Структура, властивості, застосування та ризики хлориду хрому (CrCl3)

The Хлорид хрому (CrCl₃) являє собою неорганічну сіль, що складається з Cr катіонів³⁺ і Cl аніони^- у співвідношенні 1: 3; тобто для кожного Cr³⁺ Є три Cl^-. Як буде видно пізніше, їх взаємодії не є іонними. Дана сіль може бути представлена ​​у двох формах: безводній і гексагидратированной.

Безводну форму характеризують червоно-фіолетовою забарвленням; при цьому гексагідрат, CrCl₃.6H₂Або темно-зелений. Включення молекул води змінює фізичні властивості цих кристалів; як точки кипіння, плавлення, щільність тощо.

Хлорид хрому (III) (за номенклатурою запасів) розкладається при високих температурах, перетворюючись в хлорид хрому (II), CrCl₂. Він є корозійним для металів, хоча використовується в хромуванні: процес, в якому метали покриті тонким шаром хрому.

Кр³⁺, з відповідного хлориду, використовується в лікуванні цукрового діабету, особливо у пацієнтів з повним парентеральним харчуванням (ТПН), які не вживають необхідну кількість хрому. Однак, результати набагато кращі (і більш надійні), якщо вони поставляються як піколінат.

Індекс

• 1 Хлоридна структура хрому
  • 1.1 Кристалічні шари безводного
• 2 Властивості
  • 2.1 Імена
  • 2.2 Хімічна формула
  • 2.3 Молекулярна маса
  • 2.4 Фізичне опис
  • 2.5 Точка плавлення
  • 2.6 Точка кипіння
  • 2.7 Розчинність у воді
  • 2.8 Розчинність в органічних розчинниках
  • 2.9 Щільність
  • 2.10 Температура зберігання
  • 2.11 Розкладання
  • 2.12 Корозія
  • 2.13 Реакції
  • 2,14 рН
• 3 Підсумок
• 4 Використання
  • 4.1 Промисловий
  • 4.2 Терапевтичні засоби
• 5 Ризики
• 6 Посилання

Структура хлориду хрому

CrCl₃ незважаючи на солі, природа їх взаємодій не є чисто іонною; мають певний ковалентний характер, продукт координації між Cr³⁺ і Cl^-, які призводять до деформованого октаедра (верхнього зображення). Хром розташований в центрі октаедра, а хлор у його вершинах.

Октаедр CrCl₆ може, на перший погляд, суперечити формулі CrCl₃; однак цей повний октаедр не визначає одиничну клітинку кристала, а куб (також деформований), який розрізає зелені сфери або аніони хлору наполовину.

Кристалічні безводні шари

Таким чином, унітарна клітина з цим октаедром все ще зберігає співвідношення 1: 3. Відтворюючи згадані деформовані куби в просторі, отримують кристал CrCl₃, яка представлена ​​у верхньому зображенні за допомогою тривимірної моделі заповнення, а також моделі сфер і барів.

Цей кристалічний шар є одним з багатьох, що складають фіолетово-червонуваті і лускаті кристали CrCl₃ (не плутайте колір кристала, правда, з кольором зелених сфер).

Як видно, Cl аніони^- Вони займають поверхню, тому їх негативні заряди відштовхують інші кристалічні шари. Отже, кристали стають лускатими і крихкими; але яскравий, через хрому.

Якщо ці ж шари візуалізуються з бічної точки зору, замість октаедрів будуть спостерігатися спотворені тетраедри:

Тут розуміння того, чому шари відштовхуються один від одного при з'єднанні аніонів Cl, стає ще простіше.^- його поверхонь.

Властивості

Імена

-Хлорид хрому (III)

-Трихлорид хрому (III)

-Хлорид хрому (III) безводний.

Хімічна формула

-CrCl₃ (безводний).

-CrCl₃.6H₂O (гексагідрат).

Молекулярна маса

-158,36 г / моль (безводний).

-266,43 г / моль (гексагідрат).

Фізичний опис

-Тверді тіла і фіолетово-червонуваті кристали (безводні).

-Темно-зелений кристалічний порошок (гексагідрат, нижнє зображення). При цьому гідрат можна розглядати як воду, що пригнічує яскравість, металеву характеристику хрому.

Точка плавлення

-1,152 ° C (2,106 ° F, 1425 К) (безводний)

-83 ° C (гексагідрат).

Точка кипіння

1300 ºC (2,370ºF, 1570) (безводний).

Розчинність у воді

-Трохи розчинний (безводний).

-585 г / л (гексагідрат).

На верхньому зображенні показана серія пробірок, заповнених водним розчином CrCl₃. Зауважимо, що чим більш концентрований він, тим більш інтенсивним є колір комплексу [Cr (OH₂)₆]³⁺, відповідає за зелений колір.

Розчинність в органічних розчинниках

Розчинний у етанолі, але нерозчинний в ефірі (безводний).

Щільність

-2,87 г / см³ (безводний).

-2,76 г / см³ (гексагідрат).

Температура зберігання

< 30 ºC.

Розкладання

При нагріванні до розкладання хлорид хрому (III) виділяє токсичні пари хлорвмісних сполук. Ці сполуки також вивільняються, коли хлорид хрому (III) контактує з сильними кислотами.

Корозія

Він дуже корозійний і може атакувати певні сталі.

Реакції

Він не сумісний з сильними окислювачами. Він також сильно реагує з літієм і азотом.

При нагріванні в присутності водню її відновлюють до хлориду хрому (II) з утворенням хлористого водню.

2 CrCl₃    +    H₂   => 2 CrCl₂     +              2 HCl

рН

У водному розчині і з концентрацією 0,2 М: 2,4.

Синтез

Гексагідрат хлориду хрому (III) отримують шляхом взаємодії гідроксиду хрому з соляною кислотою і водою.

Cr (OH)₃   +    3 HCl + 3 H₂O => CrCl₃.6H₂O

Потім для отримання безводній солі CrCl нагрівають₃.6H₂Або в присутності тионилхлорида, SOCl₂, соляної кислоти і нагрівання:

[Cr (H₂O)₆Cl₃ + 6SOCl₂ + Δ → CrCl₃ + 12 HCl + 6SO₂

Альтернативно, CrCl₃ отримують пропусканням газоподібного хлору над сумішшю оксиду хрому і вуглецю.

Cr₂O₃   +    3 C + Cl₂ => 2 CrCl₃   +    3 CO

І, нарешті, найчастіше використовуваним способом є нагрівання його оксидом галогенирующим агентом, таким як тетрахлорид вуглецю:

Cr₂O₃ + 3CCl₄ + Δ → 2CrCl₃ + 3COCl₂

Використання

Промисловий

Хлорид хрому втручається у підготовці in situ хлориду хрому (II); реагент, що втручається в відновлення алкилгалогенидов, і в синтезі (Е) -алкенилгалогенидов.

-Використовується в техніці хромування. Це полягає в нанесенні, за допомогою гальваніки, тонкого шару хрому на предмети з металу або іншого матеріалу з декоративною метою, підвищуючи тим самим стійкість до корозії, а також твердість поверхні.

-Використовується як текстильна протрава, яка служить зв'язком між матеріалом для фарбування та тканинами, що підлягають фарбуванню. Крім того, він використовується як каталізатор для виробництва олефінів і гідроізоляційних агентів.

Терапевтичні засоби

Використання добавки хлориду хрому USP рекомендується пацієнтам, які отримують тільки внутрішньовенні розчини, що вводяться для загального парентерального харчування (ТПН). Тому тільки тоді ці пацієнти не отримують всіх своїх поживних потреб.

Хром (III) є частиною фактора толерантності до глюкози, активатора реакцій, які сприяє інсуліну. Вважається, що хром (III) активізує метаболізм глюкози, білків і ліпідів, полегшуючи дію інсуліну у людей і тварин.

Хром присутній у численних харчових продуктах. Але його концентрація не перевищує 2 на порцію, а брокколі - їжа з найбільшим внеском (11 мкг). Додатково, кишкове поглинання хрому є низьким, при цьому значення становить від 0,4 до 2,5% від кількості всередину.

Це ускладнює створення дієти для постачання хрому. У 1989 році Національна академія наук рекомендувала від 50 до 200 мкг / день як достатній прийом хрому.

Ризики

Серед можливих ризиків споживання цієї солі як хромової добавки є:

-Шлункові болі.

-Аномальні кровотечі, які можуть варіюватися від труднощів до загоєння рани, червоніших ударів або потемніння стільця внаслідок внутрішньої кровотечі.

-Роздратування в травній системі, що викликають виразки в шлунку або кишечнику.

-Дерматит

Список літератури

1. Shiver & Atkins. (2008). Неорганічна хімія (Четверте видання). Mc Graw Hill.
2. Вікіпедія. (2019). Хлорид хрому (III). Отримано з: en.wikipedia.org
3. Хлорид хрому (III) [PDF]. Отримано з: alpha.chem.umb.edu
4. PubChem. (2019). Гексагідрат хлористого хрому. Отримано з: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
5. Національні інститути охорони здоров'я. (21 вересня 2018). Довідник з хромової дієтичної добавки. Отримано з: ods.od.nih.gov
6. Томлінсон Керол А. (2019). Хромово-хлоридні побічні ефекти. Leaf Group Ltd. Отримано з: healthfully.com