Was ist Chromoxid?
Chromoxid ist ein Oxid des Chroms.
Je nach Oxidationszahl des Chroms gibt es verschiedene Verbindungen, aber wenn einfach von Chromoxid die Rede ist, wird häufig Chromoxid (III) verwendet. Neben Chromoxid (III) gibt es auch Chromoxid (II), Chromoxid (IV) und Chromoxid (VI).
Von den Chromoxiden ist das Chromoxid (III) das stabilste.
Anwendungen von Chromoxid
Chromoxid (III) ist eine äußerst stabile Verbindung gegenüber Säuren und Laugen, hat einen extrem hohen Schmelzpunkt von 2300 °C und ist sehr hitzebeständig. Aufgrund dieser Eigenschaften wird es hauptsächlich als Rohstoff für feuerfeste Materialien verwendet.
Weitere Anwendungen sind Pigmente zur Grünfärbung von Glas und Textilien, als Schleifmittel und als Bestandteil von Keramik. Es wird auch in der Chemie als Katalysator für Hydrierungen, Hydrocracking und viele andere organische Umwandlungsreaktionen sowie für die Synthese anderer Chromsalze verwendet.
Eigenschaften von Chromoxid
Chromoxid (II) ist ein schwarzes Pulver und unlöslich in Wasser. Es ist unlöslich in verdünnter Schwefelsäure und verdünnter Salpetersäure, aber löslich in Salzsäure, wo es durch Hydrierung eine blaue Lösung bildet. Außerdem ist es chemisch instabil. Es oxidiert an der Luft zu Chrom(III)-oxid und disproportioniert beim Erhitzen zu Chrommetall und Chrom(III)-oxid.
Chrom(III)-oxid ist dagegen sehr stabil. Es ist unlöslich in Säuren und Laugen und löst sich beim Erhitzen in einer Bromsäurealkalilösung auf. Chromoxid (IV) ist ein schwarzes Pulver, ferromagnetisch und unlöslich in Wasser.
Chromoxid (VI) ist ein rot kristallin, zerfließend und hochgiftig. In Wasser gelöst, bildet es Chromsäure und Dichromsäure; bei der Zersetzung bei 250 °C gibt es Sauerstoff ab und bildet Chromoxid (III).
Struktur des Chromoxids
Die chemische Formel lautet CrO für Chromoxid (II), Cr2O3 für Chromoxid (III), CrO2 für Chromoxid (IV) und CrO3 für Chromoxid (VI). Chromoxid (III) weist eine hexagonale korundartige Struktur auf, wobei die Oxidionen in einer hexagonalen, dicht gepackten Struktur vorliegen und die Chromionen ein Drittel der oktaedrischen Lücken besetzen.
Chromoxid (IV) hat eine tetragonale Struktur vom Rutiltyp. Chromoxid (VI) ist ein orthorhombischer, nadelförmiger Kristall.
In Festkörpern sind die Chromatome in der tetraedrischen Struktur in Ketten angeordnet und teilen sich einen Scheitelpunkt. Jedes Chromatom teilt sich zwei Sauerstoffatome mit seinem Nachbarn.
Weitere Informationen zu Chromoxid
1. Synthese von Chromoxid
Die Oxidation von Chromamalgam durch Reaktion mit Luft oder Salpetersäure ergibt Chrom(II)-oxid. Die Reaktion von Wasserstoff oder Ethanol mit glühendem Chromoxid (III) führt ebenfalls zu Chromoxid (II). Es kann auch durch Mischen von Chrom(II)-chlorid mit Natriumcarbonat und Erhitzen oder durch Pyrolyse von Chromcarbonylen hergestellt werden.
Chromoxid (III) kann aus Chromit über Na2Cr2O7 hergestellt und durch Schwefel bei hohen Temperaturen reduziert werden. Es kann auch durch die Zersetzung von Chromsalzen wie Chromnitrat oder durch die thermische Zersetzung von Ammoniumdichromat hergestellt werden.
Chromoxid (VI) wird durch Behandlung von Natriumchromat oder Natriumdichromat mit Schwefelsäure hergestellt.
2. Chromoxid-Reaktionen
Chromoxid (III) ist ein amphoteres Oxid. Es löst sich in Säuren als hydratisiertes Chromion [Cr(H2O)6]3+ und in konzentrierten Laugen als Chromit-Ion CrO2- oder [Cr(OH)6]3-. Beim Erhitzen mit Kohlenstoff oder Aluminiumfeinteilen wird es zu metallischem Chrom reduziert. Chromchlorid (III) entsteht beim Erhitzen mit Chlor oder Kohlenstoff, und Chromate können durch Oxidation anderer Metalloxide an der Luft gebildet werden.
Chromoxid (VI) wird in Essigsäure oder Aceton aufgelöst und als Oxidationsmittel in synthetischen Reaktionen verwendet. Oxidationsreaktionen mit Chromoxid (VI) wandeln 1,5 Äquivalente von Alkoholen in die entsprechenden Aldehyde und Ketone um.