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| 名前 | |||
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| 体系的なIUPAC名
クロム酸塩および二クロム酸塩 | |||
| 識別子 | |||
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3Dモデル（JSmol）
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| チェビ |
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| ケムスパイダー |
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| ドラッグバンク |
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パブケム CID
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| ユニ |
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CompTox ダッシュボード ( EPA )
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| プロパティ | |||
| クロ2−4 ...およびCr 2お2−7 2−7 | |||
| モル質量 | 115.994 g mol −1および 215.988 g mol −1 | ||
| 共役酸 | クロム酸 | ||
特に記載がない限り、データは標準状態（25 °C [77 °F]、100 kPa）の材料に関するものです。
インフォボックス参照
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クロム酸塩にはクロム酸アニオン、CrOが含まれる。2−4
...二クロム酸塩には二クロム酸アニオン、Cr
2お2−7
2−7これらは、+6 の酸化状態のクロムのオキシアニオンであり、中程度の強さの酸化剤です。水溶液中では、クロム酸イオンと二クロム酸イオンは相互に変換可能です。
化学的性質
クロム酸塩は過酸化水素と反応し、過酸化物、O2−2
...は、1つまたは複数の酸素原子を置換します。酸性溶液中では、不安定な青色のペルオキソ錯体である酸化クロム(VI)過酸化物、CrO(O 2 ) 2が形成されます。これは非電荷共有結合分子であり、エーテルに抽出することができます。ピリジンを加えると、より安定した錯体CrO(O 2 ) 2 pyが形成されます。[1]
酸塩基特性
水溶液中では、クロム酸イオンと二クロム酸イオンが化学平衡状態で存在します。
- 2 CrO2−4+ 2 H + ⇌ Cr 2 O2−7+水
優位性図は、平衡の位置がpHとクロムの分析濃度の両方に依存することを示しています。[注 1]アルカリ溶液ではクロム酸イオンが優位種ですが、酸性溶液では二クロム酸が優位イオンになることがあります。
強酸性溶液中では、さらに縮合反応が起こり、三クロム酸塩（Cr）が形成される。
3お2−10 10代
、および四クロム酸塩、Cr
4お2−13
13歳[ 2 ]クロム(VI)のすべてのポリオキシアニオンは、頂点を共有する四面体CrO 4ユニットから構成される構造を有する。[3]
クロム酸水素イオンHCrO 4 −は弱酸である。
- HCrO−
4⇌クロ2−4
...+ H + ; p Ka ≈ 5.9
二クロム酸イオンとも平衡状態にあります。
- 2 HCrO−
4⇌クレ
2お2−7
2−7+水
この平衡は水素イオン濃度の変化を伴わないため、平衡は pH に依存しないと考えられます。優位性図の赤い線は、クロム酸イオンとの同時平衡のため、完全に水平ではありません。クロム酸水素イオンはプロトン化されて分子状クロム酸H 2 CrO 4が形成される可能性がありますが、平衡の p Kaは
- H 2 CrO 4 ⇌ HCrO−4+ ほ+
十分に特徴付けられていない。報告された値は約-0.8から1.6の範囲である。[4]
二クロム酸イオンはクロム酸イオンよりもやや弱い塩基である: [5]
- HCr2O−7 ⇌ Cr 2 O2−7 + H +、 pKa = 1.18
この反応のp K a値は、pH > 4 では無視できることを示しています。
酸化還元特性
クロム酸イオンと二クロム酸イオンはかなり強力な酸化剤です。通常、3 つの電子がクロム原子に追加され、酸化状態が +3 に還元されます。酸性溶液では、水和された Cr 3+イオンが生成されます。
- Cr
2お2−7
2−7+ 14 H + + 6 e − → 2 Cr 3+ + 7 H 2 O ε 0 = 1.33 V
アルカリ溶液では水酸化クロム(III)が生成される。酸化還元電位は、クロム酸塩が酸性溶液よりもアルカリ溶液中では弱い酸化剤であることを示している。[6]
- クロ2−4
...+ 4時間
2O + 3 e − → Cr(OH)
3+ 5 OH−
ε0 = −0.13V
アプリケーション
1985年には、主に重クロム酸ナトリウムを主体とした六価クロムが約136,000トン（150,000トン）生産された。[8]クロム酸塩と重クロム酸塩は、金属を腐食から守り、塗料の密着性を高めるためにクロムメッキに使用されている。重金属、ランタノイド、アルカリ土類金属のクロム酸塩と重クロム酸塩は水にほとんど溶けないため、顔料として使用されている。鉛を含む顔料のクロムイエローは、環境規制で使用が禁止されるまで、長らく使用されていた。[7]酸化還元 化学反応で酸化剤や滴定剤として使用すると、クロム酸塩と重クロム酸塩は三価クロムCr3 +に変換され、その塩は通常、はっきりと異なる青緑色を呈する。[8]
自然発生と生成
主なクロム鉱石は、脆い金属の黒色結晶または顆粒として見つかる混合金属酸化物クロム鉄鉱(FeCr 2 O 4 )です。クロム鉄鉱石は、空気中で炭酸カルシウムと炭酸ナトリウムの混合物とともに加熱されます。クロムは六価の形に酸化され、鉄は酸化鉄 (III) Fe 2 O 3を形成します。
- 4 FeCr 2 O 4 + 8 Na 2 CO 3 + 7 O 2 → 8 Na 2 CrO 4 + 2 Fe 2 O 3 + 8 CO 2
その後、この物質を高温で浸出させるとクロム酸塩が溶解し、不溶性の酸化鉄の残留物が残ります。通常、クロム酸塩溶液はさらに処理されてクロム金属が作られますが、クロム酸塩は溶液から直接得られることもあります。[9]
クロム酸塩を含む鉱物は稀少である。クロコアイト（PbCrO 4）は、見事な長い赤色の結晶として生成され、最も一般的に見られるクロム酸塩鉱物である。珍しいクロム酸カリウム鉱物および関連化合物は、アタカマ砂漠で発見されている。その中には、唯一知られている二クロム酸塩鉱物であるロペサイトがある。[10]
毒性
六価クロム化合物は有毒で発がん性がある（IARCグループ1）。六価クロム化合物の粒子を吸入すると肺がんを引き起こす可能性がある。また、六価クロム化合物への曝露と鼻および副鼻腔のがんとの間には正の相関関係が観察されている。 [ 11 ] EUでは（そして市場の共通性により世界の他の国々でも）、有害物質の使用制限（RoHS）指令に関するEU議会指令（2002/95/EC）により、製造品におけるクロム化合物の使用が制限されている。
参照
注記
- ^ pCr はクロムの モル濃度の 10 進対数の負の値に等しい。したがって、pCr = 2 の場合、クロム濃度は 10 −2 mol/L である。
参考文献
- ^ グリーンウッド、ノーマン N. ; アーンショウ、アラン (1997)。元素の化学(第 2 版)。バターワース-ハイネマン。p. 637。ISBN 978-0-08-037941-8。
- ^ Nazarchuk, Evgeny V.; Siidra, Oleg I.; Charkin, Dmitry O.; Kalmykov, Stepan N.; Kotova, Elena L. (2021-02-01). 「ウラニル含有系における多クロム酸塩の結晶化に対する溶液酸性度の影響：Rb2[(UO2)(Cr2O7)(NO3)2]の合成と結晶構造、およびRb2Cr3O10の2つの新しい多形」。結晶材料に関する論文。236 ( 1–2): 11–21。doi : 10.1515/ zkri -2020-0078。ISSN 2196-7105。S2CID 231808339 。
- ^ グリーンウッド、ノーマン N. ; アーンショウ、アラン (1997)。元素の化学(第 2 版)。バターワース-ハイネマン。p. 1009。ISBN 978-0-08-037941-8。
- ^ IUPAC SCデータベース。金属錯体および配位子の平衡定数に関する公開データの包括的なデータベース。
- ^ ブリトー、F.アスカニオア、J.マテオア、S.エルナンデザ、C.アラウジョア、L.ギリ、P.マルティン・ザルザブ、P.ドミンゲス、S.メデロス、A. (1997)。 「酸性媒体中のクロム酸塩(VI)種の平衡とこれらの種の非経験的研究」。多面体。16 (21): 3835–3846。土井：10.1016/S0277-5387(97)00128-9。
- ^ Holleman, Arnold Frederik; Wiberg, Egon (2001)、Wiberg, Nils (ed.)、Inorganic Chemistry、Eagleson, Mary 訳、Brewer, William、サンディエゴ/ベルリン: Academic Press/De Gruyter、ISBN 0-12-352651-5。
- ^ ab Worobec, Mary Devine; Hogue, Cheryl (1992). 有毒物質管理ガイド: 環境中の化学物質の連邦規制。BNA Books. p. 13. ISBN 978-0-87179-752-0。
- ^ ab 怒り、ゲルト;ヨースト、ハルステンベルグ。ホッホゲシュヴェンダー、クラウス。シェルハーグ、クリストフ。コラルス、ウルリッヒ。クノップ、ハーバート;シュミット、ピーター。オーリンガー、マンフレッド (2005)。 「クロム化合物」。ウルマンの工業化学百科事典。ワインハイム: ワイリー-VCH。土井：10.1002/14356007.a07_067。ISBN 3527306730。
- ^ Papp, John F.; Lipin Bruce R. (2006)。「クロム鉄鉱」。工業鉱物と岩石：商品、市場、用途（第 7 版）。SME。ISBN 978-0-87335-233-8。
- ^ 「鉱山、鉱物、その他」www.mindat.org。[ページが必要]
- ^ IARC (2012) [2009年3月17～24日] 第100C巻：ヒ素、金属、繊維、粉塵（PDF）。リヨン：国際がん研究機関。ISBN 978-92-832-0135-9. 2020年3月17日にオリジナル(PDF)からアーカイブ。2020年1月5日に閲覧。
六価クロム化合物のヒトに対する
発がん性
については
十分な証拠
があります。六価クロム化合物は肺がんを引き起こします。また、六価クロム化合物への曝露と鼻および副鼻腔がんとの間には正の相関関係が観察されています。六価クロム化合物の実験動物に対する発がん性については十分な証拠があります。六価クロム化合物はヒトに対して発がん性があります (グループ1)。
外部リンク
- 国家汚染物質目録 - 六価クロムおよび化合物ファクトシート
- クロム酸-二クロム酸平衡の実証