ХРОМ ХЛОРИД (CRCL3): СТРОЕНИЕ, СВОЙСТВА, ПРИМЕНЕНИЕ - ХИМИЯ - 2026

Хлорид хрома (циклическое ₃ ) представляет собой неорганическую соль состоит из катионов Cr ³⁺ и анионы Cl ^- в соотношении 1: 3; то есть для каждого Cr ³⁺ имеется три Cl ^- . Как будет видно позже, их взаимодействия не ионные. Эта соль может быть в двух формах: безводной и гексагидратной.

Безводная форма характеризуется красновато-фиолетовой окраской; в то время как гексагидрат CrCl ₃ · 6H ₂ O темно-зеленый. Включение молекул воды изменяет физические свойства указанных кристаллов; например, их температуры кипения и плавления, плотности и т. д.

Фиолетово-красноватые кристаллы безводного хлорида хрома (III). Источник: Бен Миллс

Хлорид хрома (III) (согласно номенклатуре сырья) при высоких температурах разлагается, превращаясь в хлорид хрома (II) CrCl ₂ . Он вызывает коррозию металлов, хотя используется для хромирования: процедуры, при которой металлы покрываются тонким слоем хрома.

Cr ³⁺ , из его соответствующего хлорида, использовался при лечении диабета, особенно у пациентов с полным парентеральным питанием (ПП), которые не потребляют необходимое количество хрома. Однако результаты намного лучше (и более надежны) при использовании пиколината.

Структура хлорида хрома

Координационный октаэдр CrCl3 в его кристаллах. Источник: Бен Миллс

CrCl _3, несмотря на то, что он является солью, природа его взаимодействий не является чисто ионной; они имеют некий ковалентный характер, продукт координации между Cr ³⁺ и Cl ^- , что приводит к деформированному октаэдру (верхнее изображение). Хром находится в центре октаэдра, а хлор - в его вершинах.

Октаэдр CrCl ₆ может, на первый взгляд, противоречить формуле CrCl ₃ ; Однако этот полный октаэдр определяет не элементарную ячейку кристалла, а скорее куб (также деформированный), который разрезает зеленые сферы или анионы хлора пополам.

Безводные кристаллические слои

Таким образом, в элементарной ячейке с этим октаэдром сохраняется соотношение 1: 3. Путем воспроизведения этих деформированных кубов в пространстве получается кристалл CrCl ₃ , который представлен на верхнем изображении с трехмерной моделью заполнения и моделью сфер и стержней.

Слой кристаллической структуры CrCl3 представлен моделью сфер и стержней и трехмерным заполнением. Источник: Бен Миллс

Этот кристаллический слой является одним из многих, которые составляют чешуйчатые красновато-фиолетовые кристаллы CrCl ₃ (не путайте истинный цвет кристалла с цветом зеленых сфер).

Как видно, анионы Cl ^- занимают поверхность, поэтому их отрицательные заряды отталкивают другие кристаллические слои. Следовательно, кристаллы становятся хрупкими и хрупкими; но блестит из-за хрома.

Если эти же слои визуализировать с боковой точки зрения, вместо октаэдров будут наблюдаться искаженные тетраэдры:

Кристаллические слои CrCl3 при виде сбоку. Источник: Бен Миллс.

Это еще больше облегчает понимание того, почему слои отталкиваются друг от друга при связывании анионов Cl ^- на их поверхностях.

свойства

имена

-Хром (III) хлорид

-Хром (III) трихлорид

-Безводный хлорид хрома (III).

Химическая формула

-CrCl ₃ (безводный).

-CrCl ₃ · 6H ₂ O (гексагидрат).

Молекулярный вес

-158,36 г / моль (безводный).

-266,43 г / моль (гексагидрат).

Физическое описание

-Красно-фиолетовые твердые вещества и кристаллы (безводные).

-Темно-зеленый кристаллический порошок (гексагидрат, нижнее изображение). В этом гидрате вы можете увидеть, как вода подавляет блеск - металлическую характеристику хрома.

Гексагидрат хлорида хрома. Источник: Пользователь: Walkerma

Температура плавления

-1,152 ° C (2,106 ° F, 1,425 К) (безводный)

-83 ° C (гексагидрат).

Точка кипения

1300 ° C (2370 ° F, 1570) (безводный).

Растворимость воды

Водные растворы хлорида хрома (III). Источник: Leiem

-Мало растворим (безводный).

-585 г / л (гексагидрат).

На изображении выше показан ряд пробирок, заполненных водным раствором CrCl ₃ . Учтите, что чем он более концентрированный, тем интенсивнее цвет комплекса ³⁺ , отвечающего за зеленый цвет.

Растворимость в органических растворителях

Растворим в этаноле, но не растворим в эфире (безводный).

плотность

-2,87 г / см ³ (безводный).

-2,76 г / см ³ (гексагидрат).

Температура хранилища

декомпозиция

При нагревании до разложения хлорид хрома (III) выделяет токсичные пары хлорсодержащих соединений. Эти соединения также выделяются при контакте хлорида хрома (III) с сильными кислотами.

коррозия

Он очень коррозионный и может разъедать некоторые стали.

Реакции

Несовместим с сильными окислителями. Также он сильно реагирует с литием и азотом.

При нагревании в присутствии водорода восстанавливается до хлорида хрома (II) с образованием хлороводорода.

2 CrCl ₃ + H ₂ => 2 CrCl ₂ + 2 HCl

pH

В водном растворе и с концентрацией 0,2 М: 2,4.

Синтез

Гексагидрат хлорида хрома (III) получают в результате реакции гидроксида хрома с соляной кислотой и водой.

Cr (ОН) ₃ + 3 HCl + 3 Н ₂ О => Циклическое ₃ · 6H ₂ O

Затем, чтобы получить безводную соль, CrCl ₃ · 6H ₂ O нагревают в присутствии тионилхлорида, SOCl ₂ , соляной кислоты и нагревают:

Cl ₃ + 6SOCl ₂ + ∆ → CrCl ₃ + 12 HCl + 6SO ₂

В качестве альтернативы CrCl ₃ получают пропусканием газообразного хлора над смесью хрома и оксида углерода.

Cr ₂ O ₃ + 3 C + Cl ₂ => 2 CrCl ₃ + 3 CO

И, наконец, наиболее часто используемый метод заключается в нагревании его оксида галогенирующим агентом, например четыреххлористым углеродом:

Cr ₂ O ₃ + 3CCl ₄ + ∆ → 2CrCl ₃ + 3COCl ₂

Приложения

промышленные

Хлорид хрома участвует в получении хлорида хрома (II) in situ; реагент, участвующий в восстановлении алкилгалогенидов и в синтезе (E) -алкенилгалогенидов.

-Используется в технике хромирования. Он заключается в нанесении с помощью гальваники тонкого слоя хрома на металлические предметы или другой материал с декоративной целью, таким образом повышая стойкость к коррозии, а также твердость поверхности.

-Он используется в качестве протравы для ткани, служа связующим звеном между красящим материалом и окрашиваемыми тканями. Кроме того, он используется в качестве катализатора для производства олефинов и гидроизоляционных агентов.

терапевтика

Использование добавки хлорида хрома USP рекомендуется пациентам, которые получают только растворы внутривенно, вводимые для полного парентерального питания (ПП). Следовательно, только тогда, когда эти пациенты не получают всех своих потребностей в питании.

Хром (III) является частью фактора толерантности к глюкозе, активатором инсулино-промотирующих реакций. Считается, что хром (III) активирует метаболизм глюкозы, белков и липидов, облегчая действие инсулина у людей и животных.

Хром присутствует во многих продуктах питания. Но его концентрация не превышает 2 на порцию, причем брокколи является продуктом с наибольшим вкладом (11 мкг). Кроме того, всасывание хрома в кишечнике низкое - от 0,4 до 2,5% от количества, попавшего внутрь.

Это затрудняет соблюдение диеты для обеспечения хромом. В 1989 г. Национальная академия наук рекомендовала от 50 до 200 мкг / день в качестве достаточного количества хрома.

риски

Среди возможных рисков употребления этой соли в качестве добавки хрома:

-Сильные боли в животе.

-Аномальное кровотечение, которое может варьироваться от трудностей для заживления раны, более красных синяков или потемнения стула из-за внутреннего кровотечения.

-Раздражение пищеварительной системы, вызывающее язвы в желудке или кишечнике.

-Дерматит

Ссылки

1. Шивер и Аткинс. (2008). Неорганическая химия. (Четвертое издание). Мак Гроу Хилл.
2. Wikipedia. (2019). Хром (III) хлорид. Получено с: en.wikipedia.org
3. Хром (III) Хлорид. Получено с: alpha.chem.umb.edu
4. PubChem. (2019). Гексагидрат хлорида хрома. Получено с: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
5. Национальные институты здоровья. (21 сентября 2018 г.). Хром: информационный бюллетень о диетических добавках. Получено с: ods.od.nih.gov
6. Томлинсон Кэрол А. (2019). Побочные эффекты хлорида хрома. Leaf Group Ltd. Получено с: healthfully.com