اکسید کروم (III)

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
پرش به ناوبری پرش به جستجو
فارسیEnglish
Chromium(III) oxide
Cr2o3 gruener farbstoff.jpg
Eskolaite structure.jpg
شناساگرها
شماره ثبت سی‌ای‌اس 1308-38-9 ✔Y
پاب‌کم 517277
کم‌اسپایدر 451305 ✔Y
UNII X5Z09SU859 ✔Y
ChEBI CHEBI:48242 ✔Y
شمارهٔ آرتی‌ئی‌سی‌اس GB6475000
جی‌مول-تصاویر سه بعدی Image 1
خصوصیات
فرمول مولکولی Cr2O3
جرم مولی 151.9904 g/mol
شکل ظاهری light to dark green fine crystals
چگالی 5.22 g/cm3
دمای ذوب ۲٬۴۳۵ درجه سلسیوس (۴٬۴۱۵ درجه فارنهایت; ۲٬۷۰۸ کلوین)
دمای جوش
‎4000 °C, 4273 K, 7232 °F
انحلال‌پذیری در آب insoluble
انحلال‌پذیری در الکل insoluble in الکل استون acids
ضریب شکست (nD) 2.551
ساختار
ساختار بلوری hexagonal
ترموشیمی
81 J·mol−1·K−1
−1128 kJ·mol−1
به استثنای جایی که اشاره شده‌است در غیر این صورت، داده‌ها برای مواد به وضعیت استانداردشان داده شده‌اند (در 25 °C (۷۷ °F)، ۱۰۰ kPa)
 ✔Y (بررسی) (چیست: ✔Y/N؟)
Infobox references

اکسید کروم(III) (به انگلیسی: Chromium(III) oxide) با فرمول شیمیایی Cr2O3 یک ترکیب شیمیایی با شناسه پاب‌کم 517277 است. که جرم مولی آن 151.9904 g/mol می‌باشد. شکل ظاهری این ترکیب، بلورهای سبز روشن مایل به تیره است. این جامد یونی نامحلول در آب غیر سمی است ولی می‌تواند تحریک‌کننده مخاط باشد. همچنین به عنوان کتالیزگر در بعضی واکنش‌های آلی شرکت می‌کند.

کاربردها[ویرایش]

اکسید کروم(III) به جهت پایداری زیاد آن برای ساخت لعاب ظروف و به عنوان رنگدانه برای تولید رنگ زبرجدی سیر در صنایع رنگرزی مورد استفاده قرار می‌گیرد. همچنین از صفحات سمباده کروم(III)اکسید برای پرداخت قطعات فلزی مانند چاقو استفاده می‌شود. کروم(III)اکسید طی واکنش زیر پیش ساز اکسید کروم(IV) که در ساخت نوارهای مغناطیسی به کار می‌رود نیز می‌باشد:

Cr2O3+ 3CrO3 → 5CrO2+ O2

واکنش‌ها[ویرایش]

این جامد یونی سبز رنگ یکی از محصولات واکنش معروف کوه آتش‌ فشان(تجزیه آمونیوم دی‌کرومات) می‌باشد:

(NH4)2Cr2O7(s)→ Cr2O3(s) + N2(g) + 4H2O(g)

کروم(III)اکسید طی واکنش زیر توسط آلومینیوم کاهش می‌یابد: (Cr2O3(s)+ 2Al(s) → 2 Cr(l) +Al2O3(s

همچنین کروم(III)اکسید با کربن و کلر در اثر گرما واکنش می‌دهد و کروم(III)کلرید و کربن مونواکسید تولید می‌کند:

(Cr2O3(s)+ 3Cl2(g) + 3C(s) → 2CrCl3(s) + 3CO(g

جستار‌های وابسته[ویرایش]

منابع[ویرایش]

  • «IUPAC GOLD BOOK». دریافت‌شده در ۱۸ مارس ۲۰۱۲.
Chromium(III) oxide
Cr2o3 gruener farbstoff.jpg
Corundum struct.png
Names
Other names
Chromium sesquioxide
Chromia
Chrome green
Eskolaite
Identifiers
3D model (JSmol)
ChEBI
ChemSpider
ECHA InfoCard 100.013.783
RTECS number GB6475000
UNII
Properties
Cr2O3
Molar mass 151.9904 g/mol
Appearance light to dark green, fine crystals
Density 5.22 g/cm3
Melting point 2,435 °C (4,415 °F; 2,708 K)
Boiling point 4,000 °C (7,230 °F; 4,270 K)
insoluble
Solubility in alcohol insoluble in alcohol, acetone, acids
+1960.0×10−6 cm3/mol
2.551
Structure
hexagonal
Thermochemistry
81 J·mol−1·K−1
−1128 kJ·mol−1
Hazards
Harmful (Xn)
Dangerous for the environment (N)
US health exposure limits (NIOSH):
PEL (Permissible)
TWA 1 mg/m3[1]
REL (Recommended)
TWA 0.5 mg/m3[1]
IDLH (Immediate danger)
250 mg/m3[1]
Except where otherwise noted, data are given for materials in their standard state (at 25 °C [77 °F], 100 kPa).
☑Y verify (what is ☑Y☒N ?)
Infobox references

Chromium(III) oxide (or chromia) is an inorganic compound with the formula Cr
2
O
3
. It is one of the principal oxides of chromium and is used as a pigment. In nature, it occurs as the rare mineral eskolaite.

Structure and properties

Cr
2
O
3
has the corundum structure, consisting of a hexagonal close packed array of oxide anions with ​23 of the octahedral holes occupied by chromium. Similar to corundum, Cr
2
O
3
is a hard, brittle material (Mohs hardness 8 to 8.5).[2] It is antiferromagnetic up to 307 K, the Néel temperature.[3][4] It is not readily attacked by acids.

Occurrence

Eskolaite mineral

Cr
2
O
3
occurs naturally as the mineral eskolaite, which is found in chromium-rich tremolite skarns, metaquartzites, and chlorite veins. Eskolaite is also a rare component of chondrite meteorites. The mineral is named after Finnish geologist Pentti Eskola.[2]

Production

The Parisians Pannetier and Binet first prepared the transparent hydrated form of Cr
2
O
3
in 1838 via a secret process, sold as a pigment.[5] It is derived from the mineral chromite, (Fe,Mg)Cr
2
O
4
. The conversion of chromite to chromia proceeds via Na
2
Cr
2
O
7
, which is reduced with sulfur at high temperatures:[6]

Na
2
Cr
2
O
7
+ S → Na
2
SO
4
+ Cr
2
O
3

The oxide is also formed by the decomposition of chromium salts such as chromium nitrate, or by the exothermic decomposition of ammonium dichromate.

(NH
4
)
2
Cr
2
O
7
Cr
2
O
3
+ N
2
+ 4 H
2
O

The reaction has a low ignition temperature of less than 200 °C and is frequently used in “volcano” demonstrations.[7]

Applications

Because of its considerable stability, chromia is a commonly used pigment. It was originally called viridian. It is used in paints, inks, and glasses. It is the colorant in "chrome green" and "institutional green." Chromium(III) oxide is a precursor to the magnetic pigment chromium dioxide, by the following reaction:[6]

Cr
2
O
3
+ 3 CrO
3
→ 5 CrO
2
+ O
2

Along with many other oxides, it is used as a compound when polishing (also called stropping) the edges of knives, razors, surfaces of optical devices etc. on a piece of leather, balsa, cloth or other material. It is available in powder or wax form, and in this context it is known as "green compound".

Reactions

Chromium(III) oxide is amphoteric. Although insoluble in water, it reacts with acid to produce salts of hydrated chromium ions such as [Cr(H
2
O)
6
]3+
.[8] It is also attacked by concentrated alkali to yield salts of [Cr(OH)
6
]3−
.

When heated with finely divided carbon or aluminium, it is reduced to chromium metal:

Cr
2
O
3
+ 2 Al → 2 Cr + Al
2
O
3

Unlike the classic thermite reaction involving iron oxides, the chromium oxide thermite creates few or no sparks, smoke or sound, but glows brightly. Because of the very high melting point of chromium, chromium thermite casting is impractical.

Heating with chlorine and carbon yields chromium(III) chloride and carbon monoxide:

Cr
2
O
3
+ 3 Cl
2
+ 3 C → 2 CrCl
3
+ 3 CO

Chromates can be formed by the oxidation of chromium(III) oxide and another oxide in a basic environment:

2 Cr
2
O
3
+ 4 MO + 3 O
2
→ 4 MCrO
4

See also

References

  1. ^ a b c NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards. "#0141". National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH).
  2. ^ a b "Eskolaite". Webminerals. Retrieved 2009-06-06.
  3. ^ J.E Greedan, (1994), Magnetic oxides in Encyclopedia of Inorganic chemistry R. Bruce King, Ed. John Wiley & Sons. ISBN 0-471-93620-0
  4. ^ A. F. Holleman and E. Wiberg "Inorganic Chemistry" Academic Press, 2001, New York. ISBN 0-12-352651-5.
  5. ^ Eastaugh, Nicholas; Chaplin, Tracey; Siddall, Ruth (2004). The pigment compendium: a dictionary of historical pigments. Butterworth-Heinemann. p. 391. ISBN 0-7506-5749-9.
  6. ^ a b Gerd Anger, Jost Halstenberg, Klaus Hochgeschwender, Christoph Scherhag, Ulrich Korallus, Herbert Knopf, Peter Schmidt, Manfred Ohlinger, "Chromium Compounds" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Wiley-VCH, Weinheim, 2005. doi:10.1002/14356007.a07_067
  7. ^ "Ammonium dichromate volcano". www.rsc.org. Retrieved 2019-02-26.
  8. ^ R. Scholder "Sodium Hexahydroxochromate(III)" in Handbook of Preparative Inorganic Chemistry, 2nd Ed. Edited by G. Brauer, Academic Press, 1963, NY. Vol. 2, 1688ff.