Oxid chromový
Oxid chromový (chemický vzorec CrO3) je jedním z oxidů chromu, který v něm má oxidační číslo VI. Funkčně jej lze označit jako anhydrid kyseliny chromové a je ho tak možné také pojmenovat. Jedná se o červenou až hnědou pevnou látku s velice silnými oxidačními schopnostmi díky kterým je schopna zapalovat při kontaktu některé organické látky. Je vysoce hygroskopická a reakcí s vodou poskytuje kyselinu chromovou, ze které se získává. Je to silně karcinogenní a nebezpečná látka pro životní prostředí. Využívá se v organické syntéze k oxidaci alkoholů na aldehydy a ketony a k pochromovávání předmětů.
| Oxid chromový | |
|---|---|
-oxid.jpg.webp) | |
| Obecné | |
| Systematický název | Oxid chromový |
| Anglický název | Chromium trioxide |
| Německý název | Chrom(VI)-oxid |
| Sumární vzorec | CrO3 |
| Vzhled | Temně červená až hnědá pevná látka |
| Identifikace | |
| Registrační číslo CAS | 1333-82-0 |
| EC-no (EINECS/ELINCS/NLP) | 215-607-8 |
| Indexové číslo | 024-001-00-0 |
| PubChem | 14915 |
| UN kód | 1463 |
| Číslo RTECS | GB6650000 |
| Vlastnosti | |
| Molární hmotnost | 99,994 g/mol |
| Teplota tání | 196 °C |
| Teplota varu | 730 °C (přibližně, vysoký tlak) |
| Hustota | 2,7 g/cm³ 2,81 g/cm³ (23 °C) |
| Rozpustnost ve vodě | 164,59 g/100 ml (0 °C) 167,49 g/100 ml (20 °C) 173,96 g/100 ml (40 °C) 196,21 g/100 ml (80 °C) 211,92 g/100 ml (100 °C) |
| Měrná magnetická susceptibilita | −6,48×10−6 cm3g−1 |
| Struktura | |
| Krystalová struktura | kosočtverečná bazálně centrovaná |
| Hrana krystalové mřížky | a= 850 pm b= 473 pm c= 572 pm |
| Termodynamické vlastnosti | |
| Standardní slučovací entalpie ΔHf° | −590 kJ/mol |
| Entalpie tání ΔHt | 255 J/g |
| Entalpie varu ΔHv | 1 047 J/g |
| Standardní molární entropie S° | 73,2 JK−1mol−1 |
| Standardní slučovací Gibbsova energie ΔGf° | −502 kJ/mol |
| Bezpečnost | |
 GHS03  GHS05  GHS06  GHS07  GHS08  GHS09 Nebezpečí[1] | |
| H-věty | H271 H350 H340 H361f H330 H311 H301 H372 H314 H334 H317 H410 |
| R-věty | R45, R46, R9, R24/25, R26,R35, R42/43, R48/23, R62, R50/53 |
| S-věty | S53, S45, S60, S61 |
| NFPA 704 |  1
3
1
OX
|
| Není-li uvedeno jinak, jsou použity jednotky SI a STP (25 °C, 100 kPa). | |
| Některá data mohou pocházet z datové položky. | |
Fyzikálně-chemické vlastnosti
Jedná se o temně červenou, v suchém stavu až hnědou pevnou krystalickou látku. Rozpouští se v methanolu, ethanolu, glycerolu, diethyletheru, kyselině sírové a kyselině dusičné. Oxid chromový je velmi silná hygroskopická látka a je proto nutné ho držet v nádobách, které nepropouští vzdušnou vlhkost. Ve vodě se rozpouští za vzniku kyseliny chromové a roztok má tedy kyselou reakci (jedná se o kyselinotvorný oxid). Reaguje proto se zásadami za vzniku příslušných chromanů, například:
- CrO3 + 2 NaOH → Na2CrO4 + H2O
Jelikož je oxidační číslo chromu +VI jeho nejvyšší možné, může se pouze redukovat. Stejně jako chromany a dichromany je i oxid chromový velmi silné oxidační činidlo. Už jen při kontaktu s ním se některé organické látky vzněcují, například ethanol. Nad teplotou tání (196 °C) dochází k pozvolnému rozkladu oxidu chromového na oxid chromitý a kyslík podle rovnice:
- 4 CrO3 → 2 Cr2O3 + 3 O2
Pro organismy je oxid chromový vysoce toxický a karcinogenní. Má navíc korozivní účinky. Vysoce nebezpečný je díky těmto vlastnostem hlavně pro životní prostředí a stejně jako chromany a dichromany se odpady s chromem v mocenství +VI nesmí dostat do přírody.
Příprava
Oxid chromový se získává z koncentrovaných roztoků rozpustných chromanů nebo dichromanů, ke kterým se přidá koncentrovaná kyselina sírová. Ta jako silnější kyselina vytěsní slabší kyselinu chromovou a sama přejde na sůl s kationtem, se kterým byl v roztoku rozpuštěn chroman. Díky nadbytku kyseliny sírové dojde navíc ještě k dehydrataci kyseliny chromové a vznikne tak oxid chromový. Rovnice přípravy:
- H2SO4 + Na2CrO4 → CrO3 + Na2SO4 + H2O
Využití
Využívá se zejména v organické syntéze jako oxidační činidlo. Nejčastěji se používá jeho roztok v kyselině octové nebo acetonu pro Jonesovu oxidaci. V těchto oxidacích přemění oxid chromový 1,5 ekvivalentu alkoholu podle níže napsané rovnice na příslušný aldehyd nebo keton (konverze tedy běží z 50%).
- 2 CrO3 + 3 RCH2OH → Cr2O3 + 3 RCHO + 3 H2O
Největší množství oxidu chromového se však spotřebují k pochromovávání předmětů. Při pochromovávání pomocí oxidu chromového se musí využívat aditiva, která umožní zdárné proběhnutí procesu, ale zároveň nereagují s oxidem. Oxid reaguje s kadmiem, zinkem a dalšími látkami za vzniku ochranného povrchového filmu chromanů, který poté brání jeho využití v pochromovávání. Oxid chromový používaný pro pochromovávání proto musí mít čistý povrch zbavený ochranných vrstev jiných látek. Princip chromování spočívá ve vytvoření tenké vrstvy chromu na povrchu předmětů a ten je inertní proti působení koroze.
Reference
V tomto článku byl použit překlad textu z článku Chromium trioxide na anglické Wikipedii.
- Chromium trioxide. pubchem.ncbi.nlm.nih.gov [online]. PubChem [cit. 2021-05-23]. Dostupné online. (anglicky)
Literatura
- VOHLÍDAL, JIŘÍ; ŠTULÍK, KAREL; JULÁK, ALOIS. Chemické a analytické tabulky. 1. vyd. Praha: Grada Publishing, 1999. ISBN 80-7169-855-5.
