Qu’est-ce que l’oxyde de chrome ?
L’oxyde de chrome est comme son nom l’indique, un oxyde de chrome.
Il existe différents composés en fonction du degré d’oxydation de celui-ci, mais lorsqu’on parle simplement d’oxyde de chrome, on utilise souvent l’oxyde de chrome (III). Outre ce dernier, il existe également l’oxyde de chrome (II), l’oxyde de chrome (IV) et l’oxyde de chrome (VI).
Parmi ces quatre oxydes de chrome, le (III) est le plus stable.
Utilisations de l’oxyde de chrome
L’oxyde de chrome (III) est un composé extrêmement stable contre les acides et les alcalis. Il a un point de fusion extrêmement élevé de 2 300°C et est très stable à la chaleur. Grâce à cette caractéristique, il est principalement utilisé comme matière première pour les matériaux réfractaires.
Il sert également de pigment pour colorer en vert le verre et les tissus, comme abrasif et comme composant des céramiques. Il est également utilisé dans des applications chimiques. Notamment comme catalyseur pour l’hydrogénation, l’hydrocraquage et de nombreuses autres réactions de conversion organique, ainsi que dans la synthèse d’autres sels de chrome.
Propriétés de l’oxyde de chrome
L’oxyde de chrome (II) est une poudre noire et insoluble dans l’eau. Il est insoluble dans l’acide sulfurique dilué et dans l’acide nitrique dilué, mais soluble dans l’acide chlorhydrique, où il forme une solution bleue par hydrogénation. Il est également chimiquement instable. Il s’oxyde dans l’air en oxyde de chrome (III). Il se disproportionne en chrome métal et en oxyde de chrome (III) lorsqu’il est chauffé.
En revanche, l’oxyde de chrome (III) est très stable. Il est insoluble dans les acides et les alcalis et se dissout en chauffant une solution alcaline d’acide bromique.
L’oxyde de chrome (IV) est une poudre noire, ferromagnétique et insoluble dans l’eau. Il s’agit d’un cristal rouge, déliquescent et hautement toxique. Dissous dans l’eau, il produit de l’acide chromique et de l’acide dichromique. Lorsqu’il est décomposé à 250°C, il dégage de l’oxygène pour former de l’oxyde de chrome (III).
Structure de l’oxyde de chrome
La formule chimique est CrO pour l’oxyde de chrome (II), Cr2O3 pour le (III), CrO2 pour le (IV) et CrO3 pour le (VI). L’oxyde de chrome (III) a une structure hexagonale de type corindon, avec les ions oxyde dans une structure hexagonale en pile serrée et les ions chrome occupant un tiers des lacunes en forme d’octaèdre.
L’oxyde de chrome (IV) a une structure tétragonale de type rutile. L’oxyde de chrome (VI) est un cristal orthorhombique en forme d’aiguille.
Dans les solides, les atomes de chrome de la structure tétraédrique sont disposés en chaînes, partageant un sommet. Chaque atome de chrome partage deux atomes d’oxygène avec son voisin.
Autres informations sur l’oxyde de chrome
1. Synthèse de l’oxyde de chrome
L’oxydation de l’amalgame de chrome par réaction avec l’air ou l’acide nitrique donne de l’oxyde de chrome (II). La réaction de l’hydrogène ou de l’éthanol avec de l’oxyde de chrome (III) chauffé au rouge donne également de l’oxyde de chrome (II). Il peut également être produit en mélangeant du chlorure de chrome (II) avec du carbonate de sodium et en chauffant ou par pyrolyse de carbonyles de chrome.
L’oxyde de chrome (III) peut être produit à partir de la chromite via Na2Cr2O7 et réduit par le soufre à haute température. Il peut également l’être par la décomposition de sels de chrome tels que le nitrate de chrome ou par la décomposition thermique du bichromate d’ammonium.
L’oxyde de chrome (VI) est produit en traitant le chromate de sodium ou le bichromate de sodium avec de l’acide sulfurique.
2. Réactions de l’oxyde de chrome
L’oxyde de chrome (III) est un oxyde amphotère. Il se dissout dans les acides sous la forme de l’ion chrome hydraté [Cr(H2O)6]3+ et dans les alcalis concentrés sous la forme de l’ion chromite CrO2- ou [Cr(OH)6]3-. Lorsqu’il est chauffé avec des fines de carbone ou d’aluminium, il est réduit en chrome métallique. Le chlorure de chrome (III) est obtenu lorsqu’il est chauffé avec du chlore ou du carbone. Les chromates peuvent être formés en oxydant d’autres oxydes métalliques dans l’air.
L’oxyde de chrome (VI) est dissous dans l’acide acétique ou l’acétone, puis utilisé comme agent oxydant dans des réactions synthétiques. Les réactions d’oxydation avec l’oxyde de chrome (VI) convertissent 1,5 équivalents d’alcools en aldéhydes et cétones correspondants.