ХРОМЕН ХЛОРИД (CRCL3): СТРУКТУРА, СВОЙСТВА, ПРИЛОЖЕНИЯ - ХИМИЯ - 2024

На хромен хлорид (CrCl ₃) е неорганична сол, съставена от катиони Cr ³⁺ и аниони Cl ^- в 1: 3; тоест, за всеки Cr ³⁺ има три Cl ^-. Както ще се види по-късно, техните взаимодействия не са йонни. Тази сол може да се появи под две форми: безводна и хексахидрат.

Безводната форма се характеризира с червеникаво-виолетов цвят; докато хексахидрата, CrCl ₃.6H ₂ O, е тъмно зелено. Включването на водните молекули променя физичните свойства на споменатите кристали; като техните точки на кипене и топене, плътност и т.н.

Виолетово-червеникави кристали на безводен хром (III) хлорид. Източник: Бен Милс

Хром (III) хлорид (според номенклатурата на склад) се разлага при високи температури, трансформира в хром (II) хлорид, CrCl ₂. Той е корозивен за металите, въпреки че се използва при хромиране: процедура, при която металите са покрити с тънък слой хром.

Cr ³⁺, от съответния му хлорид, се използва при лечението на диабет, особено при пациенти с общо парентерално хранене (TPN), които не поглъщат необходимото количество хром. Резултатите обаче са много по-добри (и по-надеждни), когато се доставят като пиколинат.

Структура на хром хлорид

Координационен октаедър за CrCl3 в неговите кристали. Източник: Бен Милс

CrCl _3, въпреки че е сол, естеството на нейните взаимодействия не е чисто йонно; те имат определен ковалентен характер, продукт на координацията между Cr ³⁺ и Cl ^-, които пораждат деформиран октаедър (горно изображение). Хромът е разположен в центъра на октаедъра, а хлорите - в неговите върхове.

На октаедър CrCl ₆ може, на пръв поглед, в противоречие с формула CrCl ₃; Този пълен октаедър обаче не определя единичната клетка на кристала, а по-скоро куб (също деформиран), който разрязва зелените сфери или хлорните аниони наполовина.

Безводни кристални слоеве

По този начин единичната клетка с този октаедър все още поддържа съотношението 1: 3. Възпроизвеждайки тези деформирани кубчета в пространството, се получава кристалът CrCl ₃, който е представен в горното изображение с триизмерен модел на пълнене и модел на сфери и пръти.

Слой на кристалната структура на CrCl3, представен с модел на сфери и пръти и триизмерно запълване. Източник: Бен Милс

Този кристален слой е един от многото, които съставляват люспест червеникаво-виолетови кристали CrCl ₃ (не обърка истинския цвят на кристала с тази на зелени сфери).

Както се вижда, Cl ^- анионите заемат повърхността, така че техните отрицателни заряди отблъскват останалите кристални слоеве. Следователно кристалите стават люспести и чупливи; но лъскава, заради хрома.

Ако същите тези слоеве се визуализират от странична гледна точка, вместо октаедри, ще бъдат наблюдавани изкривени тетраедри:

Кристални слоеве на CrCl3, гледани отстрани. Източник: Бен Милс.

Тук по-нататък се улеснява разбирането защо слоевете се отблъскват, когато Cl ^- анионите по повърхностите им се свързват.

Имоти

Имена

-Хром (III) хлорид

-Хром (III) трихлорид

-Безводен хром (III) хлорид.

Химична формула

-CrCl ₃ (безводен).

-CrCl ₃.6H ₂ O (хексахидрат).

Молекулно тегло

-158.36 g / mol (безводен).

-266.43 g / mol (хексахидрат).

Физическо описание

-Червено-виолетови твърди частици и кристали (безводни).

-Тъмнозелен кристален прах (хексахидрат, изображение на дъното). В този хидрат можете да видите как водата инхибира блясъка, метална характеристика на хрома.

Хромов хлорид хексахидрат. Източник: Потребител: Walkerma

Точка на топене

-1,152 ° C (2,106 ° F, 1425 K) (безводен)

-83 ° С (хексахидрат).

Точка на кипене

1300 ° С (2,370 ° F, 1,570) (безводен).

Разтворимост във вода

Водни разтвори на хром (III) хлорид. Източник: Leiem

-Малко разтворим (безводен).

-585 g / L (хексахидрат).

Изображението по-горе показва серия от епруветки, пълни с воден разтвор на CrCl ₃. Обърнете внимание, че колкото по-концентриран е, толкова по-интензивен е цветът на комплекса ³⁺, отговорен за зеления цвят.

Разтворимост в органични разтворители

Разтворим в етанол, но неразтворим в етер (безводен).

плътност

-2,87 гр / cm ³ (безводен).

-2,76 гр / cm ³ (хексахидрат).

Температура на съхранение

разлагане

Когато се нагрява до разлагане, хром (III) хлорид отделя токсични изпарения от хлорсъдържащи съединения. Тези съединения също се освобождават, когато хром (III) хлорид влиза в контакт със силни киселини.

корозия

Той е силно корозивен и може да атакува определени стомани.

реакции

Той е несъвместим със силни окислители. Освен това реагира силно с литий и азот.

Когато се нагрява в присъствието на водород, той се редуцира до хром (II) хлорид с образуването на хлороводород.

2 CrCl ₃ + H ₂ => 2 CrCl ₂ + 2 НС1

рН

Във воден разтвор и с концентрация 0.2 М: 2.4.

синтез

Хром (III) хлорид хексахидрат се получава чрез взаимодействие на хромов хидроксид с солна киселина и вода.

Cr (ОН) ₃ + 3 HCl + 3 H ₂ O => CrCl ₃.6H ₂ О

След това, за да се получи безводен сол на CrCl ₃.6H ₂ О се нагрява в присъствието на тионил хлорид, SOC! ₂, солна киселина, и се загрява:

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

Алтернативно, CrCl ₃ се получава чрез пропускане на газообразен хлор през смес от хром и въглероден оксид.

Cr ₂ O ₃ + 3 ° С + Cl ₂ => 2 CrCl ₃ + 3 CO

И най-накрая, като най-използваният метод е да нагрее оксида си с халогениращ агент, като тетрахлорид на въглерода:

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

Приложения

индустриален

Хромовият хлорид участва в приготвянето in situ на хром (II) хлорид; реагент, участващ в редукцията на алкиловите халиди и в синтеза на (Е) -алкениловите халогениди.

-Използва се в техниката на хромиране. Това се състои в нанасяне чрез галванично покритие на тънък слой хром върху метални предмети или друг материал с декоративна цел, като по този начин се увеличава устойчивостта на корозия, а също и твърдостта на повърхността.

-Използва се като текстилна струя, служи като връзка между материала за боядисване и тъканите, които ще се боядисват. В допълнение, той се използва като катализатор за производството на олефини и хидроизолационни агенти.

терапевтика

Употребата на добавка на хром хлорид USP се препоръчва при пациенти, които получават само интравенозни разтвори, прилагани за общо парентерално хранене (TPN). Следователно само когато тези пациенти не получават всички свои хранителни нужди.

Хромът (III) е част от фактора на глюкозен толеранс, активатор на инсулин-стимулиращите реакции. Смята се, че хромът (III) активира метаболизма на глюкозата, протеините и липидите, като улеснява действието на инсулина при хора и животни.

Хромът присъства в много храни. Но концентрацията му не надвишава 2 на порция, като броколите са храната с най-голям принос (11 µg). Освен това чревната абсорбция на хром е ниска със стойност от 0,4 до 2,5% от погълнатото количество.

Това затруднява създаването на диета за снабдяване с хром. През 1989 г. Националната академия на науките препоръчва 50 до 200 µg / ден като адекватен прием на хром.

Рискове

Сред възможните рискове от консумацията на тази сол като добавка на хром са:

-Силни стомашни болки.

-Анормално кървене, което може да варира от трудности за зарастване на раната, по-червени синини или потъмняване на изпражненията поради вътрешно кървене.

-Раздрави в храносмилателната система, причинявайки язви в стомаха или червата.

-Dermatitis

Препратки

1. Шивър и Аткинс. (2008 г.). Неорганична химия. (Четвърто издание). Mc Graw Hill.
2. Wikipedia. (2019). Хромов (III) хлорид. Възстановено от: en.wikipedia.org
3. Хромен (III) хлорид. Възстановено от: alpha.chem.umb.edu
4. PubChem. (2019). Хромов хлорид хексахидрат. Възстановени от: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
5. Национални здравни институти. (21 септември 2018 г.). Хром: Информационен лист за хранителни добавки Възстановени от: ods.od.nih.gov
6. Tomlinson Carole A. (2019). Странични ефекти на хром хлорид. Leaf Group Ltd. Възстановена от: healthrely.com