Διχρωμικό Κάλιο

Διχρωμικό κάλιο:

Το διχρωμικό κάλιο (K2Cr2O7) είναι ένα στερεό κρυσταλλικό ιοντικό με φωτεινό, κοκκινωπό -πορτοκαλί χρώμα. Έχει ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών ως οξειδωτικός παράγοντας σε εργαστήρια και βιομηχανίες. Είναι πολύ επικίνδυνο και χρόνιο για την υγεία όπως όλες οι ενώσεις εξασθενούς χρωμίου. Είναι ένα ισχυρό οξειδωτικό με διαβρωτικές ιδιότητες, διαλυτό και πιο πυκνό από το νερό. Το διχρωμικό κάλιο μπορεί να είναι επικίνδυνο για την ανθρώπινη υγεία εάν εκτεθεί για μεγάλο χρονικό διάστημα. Επομένως, θα πρέπει να αντιμετωπίζεται με προσοχή και προσοχή.

Μοριακός τύπος και δομή:

Ο χημικός τύπος του διχρωμικού καλίου είναι K2Cr2O7, ενώ το μοριακό του βάρος είναι 294,185 g / mol. Αποτελείται από δύο ιόντα καλίου (K+) και ένα άσχημα φορτισμένο διχρωμικό ιόν (Cr2O7–).

Στο διχρωμικό ιόν, δύο ιόντα χρωμίου έχουν εξαγωνική δομή, με κατάσταση οξείδωσης +6 και συνδέονται μεταξύ τους με τρία άτομα οξυγόνου και ένα άτομο οξυγόνου που εμποδίζει τη γέφυρα.

Παραγωγή K2Cr2O7:

Το διχρωμικό κάλιο συνήθως ρυθμίζεται από την αντίδραση του χλωριούχου καλίου σε διχρωμικό νάτριο. Εναλλακτικά, μπορεί επίσης να βρεθεί στο χρωμικό κάλιο με τη διαδικασία ψησίματος του σιδήρου χρωμίτη με υδροξείδιο του καλίου. Διαλύεται στο νερό και στη διάλυσή του ιονίζεται:

K2Cr2O7 → 2 K+ + Cr2O72−

Cr2O72− + H2O ⇌ 2 CrO42− + 2 H+

Αντιδράσεις με διχρωμικό κάλιο:

Το διχρωμικό κάλιο έχει οξειδωτικές ιδιότητες στην οργανική χημεία και είναι πιο ήπιο στη φύση του από το υπερμαγγανικό κάλιο. Χρησιμοποιείται για την οξείδωση του αλκοόλ. Μετατρέπει τις απαραίτητες αλκοόλες σε αλδεΰδη και, υπό την δέουσα πίεση, σε καρβοξυλικά οξέα. Αντίθετα, το υπερμαγγανικό κάλιο τείνει να παρέχει καρβοξυλικό οξύ ως υποπροϊόν. Η δεύτερη αλκοόλη μετατρέπεται σε κετόνες.

Σε ένα υδατικό διάλυμα, η υποδεικνυόμενη αλλαγή χρώματος μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον έλεγχο του διαχωρισμού αλδεΰδης και κετονών. Η αλδεΰδη μειώνει το διχρωμικό από +6 σε +3 κατάσταση οξείδωσης, αλλάζοντας το χρώμα από πορτοκαλί σε πράσινο. Αυτή η αλλαγή χρώματος προκύπτει επειδή η αλδεΰδη μπορεί να οξειδωθεί στο αντίστοιχο καρβοξυλικό οξύ. Η κετόνη δεν θα παρουσιάσει τέτοια αλλαγή επειδή δεν μπορεί να οξειδωθεί συνεχώς, επομένως το διάλυμα θα είναι πάντα πορτοκαλί.

1. Δίνει οξυγόνο όταν θερμαίνεται έντονα:

4 K2Cr2O7 → 4 K2CrO4 + 2 Cr2O3 + 3 O2

2 . Από ποτάσα παράγεται βιομηχανικά το χρωμικό κάλιο:

K2Cr2O7 + K2CO3 → 2 K2CrO4 + CO2

3 . Κατά την αντίδραση με πυκνά οξέα, απελευθερώνεται οξυγόνο:

2 K2Cr2O7 + 8 H2SO4 → 2 K2SO4 + 2 Cr2(SO4)3 + 8 H2O + 3 O2

Φυσικές ιδιότητες:

1. Το διχρωμικό κάλιο υπάρχει ως στερεή ουσία σε θερμοκρασία δωματίου και έχει έναν κοκκινωπό-πορτοκαλί κρύσταλλο.

2. Το διχρωμικό κάλιο δεν έχει φυσική οσμή.

3. Δεν καίγεται φυσικά και είναι πολύ διαβρωτικό.

4. Το σημείο βρασμού του διχρωμικού καλίου είναι 500°C και το σημείο τήξης είναι 398°C. Όταν βράζει, το διχρωμικό κάλιο αποσυντίθεται.

5. Η διαλυτότητα του διχρωμικού καλίου ποικίλλει σε διαφορετικές θερμοκρασίες, πράγμα που σημαίνει ότι είναι πολύ διαλυτό στο νερό σε υψηλές θερμοκρασίες. Ωστόσο, το διχρωμικό κάλιο δεν διαλύεται σε αλκοόλη και ακετόνη.

6. Ο δείκτης διάθλασης του διχρωμικού καλίου είναι 1,738.

Χημικές ιδιότητες:

1. Θερμική δράση στο διχρωμικό κάλιο:

Όταν θερμαίνεται με διχρωμικό κάλιο, λαμβάνεται χρωμικό άλας μαζί με αέριο οξυγόνο.

4K2Cr2O7 ⟶ 4K2CrO4 + 2Cr2O3 + 3O2

2 . Δράση διχρωμικού καλίου στα αλκάλια:

Όταν αντιδρά με αλκάλια, το διχρωμικό κάλιο χάνει το κοκκινωπό-πορτοκαλί χρώμα του και γίνεται κίτρινο.

 K2Cr2O7 + 2KOH ⟶ 2K2CrO4 + H2O (Κίτρινο-πορτοκαλί)

3 . Οξειδωτικές ιδιότητες του διχρωμικού καλίου:

Το διχρωμικό κάλιο δρα ως εξαιρετικός οξειδωτικός παράγοντας.

i. Σε αντίδραση με αραιό θειικό οξύ, ένα μόριο διχρωμικού καλίου παράγει τρία γραμμομόρια αερίου οξυγόνου.

K2Cr2O7 + 4H2SO4 ⟶ K2SO4 + Cr2 (SO4)3+ 4H2O + 3O

ii. Όταν το διχρωμικό κάλιο αντιδρά με το KI, απελευθερώνεται αέριο ιώδιο.

K2Cr2O7 + 7H2SO4 + 6KI⟶ 4K2SO4 + Cr2 (SO4)3+ 7H2O + 3I2

4 . Δοκιμή Chromyl Chloride:

Το διχρωμικό κάλιο συνδυάζεται με πυκνό θειικό οξύ για να δώσει ένα κοκκινοκαφέ ατμό χρωμυλοχλωρίδιο. Η αντίδραση ονομάζεται επίσης Δοκιμή Chromyl Chloride.

K2Cr2O7 + 4KCl + 6H2SO4 ⟶ 2CrO2Cl2 + 6KHSO4

3H2

Χρησιμοποιεί:

1. Επεξεργασία των ξύλων.

2. Καθαρισμός

3. Κατασκευή

4. Φωτογραφία

5. Εκτύπωση

Συμπέρασμα

Το διχρωμικό κάλιο είναι λιγότερο οξειδωτικό από το KMnO4. Ωστόσο, τα διαλύματά του εμφανίζουν μακροχρόνια σταθερότητα σε οξύ και φως, σε πολλούς οργανισμούς και σε ιόντα χλωρίου. Συχνά χρησιμοποιείται σε όξινα διαλύματα. Το κύριο μειονέκτημα είναι ότι τόσο ο αντιδραστήρας Cr2O72− όσο και το προϊόν Cr3+ έχουν πορτοκαλί και πράσινο χρώμα, αντίστοιχα.