату калію, а потім обробляють концентрованою сульфатною кислотою, внаслідок чого випадають кристали сульфату калію, а в розчині залишається дихромат калію, який при концентруванні виділяється у вигляді помаранчевих кристалів K2Cr2O7·2H2O:

\mathrm{ 2K_2CrO_4 + H_2SO_4 \xrightarrow{} K_2Cr_2O_7 + K_2SO_4 + H_2O }

Дихромат відновлюють сіркою. Утворений оксид хрому легко відділяється завдяки його низькій розчинності (на відміну від легкорозчинного у воді K2SO4):

\mathrm{ K_2Cr_2O_7 + S \xrightarrow{800-1000^oC} Cr_2O_3 + K_2SO_4 }

Інші методи[ред.ред. код]

В лабораторних умовах оксид хрому отримують розкладанням дихромату амонію або дихромату калію:

\mathrm{ (NH_4)_2Cr_2O_7 \xrightarrow{168-185^oC} Cr_2O_3 + N_2 + 4H_2O}
\mathrm{ 4K_2Cr_2O_7 \xrightarrow{500-600^oC} 2Cr_2O_3 + 4K_2CrO_4 + 3O_2}

Або розкладанням гідроксиду хрому(III), оксиду CrO:

\mathrm{ 2Cr(OH)_3 \xrightarrow{430-1000^oC} Cr_2O_3 + H_2O}
\mathrm{ 2CrO \xrightarrow{>700^oC} Cr_2O_3 + Cr}

Також можна отримати з хромового ангідриду CrO3 та гексакарбонілхрому:

\mathrm{ 4CrO_3 + 3S \xrightarrow{} 2Cr_2O_3 + 3SO_2}
\mathrm{ CrO_3 \xrightarrow{500^oC} Cr_2O_3 + 3O_2}
\mathrm{ 4Cr(CO)_6 + 15O_2 \xrightarrow{300^oC} 2Cr_2O_3 + 24CO_2}

Окрім того, оксид хрому отримують розкладання нітрату хрому(III), або хромату ртуті(I) чи дихромату ртуті.

Хімічні властивості[ред.ред. код]

Сполука доволі інертна, не взаємодіє із розчинами кислот, лугів. Вступає у взаємодії лише за підвищених температур. Проявляє амфотерні властивості. При сплавлені з лугами може утворювати хроміти — солі неіснуючої хромітної кислоти HCrO2:

\mathrm{ Cr_2O_3 + 2NaOH \xrightarrow{400-500^oC} 2NaCrO_2 + H_2O}

Під тиском може окиснюватися до оксиду CrO2:

\mathrm{ 2Cr_2O_3 + O_2 \xrightarrow{400^oC, P} 4CrO_2}

При взаємодії з сильними окисниками, може утворювати хромати:

\mathrm{ Cr_2O_3 + 3NaNO_3 + 2Na_2CO_3 \xrightarrow{400-600^oC} 2Na_2CrO_4 + 3NaNO_2 + 2CO_2}
\mathrm{ Cr_2O_3 + KClO_3 + 2K_2CO_3 \xrightarrow{500-700^oC} 2K_2CrO_4 + KCl + 2CO_2}

Із оксидами багатьох двовалентних металів, при сплавленні, утворює сполуки типу шпінелі:

\mathrm{ Cr_2O_3 + FeO \xrightarrow{1600^oC} Fe[Cr_2O_4]}

Відновлюється до металевого хрому при взаємодії із алюмінієм (алюмінотермія), кальцієм, воднем, вуглецем тощо:

\mathrm{ Cr_2O_3 + Al \xrightarrow{800^oC} 2Cr + Al_2O_3}
\mathrm{ 2Cr_2O_3 + 6Ca \xrightarrow{700-800^oC} 4Cr + 6CaO}

Токсичність і дія на організм[ред.ред. код]

Не токсичний, на відміну від інших хромових сполук. Не відіграє ніякої ролі в організмі, при попаданні в очі може тільки подразнювати їх.

Застосування[ред.ред. код]

Оксид хрому застосовують в якості зеленого пігменту у живописі, та для забарвлення фарфору і скла. Кристалічний Cr2O3 використовуєтсья у виробництві абразиву для полірування металів. Твердий розчин із оксидом заліза(III) є основою для виготовлення штучних рубінів.

Cr2O3 є каталізатором процесів окиснення амоніаку на повітрі, отримання альдегідів окисненням вуглеводнів та спиртів, утворення SO3 з SO2 та кисню, розкладання формальдегіду, метанолу.

Див. також[ред.ред. код]

Джерела[ред.ред. код]

  • CRC Handbook of Chemistry and Physics (86th ed.) / D. R. Lide, ed. — Boca Raton (FL) : CRC Press, 2005. — 2656 p. — ISBN 0-8493-0486-5. (англ.)
  • Неорганические соединения хрома / Автор(ы): Рябин В.А. и др.,руский , 1981 - 105 c
  • Рипан Р., Чертяну И. Неорганическая химия: Химия металлов: В 2 т. / Под ред. В. И. Спицына. — М. : Изд. «Мир», 1972. — Т. 2. — 871 с. (рос.)
  • Химическая энциклопедия: в 5 т. / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др. — М. : Советская энциклопедия, 1988. — Т. 1. — 623 с. (рос.)
  • Химические свойства неорганических веществ: Учеб. пособие для вузов. 3-е изд., испр. / Лидин Р. А., Молочко В. А., Андреева Л. Л.; Под ред. Лидина Р. А. — М. : Химия, 2000. — 480 с. — ISBN 5-7245-1163-0. (рос.)