Оксид хрома (VI) — свойства, получение и применение

Содержание

Свойства
Физические свойства
Химические свойства
Получение
Применение
Токсичность

Оксид хрома(VI), CrO₃ — соединение хрома с кислородом, тёмно-красные кристаллы, хорошо растворимые в воде. Ангидрид хромовой и дихромовой кислот.

Оксид хрома(VI)
Общие
Систематическое наименование	Оксид хрома (VI)
Хим. формула	CrO₃
Рац. формула	CrO₃
Физические свойства
Молярная масса	99,99 г/моль
Плотность	2,8 г/см³
Термические свойства
Температура
• плавления	197 °C
• разложения	250 °C
Классификация
Рег. номер CAS	1333-82-0
PubChem	14915
Рег. номер EINECS	215-607-8
SMILES	O=[Cr](=O)=O
InChI	1S/Cr.3O WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N
RTECS	GB6650000
ChEBI	48240
Номер ООН	1463
ChemSpider	14212
Безопасность
ЛД₅₀	80 мг/кг (крысы, орально)
Токсичность	высокотоксичен, канцерогенен, сильный окислитель
Пиктограммы ECB
NFPA 704

Свойства

Физические свойства

Чёрно-красные с фиолетовым оттенком кристаллы — пластины или иголки. Гигроскопичен, расплывается на воздухе.

t_пл=196 °C, при атмосферном давлении разлагается ниже температуры кипения.

Плотность 2,8 г/см³; Растворимость в воде — 166 г/100 г (15 °C), 199 г/100 г (100 °C).

Химические свойства

CrO₃ — кислотный оксид. При его растворении в воде образуется хромовая кислота (при недостатке CrO₃):

{mathsf {CrO_{3}+H_{2}Orightarrow H_{2}CrO_{4}}}

или дихромовая кислота (при избытке CrO₃):

{mathsf {2CrO_{3}+H_{2}Orightarrow H_{2}Cr_{2}O_{7}}}

При взаимодействии CrO₃ со щелочами образуются хроматы:

{mathsf {CrO_{3}+2KOHrightarrow K_{2}CrO_{4}+H_{2}O}}

При нагревании выше 250 °C разлагается с образованием оксида хрома(III) и кислорода:

{mathsf {4CrO_{3}rightarrow 2Cr_{2}O_{3}+3O_{2}}}

Как и все соединения Cr(VI), CrO₃ является сильным окислителем (восстанавливается до Cr₂O₃). Например этанол, ацетон и многие другие органические вещества самовоспламеняются или даже взрываются при контакте с предварительно измельченным до состояния порошка оксидом хрома VI (хотя некоторые справочники указывают «растворим в спирте и эфире»). Без тщательного измельчения кристаллов хромового ангидрида добиться воспламенения спиртов и кетонов при контакте с ним невозможно. Окисляет иод, серу, фосфор, уголь, например:

{mathsf {4CrO_{3}+3Srightarrow 2Cr_{2}O_{3}+3SO_{2}}}

Комплекс триоксида хрома с пиридином используется для окисления спиртов в соответствующие карбонильные соединения (реакция Саретта).

Получение

Получают действием H₂SO₄ на дихромат натрия Na₂Cr₂O₇ (реже дихромат калия K₂Cr₂O₇).

{mathsf {Na_{2}Cr_{2}O_{7}+H_{2}SO_{4}rightarrow 2CrO_{3}+Na_{2}SO_{4}+H_{2}O}}

Применение

Используется для получения хрома электролизом, электролитического хромирования; хроматирования оцинкованных деталей, в качестве сильного окислителя, изредка в пиросоставах.

Применяют также, как окислитель в органической химии (в производстве изатина, индиго и т. д.).

В смеси с кизельгуром применяется для очистки ацетилена под названием «эпурит».

Растворы хромового ангидрида (или, чаще, дихромата калия) в серной кислоте широко используются в лабораторной практике для очистки посуды от органических загрязнений (хромовая смесь).

Токсичность

Оксид хрома(VI) очень ядовит и канцерогенен, как и многие другие соединения шестивалентного хрома. Летальная доза для человека при попадании внутрь 0,08 г/кг.

Хромовый ангидрид — весьма химически активное вещество, способен вызвать при соприкосновении с органическими веществами возгорания и взрывы. Сам негорюч, но воспламеняет бензин при комнатной температуре и используется в качестве воспламенителя топлива в ракетной технике. При попадании на кожу вызывает сильные раздражения, экземы и дерматиты, а также может спровоцировать развитие рака кожи. Даже при своевременном удалении с кожных покровов оставляет пятна коричневого цвета. Весьма опасно вдыхание паров хромового ангидрида, хотя он и малолетуч.

Для хранения его применяется стеклянная или фарфоровая герметичная посуда, необходимо исключение контакта с органическими веществами. Работа с ним требует применения спецодежды и средств индивидуальной защиты.