Chroom(III)oxide

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie
Ga naar: navigatie, zoeken
Chroom(III)oxide
Structuurformule en molecuulmodel
Kristalstructuur van chroom(III)oxide  __ Cr3+      __ O2-
Kristalstructuur van chroom(III)oxide
__ Cr3+      __ O2-
Chroom(III)oxide-kristallen
Chroom(III)oxide-kristallen
Algemeen
Molecuulformule
     (uitleg)
Cr2O3
IUPAC-naam chroom(III)oxide
Andere namen chroomsesquioxide, chromia
Molmassa 151,99 g/mol
SMILES
O=[Cr]O[Cr]=O
InChI
1/2Cr.3O/rCr2O3/c3-1-5-2-4
CAS-nummer 1308-38-9
EG-nummer 215-160-9
PubChem 517277
Beschrijving Groen, reukloos poeder
Fysische eigenschappen
Aggregatietoestand vast
Kleur groen
Dichtheid 5,22 g/cm³
Smeltpunt 2435 °C
Kookpunt 4000 °C
Onoplosbaar in water
Geometrie en kristalstructuur
Kristalstructuur hexagonaal
Waar mogelijk zijn SI-eenheden gebruikt. Tenzij anders vermeld zijn standaardomstandigheden gebruikt (298,15 K of 25 °C, 1 bar).
Portaal  Portaalicoon   Scheikunde

Chroom(III)oxide is een oxide van chroom, met als brutoformule Cr2O3. De stof komt voor als een groen, reukloos hygroscopisch kristallijn poeder, dat onoplosbaar is in water. Bij verhitting kleurt het bruin, na afkoeling weer groen.

Het synthetische pigment chroomoxidegroen werd in 1929 door Bayer AG op de markt gebracht.[1] In tegenstelling tot andere chroomverbindingen, waaronder de hexavalente zoals chroom(VI)oxide, is chroom(III)oxide weinig tot niet giftig.

Voorkomen[bewerken]

Chroom(III)oxide komt in de natuur voor als het zeldzame mineraal eskolaiet, dat gevonden wordt in chroomrijk tremoliet, kwartsiet en chlorietaders. Eskolaiet komt ook voor in chondrieten. Het mineraal is vernoemd naar de Finse geoloog Pentti Eskola.[2]

Synthese[bewerken]

De Parijsenaars Pannetier en Binet synthetiseerden in 1838 als eersten, volgens een geheim proces, het doorzichtige zouthydraat van chroom(III)oxide, uitgaande van het mineraal chromiet. Het werd als een pigment verkocht.[3] De omzetting van chromiet naar chroom(III)oxide verloopt via de vorming van natriumdichromaat, dat bij hoge temperaturen met zwavel gereduceerd wordt:[4]

\mathrm{Na_2Cr_2O_7\ +\ S\ \longrightarrow\ Cr_2O_3\ +\ Na_2SO_4}

Het oxide kan ook gevormd worden door de ontleding van chroomzouten, zoals chroom(III)nitraat of ammoniumdichromaat:

\mathrm{(NH_4)_2Cr_2O_7\ \xrightarrow[]{\ \ \Delta T\ \ }\ Cr_2O_3\ +\ N_2\ +\ 4\ H_2O}

Deze reactie is exotherm en de vrijgekomen warmte zorgt dat de reactie zichzelf kan onderhouden bij een temperatuur boven 225°C. De ontbinding is een populaire demonstratieproef in studentenlaboratoria. Wanneer een hoopje ammoniumdichromaat verhit wordt met de vlam van een bunsenbrander, ontstaat een reactie die op een vulkaanuitbarsting lijkt: het chroom(III)oxide vormt een groene kegel en de ontsnappende gassen (stikstofgas en waterdamp) blazen stofdeeltjes de lucht in.

Chroom(III)oxide kan gereduceerd worden tot metallisch chroom door een thermietachtige reactie, waarbij een heldere gloed waarneembaar is.

Kristalstructuur en eigenschappen[bewerken]

Chroom(III)oxide bezit een hexagonale kristalstructuur, vergelijkbaar met die van aluminiumoxide. De kristallen bezitten een hardheid van 8 tot 8,5 op de hardheidsschaal van Mohs. Het is tot 307 K, de Néeltemperatuur, antiferromagnetisch.[5][6]

Chroom(III)oxide is oplosbaar in zuren, waarbij gehydrateerde chroomionen gevormd worden: [Cr(H2O)6]3+. Het lost ook goed op in (geconcentreerde) basen (bijvoorbeeld natronloog), waarbij ionen van het type [Cr(OH)6]3- gevormd worden. Aangezien het zowel met een zuur als base kan reageren is chroom(III)oxide amfoteer.

Als het verhit wordt met fijn verdeelde koolstof wordt het gereduceerd tot metallisch chroom.

Toepassingen[bewerken]

Chroom(III)oxide is een algemeen gebruikt, olijfgroen, niet-giftig pigment. Het schilderspigment viridiaan bestaat hoofdzakelijk uit chroom(III)oxide-dihydraat. Verder wordt het gebruikt bij emaillering en voor het kleuren van glas.

Chroom(III)oxide wordt vanwege zijn hardheid gebruikt als slijpmiddel.

Bij verscheidene organische reacties wordt chroom(III)oxide als katalysator gebruikt.

Chromium(III)oxide is de precursor van het magnetische pigment chroom(IV)oxide. De omzetting gebeurt door reactie met chroom(VI)oxide:

\mathrm{Cr_2O_3\ +\ 3\ CrO_3\ \longrightarrow\ 5\ CrO_2\ +\ O_2}

Zie ook[bewerken]

Externe link[bewerken]

Bronnen, noten en/of referenties
  1. K. Dohnke, Die Lack-Story: 100 Jahre Farbigkeit zwischen Schutz, Schönheit und Umwelt, 143, Dölling und Galitz, Hambur, 2000, ISBN=3933374642
  2. (en) Eskolaite op webmineral.com, geraadpleegd op 12 februari 2013
  3. (en) Nicholas Eastaugh, Tracey Chaplin en Ruth Siddall (2004) - The pigment compendium: a dictionary of historical pigments, Butterworth-Heinemann, p. 391 - ISBN 0-7506-5749-9
  4. Gerd Anger, Jost Halstenberg, Klaus Hochgeschwender, Christoph Scherhag, Ulrich Korallus, Herbert Knopf, Peter Schmidt, Manfred Ohlinger, "Chromium Compounds" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Wiley-VCH, Weinheim, 2005.
  5. (en) J.E. Greedan (1994) - Magnetic oxides, Encyclopedia of Inorganic Chemistry, R. Bruce King, Ed. John Wiley & Sons - ISBN 0-471-93620-0
  6. (en) A.F. Holleman & E. Wiberg (2001) - Inorganic Chemistry, Academic Press, New York - ISBN 0-12-352651-5
Zoek dit woord op in WikiWoordenboek