Kyselina chromová - Chromic acid - Wikipedia
![]() | |
![]() | |
Jména | |
---|---|
Název IUPAC Kyselina chromová | |
Systematický název IUPAC Dihydroxidodioxidochromium | |
Ostatní jména Kyselina chromová (VI) Kyselina tetraoxochromová | |
Identifikátory | |
3D model (JSmol ) | |
ChEBI | |
ChemSpider | |
Informační karta ECHA | 100.028.910 ![]() |
Číslo ES |
|
25982 | |
PubChem CID | |
UNII | |
UN číslo | 1755 1463 |
Řídicí panel CompTox (EPA) | |
| |
| |
Vlastnosti | |
H 2CrO 4 nebo H | |
Vzhled | Tmavě červené krystaly |
Hustota | 1,201 g cm−3 |
Bod tání | 197 ° C (387 ° F; 470 K) |
Bod varu | 250 ° C (482 ° F; 523 K) (rozkládá se) |
169 g / 100 ml | |
Kyselost (strK.A) | -0,8 až 1,6 |
Konjugovaná základna | Chroman a dichroman |
Nebezpečí | |
Hlavní nebezpečí | vysoce toxický, karcinogenní, žíravý |
Piktogramy GHS | ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
Signální slovo GHS | Nebezpečí |
H271, H300, H301, H310, H314, H317, H318, H330, H334, H340, H341, H350, H361, H372 | |
P201, P202, P210, P220, P221, P260, P261, P262, P264, P270, P271, P272, P273, P280, P281, P283, P284, P285, P301 + 310, P301 + 330 + 331, P302 + 350, P302 + 352, P303 + 361 + 353, P304 + 340, P304 + 341 | |
NFPA 704 (ohnivý diamant) | |
Smrtelná dávka nebo koncentrace (LD, LC): | |
LD50 (střední dávka ) | 51,9 mg / kg (H2CrO4· 2Na, krysa, orální)[2] |
NIOSH (Limity expozice USA pro zdraví): | |
PEL (Dovolený) | PEL 0,005 mg / m3[1] |
REL (Doporučeno) | PEL 0,001 mg Cr (VI) / m3[1] |
IDLH (Okamžité nebezpečí) | 15 mg Cr (VI) / m3[1] |
Pokud není uvedeno jinak, jsou uvedeny údaje o materiálech v nich standardní stav (při 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |
![]() ![]() ![]() | |
Reference Infoboxu | |
Termín kyselina chromová se obvykle používá pro směs vyrobenou přidáním koncentrovaného kyselina sírová do a dichroman, které mohou obsahovat různé sloučeniny, včetně pevných látek oxid chromitý. Tento druh kyseliny chromové lze použít jako čisticí směs na sklo. Kyselina chromová může také odkazovat na molekulární druhy, H2CrO4 z toho je oxid anhydrid. Kyselina chromová obsahuje chrom v oxidační stav +6 (nebo VI). Je silný a korozivní oxidační činidlo.
Molekulární kyselina chromová

Molekulární kyselina chromová, H2CrO4, má mnoho společného s kyselina sírová, H2TAK4. Jako součást 7 lze klasifikovat pouze kyselinu sírovou silné kyseliny seznam. Díky zákonům vztahujícím se k pojmu „ionizační energie prvního řádu“ se první proton ztratí nejsnadněji. Chová se extrémně podobně jako deprotonace kyseliny sírové. Vzhledem k tomu, že proces polyvalentní acidobazické titrace má více než jeden proton (zejména když kyselina je výchozí látkou a báze je titrant), mohou protony opouštět kyselinu pouze jeden po druhém. První krok je tedy následující:
- H2CrO4 ⇌ [HCrO4]− + H+
The pK.A protože rovnováha není dobře charakterizována. Hlášené hodnoty se pohybují mezi asi -0,8 až 1,6.[3] Hodnota na nule iontová síla je obtížné určit, protože k poloviční disociaci dochází pouze ve velmi kyselém roztoku, přibližně při pH 0, tj. s koncentrací kyseliny přibližně 1 mol dm−3. Další komplikací je, že iont [HCrO4]− má výraznou tendenci dimerizovat se ztrátou molekuly vody za vzniku dichromanového iontu [Cr2Ó7]2−:
- 2 [HCrO4]− ⇌ [Cr2Ó7]2− + H2Ó logK.D = 2.05.
Kromě toho může být dichroman protonován:
- [HCr2Ó7]− ⇌ [Cr2Ó7]2− + H+ pK. = 1.8[4]
StrK. hodnota této reakce ukazuje, že ji lze při pH> 4 ignorovat.
Ztráta druhého protonu nastává v rozmezí pH 4–8, čímž vzniká iont [HCrO4]− A slabá kyselina.
Molekulární kyselinu chromovou lze v zásadě vyrobit přidáním oxidu chromitého do vody (srov. výroba kyseliny sírové ).
- CrO3 + H2⇌ H2CrO4
ale v praxi k reverzní reakci dochází, když je molekulární kyselina chromová dehydratovaný. To se stane, když se do roztoku dichromanu přidá koncentrovaná kyselina sírová. Nejprve se barva změní z oranžové (dichroman) na červenou (kyselina chromová) a poté se ze směsi vysrážejí tmavě červené krystaly oxidu chromitého bez další změny barvy. Barvy jsou kvůli LMCT přechody.
Oxid chromitý je anhydrid molekulární kyseliny chromové. Je to Lewisova kyselina a může reagovat s Lewisovou bází, jako je pyridin v nevodném prostředí, jako je dichlormethan (Collinsovo činidlo ).
Kyselina dichromová
Kyselina dichromová, H2Cr2Ó7 je plně protonovaná forma dichromanového iontu a lze ji také považovat za produkt přidání oxidu chromitého k molekulární kyselině chromové. Kyselina dichromová se bude chovat stejně přesně při reakci s aldehydem nebo ketonem. Výhradou tohoto tvrzení však je, že sekundární keton nebude oxidován dále než keton a kyselina dichromová bude oxidovat pouze aldehyd. Aldehyd bude oxidován na keton pro první krok mechanismu a znovu oxidován na karboxylovou kyselinu, v závislosti na žádné významné sterické překážce bránící této reakci. Totéž by se stalo s PCC, pokud jde o oxidaci sekundárního ketonu, mírnějšího oxidačního činidla. Kyselina dichromová podléhá následující reakci:
- [Cr2Ó7]2− + 2 hodiny+ ⇌ H2Cr2Ó7 ⇌ H2CrO4 + CrO3
Pravděpodobně je přítomen ve směsích pro čištění kyseliny chromové spolu se směsnou kyselinou chromosírovou H2CrSO7.[Citace je zapotřebí ]
Použití
Kyselina chromová je meziprodukt při chromování a používá se také v keramických glazurách a barevných sklech. Protože roztok kyseliny chromové v kyselině sírové (také známý jako a sulfochromní směs nebo kyselina chromosírová) je silný oxidační činidlo, dá se na to zvyknout čistý laboratorní sklo, zejména jinak nerozpustných organických zbytků. Tato aplikace odmítla z důvodu ochrany životního prostředí.[5] Kyselina dále zanechává stopová množství paramagnetické chromické ionty - Cr (III) - které mohou interferovat s určitými aplikacemi, jako je např NMR spektroskopie. To platí zejména pro NMR zkumavky.[6]
Kyselina chromová byla široce používána v průmyslu oprav hudebních nástrojů díky své schopnosti „rozjasnit“ syrově mosaz. Dip kyseliny chromové zanechává za sebou jasně žlutou patina na mosazi. Kvůli rostoucím obavám o zdraví a životní prostředí přestalo mnoho lidí používat tuto chemickou látku ve svých opravnách.
Bylo použito v Barva na vlasy ve čtyřicátých letech pod názvem Melereon.[7]
Používá se jako bělidlo v černobílém fotografickém zpracování obrácení.[8]
Reakce
Kyselina chromová je schopna oxidovat mnoho druhů organické sloučeniny a bylo vyvinuto mnoho variant tohoto činidla:
- Kyselina chromová ve vodném roztoku kyselina sírová a aceton je známý jako Jonesovo činidlo, který bude oxidovat primární a sekundární alkoholy na karboxylové kyseliny a ketony respektive, zatímco zřídka ovlivňují nenasycené vazby.[9]
- Pyridiniumchlorchromát je generován z oxidu chromitého a pyridiniumchlorid. Toto činidlo převádí primární alkoholy na odpovídající aldehydy (R – CHO).[9]
- Collinsovo činidlo je adukt oxidu chromitého a pyridin používá se pro různé oxidace.
- Chromylchlorid CrO2Cl2 je dobře definovaná molekulární sloučenina, která je generována z kyseliny chromové.
Ilustrativní transformace
- Oxidace methylbenzeny na kyseliny benzoové.[10]
- Oxidační štěpení inden na kyselina homoftalová.[11]
- Oxidace sekundárního alkoholu na keton (cyklooktanon)[12] a nortricyklanon.[13]
Použití v kvalitativní organické analýze
v organická chemie, zředit řešení kyseliny chromové lze použít k oxidaci primární nebo sekundární alkoholy na odpovídající aldehydy a ketony. Terciární alkohol skupiny nejsou ovlivněny. Kvůli oxidace je signalizována změnou barvy z oranžové na modrozelenou, kyselina chromová se používá jako kvalitativní analytický test na přítomnost primárního nebo sekundární alkoholy.[9]
Alternativní činidla
V oxidacích alkoholy nebo aldehydy do karboxylové kyseliny, kyselina chromová je jedním z několika činidel, včetně několika, které jsou katalytické. Například soli niklu (II) katalyzují oxidaci pomocí bělidlo (chlornan).[14] Aldehydy jsou relativně snadno oxidovány na karboxylové kyseliny a jsou mírné oxidační činidla jsou dostatečné. K tomuto účelu byly použity sloučeniny stříbra. Každý oxidant nabízí výhody a nevýhody. Místo použití chemických oxidantů je často možná elektrochemická oxidace.
Bezpečnost
Šestimocný chrom sloučeniny (včetně oxidu chromitého, kyselin chromitých, chromanů, chlorchromanů) jsou toxický a karcinogenní. Z tohoto důvodu se oxidace kyseliny chromové nepoužívá v průmyslovém měřítku s výjimkou letecký a kosmický průmysl průmysl.
Oxid chromitý a kyseliny chromové jsou silná oxidační činidla a při smíchání se snadno oxidovatelnými organickými látkami mohou prudce reagovat. Mohlo by dojít k požáru nebo výbuchu.
Kyselina chromová popáleniny jsou ošetřeny ředidlem thiosíran sodný řešení.[15]
Poznámky
- ^ A b C NIOSH Kapesní průvodce chemickými nebezpečími. "#0138". Národní institut pro bezpečnost a ochranu zdraví při práci (NIOSH).
- ^ „Kyselina chromová a chromany“. Koncentrace bezprostředně nebezpečné pro život a zdraví (IDLH). Národní institut pro bezpečnost a ochranu zdraví při práci (NIOSH).
- ^ Databáze IUPAC SC Komplexní databáze publikovaných údajů o rovnovážných konstantách kovových komplexů a ligandů
- ^ Brito, F .; Ascanioa, J .; Mateoa, S .; Hernándeza, C .; Araujoa, L .; Gili, P .; Martín-Zarzab, P .; Domínguez, S .; Mederos, A. (1997). „Rovnováhy chromanových (VI) druhů v kyselém prostředí a ab initio studie těchto druhů“. Mnohostěn. 16 (21): 3835–3846. doi:10.1016 / S0277-5387 (97) 00128-9.
- ^ J. M. McCormick (2006-06-30). „Čištění skla“. Trumanská státní univerzita. Archivovány od originál dne 7. 12. 2008. Citováno 2010-12-18.
- ^ „NMR-010: Správné postupy čištění pro zkumavky se vzorky NMR“. Wilmad. Archivovány od originál dne 2008-05-13. Citováno 2008-06-27.
- ^ „Watson v Buckley, Osborne, Garrett & Co Ltd a Wyrovoys Products Ltd [1940] 1 Vše ER 174“.
- ^ „Fomapan R“ (PDF). Fomapan R.. Foma. Citováno 6. dubna 2016.
- ^ A b C Freeman, F. Encyklopedie činidel pro organickou syntézu „Kyselina chromová“ (2001) John Wiley & Sons, doi:10.1002 / 047084289X.rc164
- ^ Kamm O .; Matthews, A. O. (1941). "pKyselina nitrobenzoová ". Organické syntézy.; Kolektivní objem, 1, str. 392
- ^ Grummitt, O .; Egan, R .; Buck, A. „Kyselina homoftalová a anhydrid“. Organické syntézy.; Kolektivní objem, 3449 (1955
- ^ Eisenbraun, E. J. „Cyklooktanon“. Organické syntézy.; Kolektivní objem, 5, str. 310 (1973
- ^ Meinwald, J .; Crandall, J .; Hymans W. E. "Nortricyclanone". Organické syntézy.; Kolektivní objem, 5, str. 866
- ^ J. M. Grill; J. W. Ogle; S. A. Miller (2006). „Efektivní a praktický systém pro katalytickou oxidaci alkoholů, aldehydů a α, β-nenasycených karboxylových kyselin“. J. Org. Chem. 71 (25): 9291–9296. doi:10.1021 / jo0612574. PMID 17137354.
- ^ Hettiaratchy, Shehan; Dziewulski, Peter (12.6.2004). "Patofyziologie a typy popálenin". BMJ: British Medical Journal. 328 (7453): 1427–1429. doi:10.1136 / bmj.328.7453.1427. ISSN 0959-8138. PMC 421790. PMID 15191982.
Reference
- Alkoholy z karbonylových sloučenin: redukce oxidace a organokovové sloučeniny[trvalý mrtvý odkaz ] (PDF )
externí odkazy
- Mezinárodní karta chemické bezpečnosti 1194
- NIOSH Kapesní průvodce chemickými nebezpečími. "#0138". Národní institut pro bezpečnost a ochranu zdraví při práci (NIOSH).
- Monografie IARC „Chrom a sloučeniny chromu“