ХЛОРИД ХРОМУ (CRCL3): СТРУКТУРА, ВЛАСТИВОСТІ, ВИКОРИСТАННЯ - ХІМІЯ - 2025

Хлорид хрому (циклічне ₃ ) являє собою неорганічну сіль складається з катіонів Cr ³⁺ і аніони Cl ^- в співвідношенні 1: 3; тобто для кожного Cr ³⁺ є три Cl ^- . Як буде видно пізніше, їх взаємодія не є іонною. Ця сіль може з’являтися у двох формах: безводна та гексагідрат.

Безводна форма характеризується червонувато-фіолетовим кольором; тоді як гексагідрат, CrCl ₃ .6H ₂ O, темно-зелений. Включення молекул води змінює фізичні властивості зазначених кристалів; як їх температура кипіння і плавлення, густина тощо.

Фіолетово-червонуваті кристали безводного хрому (III) хлориду. Джерело: Ben Mills

Хлор (III) хлорид (за номенклатурою запасів) розкладається при високих температурах, перетворюючись на хлорид хрому (II), CrCl ₂ . Він є корозійним для металів, хоча застосовується при хромуванні: процедура, при якій метали покривають тонким шаром хрому.

Cr ³⁺ , отриманий з його відповідного хлориду, застосовувався при лікуванні діабету, особливо у пацієнтів із загальним парентеральним харчуванням (TPN), які не вживають необхідної кількості хрому. Однак результати набагато кращі (і надійніші), якщо їх подають як піколінат.

Будова хлориду хрому

Октаедр координації для CrCl3 в його кристалах. Джерело: Ben Mills

CrCl _3, незважаючи на те, що є сіллю, природа її взаємодій не є суто іонною; вони мають певний ковалентний характер, продукт координації між Cr ³⁺ та Cl ^- , які породжують деформований октаедр (верхнє зображення). Хром розташований у центрі октаедра, а хлори в його вершинах.

Октаедр CrCl ₆ може, на перший погляд, суперечити формулі CrCl ₃ ; Однак цей повний октаедр не визначає одиничну клітинку кристала, а куб (також деформований), який розрізає навпіл зелені сфери або аніони хлору.

Безводні кристалічні шари

Таким чином, одинична клітина з цим октаедром досі підтримує співвідношення 1: 3. Відтворюючи ці деформовані куби в просторі, отримують кристал CrCl ₃ , який представлений у верхньому зображенні тривимірною моделлю заповнення та моделлю сфер та брусків.

Шар кристалічної структури CrCl3, представлений моделлю сфер і брусків і тривимірним наповненням. Джерело: Ben Mills

Цей кристалічний шар є одним із багатьох, що утворюють лускаті червонувато-фіолетові кристали CrCl ₃ (не плутайте справжній колір кристала з кольором зеленого кольору).

Як видно, Cl ^- аніони займають поверхню, тому їх негативні заряди відштовхують інші кристалічні шари. Отже, кристали стають розсипчастими і крихкими; але блискуча, через хром.

Якщо ці самі шари візуалізуються з бічної точки зору, замість октаедрів буде спостерігатися викривлена ​​тетраедра:

Кристалічні шари CrCl3 видно збоку. Джерело: Бен Міллс.

Тут далі полегшується розуміння того, чому шари відштовхуються один від одного, коли Cl ^- аніони на їх поверхні зв'язуються .

Властивості

Імена

Хлорид хрому (III)

-Хром (III) трихлорид

-Хлорид хрому (III).

Хімічна формула

-CrCl ₃ (безводний).

-CrCl ₃ .6H ₂ O (гексагідрат).

Молекулярна маса

-158,36 г / моль (безводний).

-266,43 г / моль (гексагідрат).

Фізичний опис

-Червоно-фіолетові тверді речовини та кристали (безводні).

-Темно-зелений кристалічний порошок (гексагідрат, зображення знизу). У цьому гідраті ви бачите, як вода гальмує блиск, металеву характеристику хрому.

Гексагідрат хлориду хрому. Джерело: Користувач: Walkerma

Точка плавлення

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

-83 ° С (гексагідрат).

Точка кипіння

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

Розчинність у воді

Водні розчини хлориду хрому (III). Джерело: Лейем

-Легко розчинний (безводний).

-585 г / л (гексагідрат).

На зображенні вище показана серія пробірок, наповнених водним розчином CrCl ₃ . Зауважте, що чим він сконцентрованіший, тим інтенсивнішим є колір комплексу ³⁺ , відповідальний за зелений колір.

Розчинність в органічних розчинниках

Розчинний в етанолі, але нерозчинний в ефірі (безводний).

Щільність

-2,87 г / см ³ (безводний).

-2,76 г / см ³ (гексагідрат).

Температура зберігання

Розкладання

Нагріваючись до розкладання, хлорид хрому (III) виділяє токсичні пари хлорсодержащих сполук. Ці сполуки також виділяються при контакті хрому (III) хлориду з сильними кислотами.

Корозія

Він є дуже корозійним та може атакувати певні сталі.

Реакції

Він несумісний із сильними окислювачами. Він також сильно реагує з літієм та азотом.

При нагріванні в присутності водню він зводиться до хрому (II) хлориду з утворенням хлористого водню.

2 CrCl ₃ + H ₂ => 2 CrCl ₂ + 2 HCl

рН

У водному розчині та з концентрацією 0,2 М: 2,4.

Синтез

Гексагідрат хрому (III) хлориду отримують шляхом взаємодії гідроксиду хрому з соляною кислотою та водою.

Cr (OH) ₃ + 3 HCl + 3 H ₂ O => CrCl ₃ .6H ₂ O

Потім, щоб отримати безводну сіль, CrCl ₃ .6H ₂ O нагрівають у присутності тіонілхлориду, SOCl ₂ , соляної кислоти та тепла:

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

Альтернативно, CrCl ₃ отримують, пропускаючи газ хлору по суміші хрому та оксиду вуглецю.

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

І нарешті, будучи найбільш використовуваним методом, він повинен нагрівати оксид галогеніруючим агентом, таким як тетрахлорид вуглецю:

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

Програми

Промислові

Хлорид хрому бере участь у приготуванні in situ хлориду хрому (II); реагент, що бере участь у відновленні алкільних галогенідів і в синтезі галогенідів (Е) -алкенілу.

-Використовується в техніці хромування. Це полягає в нанесенні гальванічним покриттям тонкого шару хрому на металеві предмети або інший матеріал з декоративним завданням, таким чином підвищуючи стійкість до корозії, а також твердість поверхні.

-Використовується як текстильна морилка, слугуючи ланкою між фарбувальним матеріалом і тканинами, які підлягають фарбуванню. Крім того, його використовують як каталізатор для олефінів та гідроізоляційних засобів.

Терапевтичні засоби

Застосування добавки хрому хлориду USP рекомендується пацієнтам, які отримують тільки внутрішньовенні розчини, що вводяться для загального парентерального харчування (TPN). Тому лише тоді, коли ці пацієнти не отримують усіх своїх харчових потреб.

Хром (III) входить до фактора толерантності до глюкози, активатора реакцій, що сприяють інсуліну. Вважається, що хром (III) активізує метаболізм глюкози, білка та ліпідів, полегшуючи дію інсуліну у людини та тварин.

Хром присутній у багатьох продуктах харчування. Але його концентрація не перевищує 2 на порцію, брокколі є їжею з найбільшим внеском (11 мкг). Крім того, кишкова абсорбція хрому є низькою, зі значенням від 0,4 до 2,5% від кількості, що приймається.

Це ускладнює встановлення дієти для постачання хрому. У 1989 році Національна академія наук рекомендувала від 50 до 200 мкг / добу як достатнє споживання хрому.

Ризики

Серед можливих ризиків вживання цієї солі як хромової добавки:

-Сильні болі в шлунку.

-Аномальну кровотечу, яка може бути від труднощів до загоєння рани, червоніших синців або потемніння стільця через внутрішньої кровотечі.

-Разриви в травній системі, що викликають виразки в шлунку або кишечнику.

-Дерматит

Список літератури

1. Шивер і Аткінс. (2008). Неорганічна хімія. (Четверте видання). Mc Graw Hill.
2. Вікіпедія. (2019). Хром (III) хлорид. Відновлено з: en.wikipedia.org
3. Хлор (III) хлорид. Відновлено з: alpha.chem.umb.edu
4. PubChem. (2019). Гексагідрат хлориду хрому. Відновлено з: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
5. Національні інститути охорони здоров'я. (21 вересня 2018 р.). Хром: Відомості про дієтичні добавки. Відновлено з: ods.od.nih.gov
6. Tomlinson Carole A. (2019). Побічні ефекти хлориду хрому. Leaf Group Ltd. Відновлюється з сайту: healthrely.com