Octan chromnatý

chemická sloučenina

Octan chromnatý je komplexní sloučenina chromu, která se obvykle vyskytuje jako hydratovaný dimer se vzorcem Cr2(CH3CO2)4(H2O)2, který bývá často zjednodušován na Cr2(OAc)4(H2O)2. Atomy chromu v molekule jsou spojeny čtvernou vazbou. Látka je citlivá na vlhkost a při její oxidaci dochází k výrazné změně barvy.

Octan chromnatý
Strukturní vzorec dimeru

Strukturní vzorec dimeru

Obecné
Systematický název ethanoát chromnatý
Sumární vzorec C8H16Cr2O10
Vzhled cihlově červená pevná látka
Identifikace
Registrační číslo CAS
PubChem
SMILES [Cr+]1234([O+])#[Cr+]([O+])(o[c-](C)o1)(o[c-](C)o2)(o[c-](C)o3)(o[c-](C)o4)
InChI 1S/2C2H4O2.Cr/c2*1-2(3)4;/h2*1H3,(H,3,4);/q;;+2/p-2
Vlastnosti
Molární hmotnost 376,198 g/mol
Teplota tání dehydratace
Hustota 1,79 g/cm3
Rozpustnost ve vodě rozpustný v horké vodě
Rozpustnost v polárních
rozpouštědlech
málo rozpustný v methanolu
Měrná magnetická susceptibilita -1,357×10-6 cm3/g
Struktura
Krystalová struktura jednoklonná
Koordinační geometrie osmistěnná
Dipólový moment 0 Cm
Není-li uvedeno jinak, jsou použity
jednotky SI a STP (25 °C, 100 kPa).
Některá data mohou pocházet z datové položky.

Kromě hydratovaného octanu chromnatého lze připravit i jeho bezvodou formu. Cr2(OAc)4(H2O)2 je načervenalý diamagnetický prášek, je však možné získat i deskovité krystaly kosočtvercovitého tvaru. Nízká rozpustnost octanu chromnatého ve vodě a methanolu odpovídá jeho neiontové povaze.

Vodný roztok octanu chromnatého

StrukturaEditovat

V molekule Cr2(OAc)4(H2O)2 se nacházejí dva atomy chromu, dvě molekuly vody jako ligandy a čtyři octanové skupiny jako můstkové ligandy. Na každý chrom jsou koordinovány čtyři atomy kyslíku (po jednom z každé octanové skupiny) vzájemně uspořádané do tvaru čtverce, jedna molekula vody a druhý atom chromu (naproti molekule vody); tím má celá molekula oktaedrickou koordinační geometrii. Atomy chromu jsou propojeny čtvernou vazbou a molekula má (bez ohledu na umístění atomu vodíku) symetrii D4h. Stejnou strukturu mají i dihydráty octanu rhodnatého a octanu měďnatého, i když u těchto sloučenin k sobě atomy kovů nejsou tak blízko.[1]

Uvedená čtverná vazba vzniká překryvem orbitalů d jednotlivých atomů chromu; vazbu sigma vytváří překryv orbitalů dz2, překryvy orbitalů dxz a dyz dávají vzniknout dvěma vazbám pí a překryvem orbitalů dxy se tvoří vazba delta. Tato čtverná vazba má také nízký magnetický moment a malou délku (236,2 ± 0,1 pm); vzdálenost atomů chromu je však kratší, přibližně 184 pm.[2]

HistorieEditovat

Octan chromnatý poprvé popsal roku 1844 Eugène-Melchior Péligot; zřejmě šlo o dimerní formu Cr2(OAc)4(H2O)2.[3][4] Neobvyklá struktura, podobná octanu měďnatému, byla objevena roku 1951.[5]

PřípravaEditovat

Prvním krokem při přípravě octanu chromnatého je obvykle redukce vodného roztoku chromité soli kovovým zinkem.[6] Vzniklý modrý roztok následně reaguje s octanem sodným, přičemž se vysráží octan chromnatý jako světle červený prášek.

2 Cr3+ + Zn → 2 Cr2+ + Zn2+
2 Cr2+ + 4 OAc + 2 H2O → Cr2(OAc)4(H2O)2

Příprava Cr2(OAc)4(H2O)2 se využívá k otestování syntetických dovedností a trpělivosti vysokoškolských studentů v laboratořích anorganické chemie, neboť i malé množství vzduchu vniklého do aparatury se projeví odbarvením jinak červeného produktu.[7]

Bezvodou formu octanu chromnatého (a také dalších chromnatých karboxylátů) lze získat z chromocenu:

4 RCO2H + 2 Cr(C5H5)2 → Cr2(O2CR)4 + 4 C5H6

Takto lze připravit bezvodou formu přímým postupem.[8]

Díky své snadné přípravě se Cr2(OAc)4(H2O)2 používá jako výchozí látka pro přípravu dalších chromnatých sloučenin.

Místo kyseliny octové lze použít i jiné karboxylové kyseliny a jako zásada nemusí sloužit jen voda, tím lze získat mnoho rlzných analogů octanu chromnatého.

PoužitíEditovat

Octan chromnatý má jen malé praktické využití. Používá se k dehalogenaci organických sloučenin jako jsou α-bromketony a chlorhydriny.[9]

OdkazyEditovat

Související článkyEditovat

ReferenceEditovat

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Chromium(II) acetate na anglické Wikipedii.

  1. Frank Albert Cotton; R.A. Walton. Multiple Bonds Between Metal Atoms. Oxford: Oxford University Press, 1993. Dostupné online. ISBN 0-19-855649-7. (anglicky) 
  2. Frank Albert Cotton; E.A. Hillard; C.A. Murillo; H.-C. Zhou. After 155 Years, A Crystalline Chromium Carboxylate with a Supershort Cr–Cr Bond. Journal of Chemical Education. 2013, s. 802–803. Bibcode:2013JChEd..90..802J. (anglicky) 
  3. Eugène-Melchior Péligot. Sur un nouvel oxide de chrome. Comptes rendus de l'Académie des Sciences. 1844, s. 609–618. (francouzsky) 
  4. Eugène-Melchior Péligot. Recherches sur le chrome. Annales de chimie et de physique. 1844, s. 527–548. (francouzsky) 
  5. J.N. Van Niekerk; F.R.L. Schoening. X-Ray Evidence for Metal-to-Metal Bonds in Cupric and Chromous Acetate. Nature. 1953, s. 36–37. (anglicky) 
  6. L.R. Ocone; B.P. Block. X-Ray Evidence for Metal-to-Metal Bonds in Cupric and Chromous Acetate. Inorganic Syntheses. 1966, s. 125–129. ISBN 978-0-470-13239-5. (anglicky) 
  7. W.L. Jolly. The Synthesis and Characterization of Inorganic Compounds. [s.l.]: Prentice Hall, 1970. Dostupné online. ISBN 0-19-855649-7. S. 442–445. (anglicky) 
  8. L. Beneš; J. Kalousová; J. Votinský. Reaction of Chromocene with Carboxylic Acids and Some Derivatives of Acetic Acid. Journal of Organometallic Chemistry. 1985, s. 147–151. (anglicky) 
  9. T. Ray. Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis. Příprava vydání L. Paquette. [s.l.]: J. Wiley & Sons, 2004. Kapitola Chromium(II) Acetate. (anglicky)