Xromat va dikromat - Chromate and dichromate

Ushbu maqola xrom (VI) anionining tuzlari haqida. Boshqa maqsadlar uchun qarang Xromat. Kelishilgan atamalarni ajratib ko'rsatish uchun ham qarang.
Buni chalkashtirib yubormaslik kerak xromit (birikma), monoxromat, dikromat, trikromat, yoki tetrakromat.
Xromat va dikromat
Chromate-2D-o'lchamlari.png
Dikromat ionining tuzilishi va bog'lanishi
Xromat anionining shar va tayoqcha modeli
Dixromat anionining bo'shliqni to'ldiruvchi modeli
Ismlar
Tizimli IUPAC nomi
Xromat va dikromat
Identifikatorlar
Xususiyatlari
CrO2−
4 va Kr
2O2−
7
Molyar massa115,994 g mol−1 va 215,988 g mol−1
Konjugat kislotasiXrom kislotasi
Boshqacha ko'rsatilmagan hollar bundan mustasno, ulardagi materiallar uchun ma'lumotlar keltirilgan standart holat (25 ° C [77 ° F], 100 kPa da).
Infobox ma'lumotnomalari

Xromat tuzlarda xromat anion, CrO2−
4. Dixromat tuzlar tarkibiga dikromat anion, Kr
2O2−
7. Ular oksianionlar ning xrom 6+ da oksidlanish darajasi va o'rtacha darajada kuchli oksidlovchi moddalar. In suvli yechim, xromat va dixromat ionlari o'zaro ta'sir qilishi mumkin.

Kimyoviy xususiyatlari

Xromatlar bilan reaksiyaga kirishadi vodorod peroksid, unda mahsulotlarni berish peroksid, O2−
2, bir yoki bir nechta kislorod atomlarini almashtiradi. Kislota eritmasida beqaror ko'k perokso kompleksi Xrom (VI) oksidi peroksid, CrO (O2)2, hosil bo'ladi; bu zaryadsiz kovalent ichiga olinishi mumkin bo'lgan molekula efir. Qo'shilishi piridin natijada ancha barqaror CrO (O) kompleksi hosil bo'ladi2)2py.[1]

Kislota-asos xossalari

Afzallik diagrammasi kromat uchun

Suvli eritmada xromat va dixromat anionlari a da mavjud kimyoviy muvozanat.

2 CrO2−
4 + 2 H+ ⇌ Kr
2O2−
7 + H2O

The ustunlik diagrammasi muvozanat holati ikkalasiga ham bog'liqligini ko'rsatadi pH va xromning analitik konsentratsiyasi.[1-qayd] Xromat ioni ishqoriy eritmalarda ustun tur hisoblanadi, ammo kislotali eritmalarda dixromat etakchi ionga aylanishi mumkin.

Keyinchalik kuchli kislotali eritmada kondensatsiya reaktsiyalari hosil bo'lishi bilan sodir bo'lishi mumkin trikromatlar, Kr
3O2−
10va tetrakromatlar, Kr
4O2−
13. Barcha polioksianionlar xrom (VI) ning tetraedral CrO dan tuzilishi bor4 burchaklarni almashish birliklari.[2]

Vodorod xromat ioni, HCrO4−, a kuchsiz kislota:

HCrO−
4 ⇌ CrO2−
4 + H+;      pKa ≈ 5.9

Bundan tashqari, u dikromat ioni bilan muvozanatda bo'ladi:

2 HCrO−
4 ⇌ Kr
2O2−
7 + H2O

Ushbu muvozanat vodorod ioni kontsentratsiyasining o'zgarishini o'z ichiga olmaydi, bu muvozanat pH ga bog'liq emasligini taxmin qiladi. Xromat ioni bilan bir vaqtning o'zida muvozanat tufayli ustunlik diagrammasidagi qizil chiziq juda gorizontal emas. Vodorod xromat ioni protonlangan, molekulyar hosil bo'lishi mumkin xrom kislotasi, H2CrO4, lekin pKa muvozanat uchun

H2CrO4 ⇌ HCrO−
4 + H+

yaxshi tavsiflanmagan. Xabar qilingan qiymatlar taxminan -0,8 va 1,6 orasida o'zgarib turadi.[3]

Dixromat ioni xromat ioniga nisbatan bir oz kuchsizroq asosdir:[4]

HCr
2O−
7 ⇌ Kr
2O2−
7 + H+,      pK = 1.8

PK ushbu reaksiya uchun qiymati uni pH> 4 darajasida e'tiborsiz qoldirish mumkinligini ko'rsatadi.

Oksidlanish-qaytarilish xossalari

Xromat va dixromat ionlari juda kuchli oksidlovchi moddalar. Odatda xrom atomiga uchta elektron qo'shiladi, kamaytirish u oksidlanish darajasiga +3. Kislota eritmasida suvli Cr3+ ion ishlab chiqariladi.

Kr
2O2−
7 + 14 H+ + 6 e− → 2 Kr3+ + 7 H2O      ε0 = 1,33 V

Ishqoriy eritmada xrom (III) gidroksid hosil bo'ladi. The oksidlanish-qaytarilish potentsiali xromatlarning ishqoriy eritmadagi kislota eritmasiga qaraganda kuchsizroq oksidlovchi moddasi ekanligini ko'rsatadi.[5]

CrO2−
4 + 4 H
2O + 3 e− → Cr (OH)
3 + 5 OH−
      ε0 = -0.13 V

Ilovalar

Maktab avtobusi bo'yalgan Xrom sariq[6]

Taxminan 136,000 tonna (150,000 tonna) ning olti valentli xrom, asosan natriy dikromat, 1985 yilda ishlab chiqarilgan.[7] Xromatlar va dikromatlar ishlatiladi krom qoplama metallarni korroziyadan himoya qilish va bo'yoqning yopishishini yaxshilash. Ning xromat va dikromat tuzlari og'ir metallar, lantanoidlar va gidroksidi er metallari suvda juda oz eriydi va pigment sifatida ishlatiladi. Qo'rg'oshin o'z ichiga olgan pigment xrom sariq atrof-muhit qoidalari uni ishlatishni to'xtatmasdan oldin juda uzoq vaqt davomida ishlatilgan.[6] A oksidlovchi moddalar yoki titrantlar sifatida ishlatilganda oksidlanish-qaytarilish kimyoviy reaktsiya, xromatlar va dikromatlar uch valentli xromga aylanadi, Cr3+, tuzlari odatda ajralib turadigan ko'k-yashil rangga ega.[7]

Tabiiy vujudga kelish va ishlab chiqarish

Qizil qo'rg'oshin konidan krokit namunasi, Tasmaniya, Avstraliya

Birlamchi xrom rudasi aralash metall oksidi xromit, FeCr2O4, mo'rt metall qora kristallar yoki granulalar sifatida topilgan. Xromit rudasi aralashmasi bilan isitiladi kaltsiy karbonat va natriy karbonat havo borligida. Xrom olti valentli shaklgacha oksidlanadi, temir esa temir (III) oksidi Fe hosil qiladi.2O3:

4 FeCr2O4 + 8 Na2CO3 + 7 O2 → 8 Na2CrO4 + 2 Fe2O3 + 8 CO2

Keyinchalik ushbu materialni yuqori haroratda yuvish, xromatlarni eritib, erimaydigan temir oksidi qoldig'ini qoldiradi. Odatda xromat eritmasi xrom metallini hosil qilish uchun qo'shimcha ravishda qayta ishlanadi, ammo xromat tuzi to'g'ridan-to'g'ri likyordan olinishi mumkin.[8]

Minerallarni o'z ichiga olgan xromat kamdan-kam uchraydi. Crocoite, PbCrO4, bu ajoyib uzun qizil kristallar sifatida yuzaga kelishi mumkin, bu eng ko'p uchraydigan xromat mineralidir. Nodir kaliy xromat minerallari va ular bilan bog'liq birikmalar Atakama cho'l. Ular orasida lopezit - ma'lum bo'lgan yagona dikromat mineralidir.[9]

Toksiklik

Qo'shimcha ma'lumotlar: Xromning toksikligi § Xromat

Hammasi olti valentli xrom birikmalar zaharli (ularning oksidlanish kuchi tufayli) va kanserogen (IARC guruhi 1 ), ayniqsa havodan va qaerdan nafas olayotgan bo'lsa[tushuntirish kerak ] ular sabab bo'ladi o'pka saratoni. Shuningdek, ta'sirlanish o'rtasida ijobiy assotsiatsiyalar kuzatilgan xrom (VI) birikmalar va saraton ning burun va burun sinuslari.[10] Ishlab chiqariladigan mahsulotlarda xromat birikmalaridan foydalanish Evropa Ittifoqida cheklangan (va butun dunyoda bozor umumiyligi) Evropa Ittifoqi Parlamentining Xavfli moddalarni cheklash (RoHS) direktivasi (2002/95 / EC).

Shuningdek qarang

Izohlar

  1. ^ pCr xromning analitik kontsentratsiyasining o'nli logarifmini minusga teng. Shunday qilib, pCr = 2 bo'lganda, xrom kontsentratsiyasi 10 ga teng−2 mol / L.

Adabiyotlar

  1. ^ Grinvud, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Elementlar kimyosi (2-nashr). Butterworth-Heinemann. p. 637. ISBN  978-0-08-037941-8.
  2. ^ Grinvud, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Elementlar kimyosi (2-nashr). Butterworth-Heinemann. p. 1009. ISBN  978-0-08-037941-8.
  3. ^ IUPAC SC-ma'lumotlar bazasi. Metall komplekslar va ligandlarning muvozanat konstantalari to'g'risida nashr etilgan ma'lumotlarning to'liq ma'lumotlar bazasi.
  4. ^ Brito, F.; Ascanioa, J .; Mateoa, S .; Ernandeza, S.; Araujoa, L .; Gili, P .; Martin-Zarzab, P.; Domines, S .; Mederos, A. (1997). "Kromat (VI) turlarining kislota muhitidagi muvozanati va bu turlarni ab initio o'rganish". Polyhedron. 16 (21): 3835–3846. doi:10.1016 / S0277-5387 (97) 00128-9.
  5. ^ Xolman, Arnold Frederik; Wiberg, Egon (2001), Wiberg, Nils (tahr.), Anorganik kimyo, Eagleson, Maryam tomonidan tarjima qilingan; Brewer, William, San Diego / Berlin: Academic Press / De Gruyter, ISBN  0-12-352651-5.
  6. ^ a b Worobec, Mary Devine; Hogue, Cheryl (1992). Zaharli moddalarni nazorat qilish bo'yicha qo'llanma: Atrof muhitda kimyoviy moddalarni federal tartibga solish. BNA kitoblari. p. 13. ISBN  978-0-87179-752-0.
  7. ^ a b G'azab, Gerd; Halstenberg, Jost; Xoggeschvender, Klaus; Sherhag, Kristof; Korallus, Ulrix; Knopf, Gerbert; Shmidt, Piter; Ohlinger, Manfred (2005). "Xrom aralashmalari". Ullmannning Sanoat kimyosi ensiklopediyasi. Vaynxaym: Vili-VCH. doi:10.1002 / 14356007.a07_067.
  8. ^ Papp, Jon F.; Lipin Bryus R. (2006). "Xromit". Sanoat minerallari va toshlari: tovar, bozorlar va ulardan foydalanish (7-nashr). KO'K. ISBN  978-0-87335-233-8.
  9. ^ "Minalar, minerallar va boshqalar". www.mindat.org.[sahifa kerak ]
  10. ^ IARC (2012) [2009 yil 17-24 mart]. Jild 100C: mishyak, metall, tolalar va changlar (PDF). Lion: Saraton kasalligini o'rganish bo'yicha xalqaro agentlik. ISBN  978-92-832-0135-9. Olingan 2020-01-05. U yerda etarli dalillar odamlarda xrom (VI) birikmalarining kanserogenligi uchun. Xrom (VI) birikmalari o'pkada saraton kasalligini keltirib chiqaradi. Shuningdek, Xrom (VI) birikmalariga ta'sir qilish bilan burun va burun sinuslari saratoni o'rtasida ijobiy assotsiatsiyalar kuzatildi. U yerda etarli dalillar xrom (VI) birikmalarining kanserogenligi uchun eksperimental hayvonlarda. Xrom (VI) birikmalari odamlar uchun kanserogen (1-guruh).

Tashqi havolalar