De Wikipedia, la enciclopedia libre
  (Redirigido desde el ion dicromato )
Saltar a navegación Saltar a búsqueda
Este artículo trata sobre las sales del anión cromo (VI). Para otros usos, consulte Cromado . Consulte también la desambiguación de términos derivados.
No confundir con cromita (compuesto) , monocromático , dicromático , tricromático o tetracromático .
Cromato y dicromato
Chromate-2D-Dimensions.png
La estructura y unión del ion dicromato.
Modelo de bola y palo del anión cromato
Modelo de llenado de espacio del anión dicromato
Nombres
Nombre IUPAC sistemático
Cromato y dicromato
Identificadores
Propiedades
CrO2−
4y Cr
2O2-
7
Masa molar115,994 g mol -1 y 215,988 g mol -1
Ácido conjugadoÁcido cromico
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa).
Referencias de Infobox

Las sales de cromato contienen el anión cromato, CrO2−
4. Las sales de dicromato contienen el anión dicromato, Cr
2O2-
7. Son oxianiones de cromo en el estado de oxidación 6+ y son agentes oxidantes moderadamente fuertes . En una solución acuosa , los iones cromato y dicromato pueden ser interconvertibles.

Propiedades químicas [ editar ]

Los cromatos reaccionan con el peróxido de hidrógeno , dando productos en los que el peróxido , O2−
2, reemplaza uno o más átomos de oxígeno. En solución ácida se forma el inestable complejo azul peroxo , el peróxido de óxido de cromo (VI) , CrO (O 2 ) 2 ; es una molécula covalente no cargada , que puede extraerse en éter . La adición de piridina da como resultado la formación del complejo CrO (O 2 ) 2 py más estable . [1]

Propiedades ácido-base [ editar ]

Diagrama de predominio del cromato

En solución acuosa, los aniones cromato y dicromato existen en un equilibrio químico .

2  CrO2−
4+ 2 H + ⇌ Cr
2O2-
7+ H 2 O

El diagrama de predominio muestra que la posición del equilibrio depende tanto del pH como de la concentración analítica de cromo. [notas 1] El ion cromato es la especie predominante en las soluciones alcalinas, pero el dicromato puede convertirse en el ion predominante en las soluciones ácidas.

Pueden ocurrir más reacciones de condensación en una solución fuertemente ácida con la formación de tricromatos , Cr
3O2−
10y tetracromatos , Cr
4O2−
13. Todos los polioxianiones de cromo (VI) tienen estructuras formadas por unidades tetraédricas de CrO 4 que comparten esquinas. [2]

El ion cromato de hidrógeno, HCrO 4 - , es un ácido débil :

HCrO-
4⇌ CrO2−
4+ H + ;      p K a  ≈ 5,9

También está en equilibrio con el ion dicromato:

2  HCrO-
4⇌ Cr
2O2-
7+ H 2 O

Este equilibrio no implica un cambio en la concentración de iones de hidrógeno, lo que predeciría que el equilibrio es independiente del pH. La línea roja en el diagrama de predominio no es del todo horizontal debido al equilibrio simultáneo con el ion cromato. El ion cromato de hidrógeno puede protonarse, con la formación de ácido crómico molecular , H 2 CrO 4 , pero el p K a para el equilibrio

H 2 CrO 4 ⇌ HCrO-
4+ H +

no está bien caracterizado. Los valores informados varían entre -0,8 y 1,6 aproximadamente. [3]

El ion dicromato es una base algo más débil que el ion cromato: [4]

HCr
2O-
7⇌ Cr
2O2-
7+ H + ,      p K  = 1,18

El valor de p K para esta reacción muestra que se puede ignorar a pH> 4.

Propiedades de oxidación-reducción [ editar ]

Los iones cromato y dicromato son agentes oxidantes bastante fuertes . Comúnmente se agregan tres electrones a un átomo de cromo, reduciéndolo al estado de oxidación +3. En solución ácida se produce el ion Cr 3+ acuoso .

Cr
2O2-
7+ 14 H + + 6 e - → 2 Cr 3+ + 7 H 2 O ε 0  = 1,33 V     

En solución alcalina se produce hidróxido de cromo (III). El potencial redox muestra que los cromatos son un agente oxidante más débil en solución alcalina que en solución ácida. [5]

CrO2−
4+ 4 H
2O + 3 e - → Cr (OH)
3+ 5 OH-
      ε 0  = −0,13 V

Aplicaciones [ editar ]

Autobús escolar pintado en amarillo cromo [6]

En 1985 se produjeron aproximadamente 136.000 toneladas (150.000 toneladas) de cromo hexavalente , principalmente dicromato de sodio. [7] Los cromatos y dicromatos se utilizan en el cromado para proteger los metales de la corrosión y mejorar la adherencia de la pintura. Las sales de cromato y dicromato de metales pesados , lantánidos y metales alcalinotérreos son muy poco solubles en agua y, por tanto, se utilizan como pigmentos. El pigmento amarillo de cromo que contiene plomo se usó durante mucho tiempo antes de que las regulaciones ambientales desaconsejaran su uso. [6] Cuando se utilizan como agentes oxidantes o titulantes en una reacción química redox , los cromatos y dicromatos se convierten en cromo trivalente, Cr 3+ , cuyas sales suelen tener un color azul verdoso distintivamente diferente. [7]

Ocurrencia y producción natural [ editar ]

Espécimen de crocoita de la mina de plomo rojo, Tasmania , Australia

El mineral de cromo primario es la cromita de óxido de metal mixto , FeCr 2 O 4 , que se encuentra como cristales o gránulos negros metálicos frágiles. El mineral de cromita se calienta con una mezcla de carbonato de calcio y carbonato de sodio en presencia de aire. El cromo se oxida a la forma hexavalente, mientras que el hierro forma óxido de hierro (III), Fe 2 O 3 :

4 FeCr 2 O 4 + 8 Na 2 CO 3 + 7 O 2 → 8 Na 2 CrO 4 + 2 Fe 2 O 3 + 8 CO 2

La lixiviación posterior de este material a temperaturas más altas disuelve los cromatos, dejando un residuo de óxido de hierro insoluble. Normalmente, la solución de cromato se procesa más para producir cromo metálico, pero se puede obtener una sal de cromato directamente del licor. [8]

Los minerales que contienen cromato son raros. La crocoita , PbCrO 4 , que puede presentarse como cristales rojos largos y espectaculares, es el mineral cromato más común. En el desierto de Atacama se encuentran minerales raros de cromato de potasio y compuestos relacionados . Entre ellos se encuentra la lópezita, el único mineral dicromato conocido. [9]

Toxicidad [ editar ]

Más información: Hexavalent_chromium § Toxicidad

Todos los compuestos de cromo hexavalente son tóxicos (debido a su poder oxidante) y cancerígenos ( IARC Grupo 1 ), especialmente si se transmiten por el aire y se inhalan donde [se necesita aclaración ] causan cáncer de pulmón . También se han observado asociaciones positivas entre la exposición a compuestos de cromo (VI) y el cáncer de nariz y senos nasales . [10] El uso de compuestos de cromato en productos manufacturados está restringido en la UE (y por los mercados comunes en el resto del mundo) por la directiva delDirectiva de restricción de sustancias peligrosas (RoHS) (2002/95 / EC) .

Ver también [ editar ]

  • Recubrimiento de conversión de cromato

Notas [ editar ]

  1. ^ pCr es igual a menos el logaritmo decimal de la concentración analítica de cromo. Por lo tanto, con la PCR = 2, la concentración de cromo es 10 -2  mol / L.

Referencias [ editar ]

  1. ^ Greenwood, Norman N .; Earnshaw, Alan (1997). Química de los Elementos (2ª ed.). Butterworth-Heinemann . pag. 637. ISBN 978-0-08-037941-8.
  2. ^ Greenwood, Norman N .; Earnshaw, Alan (1997). Química de los Elementos (2ª ed.). Butterworth-Heinemann . pag. 1009. ISBN 978-0-08-037941-8.
  3. ^ Base de datos SC de la IUPAC . Una base de datos completa de datos publicados sobre constantes de equilibrio de complejos metálicos y ligandos.
  4. ^ Brito, F .; Ascanioa, J .; Mateoa, S .; Hernándeza, C .; Araujoa, L .; Gili, P .; Martín-Zarzab, P .; Domínguez, S .; Mederos, A. (1997). "Equilibrios de especies de cromato (VI) en medio ácido y estudios ab initio de estas especies". Poliedro . 16 (21): 3835–3846. doi : 10.1016 / S0277-5387 (97) 00128-9 .
  5. ^ Holleman, Arnold Frederik; Wiberg, Egon (2001), Wiberg, Nils (ed.), Inorganic Chemistry , traducido por Eagleson, Mary; Brewer, William, San Diego / Berlín: Academic Press / De Gruyter, ISBN 0-12-352651-5.
  6. ↑ a b Worobec, Mary Devine; Hogue, Cheryl (1992). Guía de controles de sustancias tóxicas: Regulación federal de sustancias químicas en el medio ambiente . Libros BNA. pag. 13. ISBN 978-0-87179-752-0.
  7. ^ a b Ira, Gerd; Halstenberg, Jost; Hochgeschwender, Klaus; Scherhag, Christoph; Korallus, Ulrich; Knopf, Herbert; Schmidt, Peter; Ohlinger, Manfred (2005). "Compuestos de cromo". Enciclopedia de química industrial de Ullmann . Weinheim: Wiley-VCH. doi : 10.1002 / 14356007.a07_067 . ISBN 3527306730.
  8. ^ Papp, John F .; Lipin Bruce R. (2006). "Cromita" . Minerales industriales y rocas: productos básicos, mercados y usos (7ª ed.). PYME. ISBN 978-0-87335-233-8.
  9. ^ "Minas, minerales y más" . www.mindat.org .[ página necesaria ]
  10. ^ IARC (2012) [17 a 24 de marzo de 2009]. Volumen 100C: Arsénico, metales, fibras y polvos (PDF) . Lyon: Agencia Internacional de Investigación sobre el Cáncer. ISBN  978-92-832-0135-9. Consultado el 5 de enero de 2020 . Existe suficiente evidencia en humanos de la carcinogenicidad de los compuestos de cromo (VI). Los compuestos de cromo (VI) provocan cáncer de pulmón. También se han observado asociaciones positivas entre la exposición a compuestos de cromo (VI) y el cáncer de nariz y senos nasales. Existe evidencia suficiente en animales de experimentación de la carcinogenicidad de los compuestos de cromo (VI). Los compuestos de cromo (VI) son cancerígenos para los seres humanos (Grupo 1) .

Enlaces externos [ editar ]

  • Inventario Nacional de Contaminantes - Ficha técnica de cromo (VI) y compuestos
  • Demostración del equilibrio cromato-dicromato