O hidróxido de crómio é um produto da reacção de composto inorgânico de uma base com um sal de crómio. Sua fórmula química varia de acordo com o estado de oxidação do cromo (+2 ou +3, para este tipo de composto). Assim, tendo Cr (OH) 2 para hidróxido de cromo (II) e Cr (OH) 3 para hidróxido de cromo (III).
Por razões eletrônicas, o Cr 2+ é mais instável que o Cr 3+ , portanto o Cr (OH) 2 é um agente redutor (perde um elétron para +3). Assim, embora ambos os hidróxidos possam ser obtidos como precipitados, o Cr (OH) 3 – também chamado de hidróxido crômico – é o composto predominante.
Ao contrário dos hidróxidos obtidos pela simples dissolução de óxidos metálicos em água, o Cr (OH) 3 não é sintetizado por essa via devido à baixa solubilidade do óxido crômico (Cr 2 O 3 , imagem acima). No entanto, o Cr (OH) 3 é considerado como Cr 2 O 3 xH 2 O, usado como pigmento verde esmeralda (verde Guinet).
No laboratório, é iniciado o cromo metálico, que é dissolvido em solução ácida para a formação do complexo [Cr (OH 2 ) 6 ] 3+ . Este complexo aquoso reage então com uma base (NaOH ou KOH) para formar o hidróxido crômico correspondente.
Se as etapas acima forem realizadas em condições que garantam a ausência de oxigênio, a reação causará Cr (OH) 2 (hidróxido de cromo). Subsequentemente, é necessária uma separação e desidratação do sólido precipitado. Como resultado, nasce o verdadeiro Cr (OH) 3 , um pó verde com estrutura polimérica e incerto.
A imagem superior é a representação mais simples de Cr (OH) 3 na fase gasosa e isolada. E também assumindo carácter puramente iónica das suas interacções, o sólido pode ser exibida catiões Cr 3+ interagindo com um anião triplicado quantidade OH – .
No entanto, a natureza da ligação Cr – OH é mais covalente, devido à química de coordenação do Cr 3+ .
Por exemplo, [Cr (OH complexo 2 ) 6 ] 3+ indica que o centro metálico está coordenado com crómio seis moléculas de água; Como estes são neutros, o complexo exibe a carga positiva do cátion original, Cr 3+ .
A estrutura do complexo [Cr (OH 2 ) 6 ] 3+ é representada na imagem acima . O iões Cl – pode vir, por exemplo, ácido clorídrico, no caso de ter sido utilizado para dissolver o sal ou óxido crómico.
Quando NaOH (ou KOH) é adicionado ao meio de reação, o íon OH – desprotona é uma molécula desse complexo, formando [Cr (OH 2 ) 5 (OH)] 2+ (agora existem cinco moléculas de água porque a sexta perdeu um próton) )
Consecutivamente, esse novo complexo desidrata outro complexo aquoso, criando dímeros ligados por pontes de hidróxido:
(H 2 O) 5 Cr – OH – Cr (OH 2 ) 5
À medida que a basicidade do meio aumenta (o pH aumenta), o complexo [Cr (OH 2 ) 4 (OH) 2 ] + é formado , e a probabilidade de novas pontes de hidróxido para criar polímeros gelatinosos também aumenta. De fato, essa “geléia verde-acinzentada” se recusa a precipitar ordenadamente.
Finalmente, Cr (OH 2 ) 3 (OH) 3 consiste em um octaedro com Cr 3+ no centro e ligado a três moléculas de água e três OH – que neutralizam sua carga positiva; isso sem considerar a polimerização.
Quando Cr (OH 2 ) 3 (OH) 3 é desidratado, a água coordenada com Cr 3+ é removida e, como esse cátion se coordena com seis espécies (ligantes), surgem estruturas poliméricas nas quais as ligações estão possivelmente envolvidas Cr – Cr.
Além disso, quando desidratada, sua estrutura pode ser considerada como Cr 2 O 3 · 3H 2 O; Em outras palavras, o óxido crômico trihidratado. No entanto, são os estudos físico-químicos do sólido que podem lançar luz sobre a verdadeira estrutura do Cr (OH) 3 neste momento.
Propriedades físicas e químicas
O Cr (OH) 3 tem a aparência de um pó azul esverdeado, mas quando entra em contato com a água forma um precipitado gelatinoso verde-acinzentado.
É insolúvel em água, mas solúvel em ácidos e bases fortes. Além disso, quando aquecido, decompõe-se, produzindo vapores de óxido de cromo.
Anfotérico
Por que o hidróxido de cromo é solúvel em soluções ácidas e básicas? O motivo é devido ao seu caráter anfotérico , que permite reagir com ácidos e bases. Esta propriedade é característica de Cr 3+ .
Ao reagir com ácidos, o Cr (OH 2 ) 3 (OH) 3 se dissolve porque as pontes de hidroxila estão quebradas, responsáveis pela aparência gelatinosa do precipitado.
Por outro lado, quando mais base é adicionada, o OH – continua substituindo as moléculas de água, formando o complexo negativo [Cr (OH 2 ) 2 (OH) 4 ] – . Esse complexo torna a solução com uma cor verde clara, que se intensifica à medida que a reação continua.
Quando todo o Cr (OH 2 ) 3 (OH) 3 reagir, um complexo final é obtido conforme indicado pela equação química:
Cr (OH 2 ) 3 (OH) 3 + 3 OH – <=> [Cr (OH) 6 ] 3- + 3 H 2 O
Esse complexo negativo está associado aos cátions circundantes (Na + , se a base for NaOH) e, após a evaporação da água, o sal do cromito de sódio precipita (NaCrO 2 , cor verde esmeralda). Assim, o meio ácido e o básico são capazes de dissolver o hidróxido de cromo.
Síntese de hidróxido de cromo no campo industrial
Na indústria, é produzido pela precipitação de sulfato de cromo com soluções de hidróxido de sódio ou hidróxido de amônio. Da mesma forma, o hidróxido de cromo é produzido pela reação esquematizada:
CrO 7 2- + 3 SO 2 + 2H + => 2 Cr 3+ + 3 SO 4 2- + H 2 S
Cr 3+ + 3OH – => Cr (OH) 3
Como mostrado no procedimento anterior, a redução do cromo VI para o cromo III é de grande importância ecológica.
O cromo III é relativamente inofensivo à biota, enquanto o cromo VI é tóxico e carcinogênico, além de ser muito solúvel, portanto, sua eliminação do ambiente é importante.
A tecnologia de tratamento de águas residuais e de solo inclui uma redução de Cr (VI) para Cr (III).
Usos
– Formulação de maquiagem.
– Corantes capilares.
– Tintas para unhas.
– produtos para cuidados com a pele.
– Produtos de limpeza.
– Em acabamento de metal, que representa 73% de seu consumo na indústria.
– Na preservação de madeira.
Referências
- Whitten, Davis, Peck e Stanley. Química (8a ed.). CENGAGE Learning, p. 873, 874.
- PubChem (2018). Hidróxido Crômico. Recuperado em 18 de abril de 2018, de: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- N4TR! UMbr. (22 de junho de 2015). Hidróxido de crómio (III). [Figura]. Recuperado em 18 de abril de 2018, de: commons.wikimedia.org
- Martínez Troya, D., Martín-Pérez, JJ Estudo para o uso experimental de óxidos e hidróxidos de cromo no ensino médio. BÓRAX nº 2 (1) – Revisão de Química Prática para IES Secundário e Bacharelado. Zaframagón-ISSN 2529-9581.
- Síntese, caracterização e estabilidade dos hidróxidos de Cr (III) e Fe (III). (2014) Papassiopi, N., Vaxevanidou, K., Christou, C., Karagianni, E. e Antipas, G. J. Hazard Mater. 264: 490-497.
- PrebChem (9 de fevereiro de 2016). Preparação de hidróxido de cromo (III). Retirado em 18 de abril de 2018, de: prepchem.com
- Wikipedia (2018). Hidróxido de crómio (III). Recuperado em 18 de abril de 2018, de: en.wikipedia.org