Preparación de óxido de cromo (iii)

Prácticas de Química Inorgánica

PREPARACIÓN DEL ÓXIDO DE CROMO (III), Cr2O3 Introducción
 
 
El cromo es un metal de transición que se encuentra en el grupo 6 de la tabla periódica de los 5 1 elementos. Tiene como número atómico 24 y su estructura electrónica es [Ar] 3d , 4s . Su peso atómico es 51,996 u y su punto de fusión y ebullición son, respectivamente 1700º y 2200º C. Aunquesólo se encuentra en la corteza terrestre en un 0,0122%, el cromo es uno de los metales más importantes de la industria. La principal mena de cromo es la cromita o hierro cromado, Cr2O3 ⋅ FeO, que en las mejores condiciones constituye hasta un 48% de óxido de cromo y que puede reducirse para dar una aleación de hierro y cromo llamada ferrocromo. Otro mineral abundante es el plomo rojo o cromato deplomo, PbCrO4, llamado también crocoíta. La serpentina y la esmeralda también contienen cromo, dando éste su coloración verde. El cromo elemental es duro, incluso raya al vidrio; blanco y mantiene una superficie brillante gracias a la acción protectora de una capa invisible de óxido muy estable. Es muy resistente a la acción de los agentes atmosféricos, a pesar de ser fuertemente reductor, debidotambién a la capa de óxido que se forma, fenómeno conocido como pasivación. Como es resistente a la corrosión, se emplea para recubrir otros metales. Aunque la eficiencia del baño de cromo es limitada porque la reducción de Cr(VI) a Cr(0) requiere de 6 moles de electrones, es decir, que se requiere una gran cantidad de energía eléctrica comparada con la de otros baños metálicos. El cromo presentagran variedad de estados de oxidación en disolución acuosa, con colores muy distintos: EO(II): EO(III): EO(VI): [Cr(H2O)6]2+ azul [Cr(H2O)6]3+ violeta (medio ácido) Cr2O7
2-

[Cr(OH)4]- verde CrO4
2-

(medio básico)

naranja (medio ácido)

amarillo (medio básico)

También existen compuestos con estado de oxidación (IV) y (V). Aunque la mayoría de los óxidos de los metales d sonbásicos, los óxidos de un elemento dado muestran una tendencia creciente hacia el carácter ácido a medida que aumenta su número de oxidación. Un buen ejemplo de esto lo constituye la familia de los óxidos de cromo: Óxido cromoso Óxido crómico Anhídrido crómico CrO Cr2O3 CrO3 +2 +3 +6 básico anfótero ácido

El óxido de cromo (VI), CrO3, es el anhídrido del ácido crómico, H2CrO4, el precursor ácido delos cromatos. Los dos estados de oxidación más frecuentes en el ambiente son Cr(VI) y Cr(III). Son fácilmente interconvertibles, dependiendo la dirección de esta conversión fundamentalmente del pH del medio, de la presencia de condiciones aerobias o anaerobias y de la temperatura. En medio alcalino y en condiciones aerobias, puede ocurrir la oxidación del Cr(III) a Cr(VI). Esta oxidación es másintensa a temperaturas más altas. En el siguiente diagrama podemos ver como en medio suficientemente ácido, los dicromatos, Cr(VI), son oxidantes enérgicos y se reducen fácilmente a Cr2O3, un sólido de color verde. Por ejemplo, el dicromato de amonio pasa a Cr2O3, con desprendimiento de nitrógeno: (NH4)2Cr2O7 (s) → Cr2O3 (s) + N2 (g) + 4H2O (g) El cromo (II), muy reductor en todo el margen de pH,es muy fácilmente oxidable a Cr(III), incluso por el oxígeno disuelto o el ambiental, por lo que apenas tiene existencia en medio acuoso.

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Prácticas de Química Inorgánica

El óxido de cromo (III), es nuestro objeto de estudio en esta práctica, su estructura y características se describen a continuación. El óxido de cromo (III), también conocido como sesquióxido de cromo o verde decromo, tiene como fórmula molecular Cr2O3. Su masa molar es 151,99 g/mol, de la cual el 68,43% es de cromo y 31,57% de oxígeno. Este sólido funde a 2435º C y su punto de ebullición es a unos 4000º C aproximadamente. El óxido de este metal trivalente tiene estructura tridimensional, del tipo corindón. Esta estructura viene definida por una aglomeración compacta exagonal de iones O2-, con 2/3 de las...