Was ist Chromchlorid?
Chromchlorid ist ein Chlorid des Chroms.
Chromchlorid kommt in Verbindungen mit unterschiedlichen Oxidationszahlen vor: Chrom(II)-chlorid, Chrom(III)-chlorid und Chrom(IV)-chlorid.
Chromchlorid (II) wird durch Zugabe von Chlorwasserstoff zu weißem, heißem Chrommetall gewonnen. Chromchlorid (III) entsteht bei starker Erhitzung von metallischem Chrom unter einem Chlorstrom. Chromchlorid (IV) wird durch Erhitzen von Chromchlorid (III) und Chlor auf 600-700 °C gewonnen, ist jedoch instabil und lässt sich nicht leicht isolieren.
Anwendungen von Chromchlorid
Chromchlorid wird als Katalysator für organische Reaktionen, in der Galvanotechnik, in Pigmenten, Arzneimitteln und Beizmitteln verwendet. Chromchlorid (II) kann vor allem in der Verchromungstechnik verwendet werden.
Bei der galvanischen Verchromung wird eine dünne Chromschicht auf dekorative Metalle aufgebracht, wodurch die Korrosionsbeständigkeit und die Oberflächenhärte erhöht werden. Bei der Verwendung in Textilbeizen dient es als Bindeglied zwischen dem zu färbenden Stoff und dem Färbemittel. Chrom(II)-chlorid kann auch als Katalysator für die Herstellung von Olefinen und Imprägniermitteln verwendet werden.
Chrom (III) ist Teil des Glukosetoleranzfaktors und ein Aktivator von insulinunterstützten Reaktionen. Seine Wirkung wird in Arzneimitteln zur Aktivierung des Glukose-, Protein- und Fettstoffwechsels und zur Förderung der Insulinwirkung bei Mensch und Tier genutzt.
Eigenschaften von Chromchlorid
Chromchlorid (II) ist ein farbloser, nadelförmiger Kristall, während Chromchlorid (III) ein rötlich-violetter Kristall ist. Bei hohen Temperaturen liegt Chromchlorid (IV) als stabiles Gas vor.
Chrom(III)-chlorid ist eine Lewis-Säure nach dem HSAB-Gesetz; dreiwertiges Chrom ist bei Ligandensubstitutionsreaktionen weniger aktiv, aber der Zusatz einer kleinen Menge Zink oder eines Reduktionsmittels wie Salzsäure erhöht seine Aktivität.
Bei der Reduktion zu Chrom(II)-chlorid findet eine unmittelbare Ligandenersatzreaktion statt, die zu einem Elektronentransfer über eine Chlorbrücke zu CrCl3 und einem dreiwertigen Chromkomplex führt. Das aktivierte Cr(II) ist regenerierbar; die Reaktion läuft so lange, bis das gesamte Cr(III) ersetzt ist.
Struktur von Chromchlorid
Chrom(II)-chlorid ist auch als Chromdichlorid, Chrom(III)-chlorid als Chromtrichlorid und Chrom(IV)-chlorid als Chromtetrachlorid bekannt. Die chemische Formel für Chromchlorid (II) lautet CrCl2, für Chromchlorid (III) CrCl3 und für Chromchlorid (IV) CrCl4.
Das Molekulargewicht von Chromchlorid (II) liegt bei 122,90, das von Chromchlorid (III) bei 158,36 und das von Chromchlorid (IV) bei 193,81. Die wasserfreie Form von Chrom(III)-chlorid ist violett kristallin und praktisch unlöslich in Wasser.
Das Hexahydrat CrCl3-6H2O ist ein Komplex und es gibt die hydratisierten Isomere [Cr(H2O)6]Cl3, [Cr(H2O)5Cl]Cl2・H2O und [Cr(H2O)4Cl2]Cl・2H2O. Wenn Pyridin als Ligand verwendet wird, entsteht [CrCl3(C5H5N)3] und die meisten Cr(III)-Komplexe haben eine oktaedrische Struktur mit einer Koordinationszahl von 6.
Weitere Informationen zu Chromchlorid
1. Synthesemethoden für Chromchlorid
Chrom(III)-chloridanhydrid kann durch Verbindung einzelner Elemente bei hohen Temperaturen synthetisiert werden, es kann aber auch durch Reaktion von Dichromtrioxid mit Chlor bei 800 °C in Gegenwart von Kohlenstoff hergestellt werden. Chrom(III)-chloridhydrat kann durch die Reaktion von Salzsäure mit Chrom synthetisiert werden; bei 650 °C reagiert Chrom(III)-chloridhexahydrat mit Tetrachlorkohlenstoff zu einem Anhydrid. Es kann auch mit Thionylchlorid dehydriert werden.
Die Reduktion von Chrom(III)-chlorid mit Wasserstoff bei 500 °C ergibt Chrom(II)-chlorid. Chrom(II)-chlorid kann auch durch die Reaktion von Chlorwasserstoff mit Chromacetat synthetisiert werden.
2. Chromchlorid als Ausgangsstoff
Chrom(III)-chloridanhydrid ist ein wichtiger Rohstoff in der metallorganischen Chemie. Es können verschiedene Organochromverbindungen synthetisiert werden, wie z. B. Diphenylchrom, das strukturell dem Ferrocen ähnlich ist.
3. Reaktionen mit Chromchlorid
Chrom(II)-chlorid, das im Allgemeinen aus Chrom(III)-chlorid reduziert wird, kann in der organischen Synthese als organisches Reduktionsmittel verwendet werden. Es wandelt C-Cl-Bindungen in C-H-Bindungen um und reduziert auch Aldehyde zu halogenierten Alkenen. Bei der Reduktion von Aldehyden werden Chrom(III)-chlorid und Lithiumaluminiumhydrid in der Regel in einem Molverhältnis von 2:1 verwendet.