El cloruro de cromo (III) (también llamado cloruro crómico ) describe cualquiera de varios compuestos con la fórmula CrCl 3 • x H 2 O , donde x puede ser 0, 5 y 6. El compuesto anhidro con la fórmula CrCl 3 es violeta sólido. La forma más común de la tricloruro es la oscuridad hexa verde hidrato , CrCl 3 • 6 H 2 O . Los cloruros de cromo encuentran uso como catalizadores y como precursores de tintes para lana.
![]() Anhidro | |
![]() Hexahidrato | |
Nombres | |
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Nombres IUPAC Cloruro de cromo (III) Tricloruro de cromo | |
Otros nombres Cloruro crómico | |
Identificadores | |
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Modelo 3D ( JSmol ) | |
CHEBI | |
CHEMBL | |
ChemSpider | |
DrugBank | |
Tarjeta de información ECHA | 100.030.023 ![]() |
1890 130477 532690 | |
PubChem CID | |
Número RTECS |
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UNII |
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Tablero CompTox ( EPA ) | |
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Propiedades | |
CrCl 3 | |
Masa molar | 158,36 g / mol (anhidro) 266,45 g / mol (hexahidrato) [1] |
Apariencia | púrpura (anhidro), verde oscuro (hexahidrato) |
Densidad | 2,87 g / cm 3 (anhidro) 1,760 g / cm 3 (hexahidrato) |
Punto de fusion | 1.152 ° C (2.106 ° F; 1.425 K) (anhidro) 83 ° C (hexahidrato) |
Punto de ebullición | 1.300 ° C (2.370 ° F; 1.570 K) se descompone |
ligeramente soluble (anhidro) 585 g / L (hexahidrato) | |
Solubilidad | insoluble en etanol insoluble en éter , acetona |
Acidez (p K a ) | 2,4 (solución 0,2 M) |
+ 6890.0 · 10 −6 cm 3 / mol | |
Estructura | |
YCl 3 estructura | |
Octaédrico | |
Peligros | |
Ficha de datos de seguridad | ICSC 1316 (anhidro) ICSC 1532 (hexahidrato) |
Pictogramas GHS | ![]() ![]() ![]() |
Palabra de señal GHS | Peligro |
Declaraciones de peligro GHS | H302 , H314 , H318 , H401 , H411 |
Consejos de prudencia del SGA | P260 , P264 , P270 , P273 , P280 , P301 + 312 , P301 + 330 + 331 , P303 + 361 + 353 , P304 + 340 , P305 + 351 + 338 , P310 , P321 , P330 , P363 , P391 , P405 , P501 |
NFPA 704 (diamante de fuego) | [4] ![]() 3 0 0 |
punto de inflamabilidad | No es inflamable |
Dosis o concentración letal (LD, LC): | |
LD 50 ( dosis media ) | 1870 mg / kg (oral, rata) [3] |
NIOSH (límites de exposición a la salud de EE. UU.): | |
PEL (permitido) | TWA 1 mg / m 3 [2] |
REL (recomendado) | TWA 0,5 mg / m 3 [2] |
IDLH (peligro inmediato) | 250 mg / m 3 [2] |
Compuestos relacionados | |
Otros aniones | Fluoruro de cromo (III) Bromuro de cromo (III) Yoduro de cromo (III) |
Otros cationes | Cloruro de molibdeno (III) Cloruro de tungsteno (III) |
Compuestos relacionados | Cloruro de cromo (II) Cloruro de cromo (IV) |
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |
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Referencias de Infobox | |
Estructura
El cloruro de cromo (III) anhidro adopta la estructura YCl 3 , con Cr 3+ ocupando un tercio de los intersticios octaédricos en capas alternas de una red pseudocúbica compacta de iones Cl - . La ausencia de cationes en capas alternas conduce a una unión débil entre capas adyacentes. Por esta razón, los cristales de CrCl 3 se escinden fácilmente a lo largo de los planos entre capas, lo que da como resultado la apariencia escamosa ( micácea ) de las muestras de cloruro de cromo (III). [5] [6]
Modelo de llenado de espacio de empaquetamiento cerrado cúbico de iones cloruro en la estructura cristalina de CrCl 3
Modelo de bola y palo de parte de una capa
Apilamiento de capas
Hidratos de cloruro de cromo (III)
Los cloruros de cromo (III) muestran la propiedad algo inusual de existir en varias formas químicas distintas (isómeros), que difieren en términos de la cantidad de aniones cloruro que están coordinados con Cr (III) y el agua de cristalización . Las diferentes formas existen tanto como sólidos como en soluciones acuosas. Se conocen varios miembros de la serie de [CrCl 3− n (H 2 O) n ] z + . El hexahidrato principal se puede describir más precisamente como [CrCl 2 (H 2 O) 4 ] Cl • 2 H 2 O . Consiste en el catión trans- [CrCl 2 (H 2 O) 4 ] + y moléculas adicionales de agua y un anión cloruro en la red. [7] Se conocen otros dos hidratos, verde pálido [CrCl (H 2 O) 5 ] Cl 2 • H 2 O y violeta [Cr (H 2 O) 6 ] Cl 3 . Se produce un comportamiento similar con otros compuestos de cromo (III).
Preparación
El cloruro de cromo (III) anhidro puede prepararse mediante cloración de cromo metálico directamente o indirectamente mediante cloración carbotérmica de óxido de cromo (III) a 650–800 ° C [8] [9]
- Cr 2 O 3 + 3 C + 3 Cl 2 → 2 CrCl 3 + 3 CO
La deshidratación con cloruro de trimetilsililo en THF da el solvato: [10]
- CrCl 3 • 6 H 2 O + 12 Me 3 SiCl → CrCl 3 (THF) 3 + 6 (Me 3 Si) 2 O + 12 HCl
También se puede preparar tratando el hexahidrato con cloruro de tionilo : [11]
- CrCl 3 • 6 H 2 O + 6 SOCl 2 → CrCl 3 + 6 SO 2 + 12 HCl
Los cloruros hidratados se preparan mediante tratamiento de cromato con ácido clorhídrico y metanol.
Reacciones
Las velocidades de reacción lentas son comunes con los complejos de cromo (III). La baja reactividad del ión d 3 Cr 3+ puede explicarse utilizando la teoría del campo cristalino . Una forma de abrir el CrCl 3 hasta la sustitución en solución es reducir incluso una pequeña cantidad a CrCl 2 , por ejemplo, utilizando zinc en ácido clorhídrico . Este compuesto de cromo (II) se sustituye fácilmente y puede intercambiar electrones con CrCl 3 a través de un puente de cloruro , lo que permite que todo el CrCl 3 reaccione rápidamente.
Sin embargo, con la presencia de algo de cromo (II), el CrCl 3 sólido se disuelve rápidamente en agua. De manera similar, las reacciones de sustitución de ligandos de soluciones de [CrCl 2 (H 2 O) 4 ] + son aceleradas por catalizadores de cromo (II).
Con los cloruros de metales alcalinos fundidos como el cloruro de potasio , el CrCl 3 da sales del tipo M 3 CrCl 6 y K 3 Cr 2 Cl 9 , que también es octaédrico pero donde los dos cromos están unidos mediante tres puentes de cloruro.
Complejos con ligandos orgánicos
El CrCl 3 es un ácido de Lewis , clasificado como "duro" según la teoría ácido-base duro-blando . Forma una variedad de aductos del tipo [CrCl 3 L 3 ] z , donde L es una base de Lewis . Por ejemplo, reacciona con piridina ( C
5H
5N ) para formar un aducto:
- CrCl 3 + 3 C 5 H 5 N → CrCl 3 (C 5 H 5 N) 3
El tratamiento con cloruro de trimetilsililo en THF produce el complejo de THF anhidro: [12]
- CrCl 3 . (H 2 O) 6 + 12 (CH 3 ) 3 SiCl + 3 THF → CrCl 3 (THF) 3 + 6 ((CH 3 ) 3 Si) 2 O + 12 HCl
Precursor de los complejos de organocromo
El cloruro de cromo (III) se utiliza como precursor de muchos compuestos de organocromo , por ejemplo, bis (benceno) cromo , un análogo del ferroceno :
Los complejos de fosfina derivados de CrCl 3 catalizan la trimerización de etileno a 1-hexeno . [13] [14]
Uso en síntesis orgánica
Un uso específico del CrCl 3 en la síntesis orgánica es para la preparación in situ de cloruro de cromo (II) , un reactivo para la reducción de haluros de alquilo y para la síntesis de haluros de ( E ) -alquenilo. Por lo general, la reacción se lleva a cabo utilizando dos moles de CrCl 3 por mol de hidruro de litio y aluminio , aunque si las condiciones ácidas acuosas son apropiadas zinc y ácido clorhídrico puede ser suficiente.
El cloruro de cromo (III) también se ha utilizado como ácido de Lewis en reacciones orgánicas, por ejemplo, para catalizar la reacción nitroso Diels-Alder . [15]
Colorantes
Varios tintes que contienen cromo se utilizan comercialmente para lana. Los tintes típicos son triarilmetanos que consisten en derivados del ácido ortohidroxilbenzoico. [dieciséis]
Precauciones
Aunque el cromo trivalente es mucho menos venenoso que el hexavalente , las sales de cromo generalmente se consideran tóxicas.
Referencias
- ^ http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/aldrich/200050?lang=en®ion=AU
- ^ a b c Guía de bolsillo de NIOSH sobre peligros químicos. "# 0141" . Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH).
- ^ "Compuestos de cromo (III) [como Cr (III)]" . Concentraciones inmediatamente peligrosas para la vida o la salud (IDLH) . Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH).
- ^ Ficha datos de seguridad (MSDS) de Cameo Chemicals
- ^ Greenwood, Norman N .; Earnshaw, Alan (1997). Química de los Elementos (2ª ed.). Butterworth-Heinemann . pag. 1020. ISBN 978-0-08-037941-8.
- ' ^ AF Wells, Química inorgánica estructural, 5a ed., Oxford University Press, Oxford, Reino Unido, 1984.
- ^ Ian G. Dance, Hans C. Freeman "La estructura cristalina del cloruro de diclorotetraacuocromo (III) dihidrato: hidratación de iones metálicos primarios y secundarios" Química inorgánica 1965, volumen 4, 1555-1561. doi : 10.1021 / ic50033a006
- ^ D. Nicholls, Complejos y elementos de transición de primera fila , Macmillan Press, Londres, 1973.
- ^ Brauer, Georg (1965) [1962]. Handbuch Der Präparativen Anorganischen Chemie [ Manual de química inorgánica preparativa ] (en alemán). 2 . Stuttgart; Nueva York, Nueva York: Ferdinand Enke Verlag; Academic Press, Inc. pág. 1340. ISBN 978-0-32316129-9. Consultado el 10 de enero de 2014 .
- ^ Philip Boudjouk, Jeung-Ho So (1992). "Cloruros de metales anhidros solvatados y no solvatados a partir de hidratos de cloruro metálico". Síntesis inorgánica . Inorg. Synth . Síntesis inorgánica. 29 . págs. 108-111. doi : 10.1002 / 9780470132609.ch26 . ISBN 9780470132609.Mantenimiento de CS1: utiliza el parámetro de autores ( enlace )
- ^ Ore, AP "Cloruros de metales anhidros", síntesis inorgánica , 1990, vol 28, 321-2. doi : 10.1002 / 9780470132401.ch36
- ^ Philip Boudjouk, Jeung-Ho So "Cloruros metálicos anhidros solvatados y no solvatados de hidratos de cloruro metálico" Síntesis inorgánica, 2007, vol. 29, pág. 108-111. doi : 10.1002 / 9780470132609.ch26
- ^ John T. Dixon, Mike J. Green, Fiona M. Hess, David H. Morgan "Avances en la trimerización selectiva de etileno - una revisión crítica" Journal of Organometallic Chemistry 2004, Volumen 689, págs. 3641-3668. doi : 10.1016 / j.jorganchem.2004.06.008
- ^ Feng Zheng, Akella Sivaramakrishna, John R. Moss "Estudios térmicos sobre metalacicloalcanos" Coordinación de revisiones de química 2007, volumen 251, 2056-2071. doi : 10.1016 / j.ccr.2007.04.008
- ^ Calvet, G .; Dussaussois, M .; Blanchard, N .; Kouklovsky, C. (2004). "Cicloadición de Hetero Diels-Alder promovida por ácido de Lewis de α-Acetoxinitroso Dienophiles". Letras orgánicas . 6 (14): 2449–2451. doi : 10.1021 / ol0491336 . PMID 15228301 .
- ^ Thomas Gessner y Udo Mayer "Tintes de triarilmetano y diarilmetano" en la Enciclopedia de química industrial de Ullmann 2002, Wiley-VCH , Weinheim. doi : 10.1002 / 14356007.a27_179
Otras lecturas
- Manual de Química y Física , 71a edición, CRC Press, Ann Arbor, Michigan, 1990.
- The Merck Index , séptima edición, Merck & Co, Rahway, Nueva Jersey, EE. UU., 1960.
- J. March, Advanced Organic Chemistry , 4ª ed., Pág. 723, Wiley, Nueva York, 1992.
- K. Takai, en Handbook of Reagents for Organic Synthesis, Volumen 1: Reactivos, auxiliares y catalizadores para la formación de enlaces CC , (RM Coates, SE Dinamarca, eds.), Págs. 206–211, Wiley, Nueva York, 1999.
enlaces externos
- Tarjeta internacional de seguridad química 1316 (CrCl 3 anhidro )
- Ficha internacional de seguridad química 1532 (CrCl 3 · 6H 2 O)
- Inventario Nacional de Contaminantes - Hoja de datos de compuestos de cromo (III)
- Guía de bolsillo de NIOSH sobre peligros químicos
- Monografía de la IARC "Cromo y compuestos de cromo"