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
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
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.

Literatura

• VOHLÍDAL, JIŘÍ; ŠTULÍK, KAREL; JULÁK, ALOIS. Chemické a analytické tabulky. 1. vyd. Praha: Grada Publishing, 1999. ISBN 80-7169-855-5. 

Externí odkazy

• Obrázky, zvuky či videa k tématu oxid chromový na Wikimedia Commons

Portály: Chemie