¿Qué es exactamente la forma cuando K2Cr2O7 es reducido?

Question

He leído en la Wikipedia y en muchos de los libros que al $\ce{K2Cr2O7}$ se reduce, de forma $\ce{Cr^3+}$ y un cambio se nota de color de naranja a verde. Quiero saber en qué exacta de complejos/sal/compound $\ce{Cr^3+}$ existe que se muestra en color verde.

Sé $\ce{[CrCl3].3H2O}$ se muestra en color verde, pero en muchas de estas reacciones, no es $\ce{Cl-}$ iones, por lo que supongo que no está formado. También, $\ce{Cr^3+}$ puede existir como $\ce{[Cr(H2O)6]^3+}$ pero ya que es un color violeta, esa posibilidad está descartado. Así que, básicamente, ¿cómo la solución se torna de color verde?

Answer 1

El dicromato ($\ce{Cr2O7^2-}$) de los iones de agentes oxidantes fuertes a pH bajo. Durante el proceso redox, cada átomo de cromo en el dicromato de iones (estado de oxidación = +6) gana tres electrones y obtener su estado de oxidación reducida a +3. En las reacciones redox en disolución acuosa de ácido de la solución, la aquated $\ce{Cr^3+}$ ion es producido de acuerdo a la siguiente mitad de la reacción (Electroquímica de la Serie): $$\ce{Cr2O7^2- + 14H3O+ + 6e- <=> 2Cr^3+ + 21H2O} \space \space \space \pu{E^0 = 1.36 V}$$

Suponga que el $\ce{Cr^3+}$ iones en soluciones acuosas es en su más simple forma de iones: el hexaaquachromium(III) o $\ce{[Cr(H2O)6]^3+}$. Este ión es violeta-azul-gris en color. Sin embargo, cuando se $\ce{Cr^3+}$ iones se forman durante una reacción en aquous solución de ácido, es a menudo apareció en color verde. Por lo tanto, siempre debemos describir el color verde debido a $\ce{Cr^3+ (aq)}$, lo que implica que como el hexaaquachromium(III) ión ($\ce{[Cr(H2O)6]^3+}$), pero que en realidad no es el caso.

Lo que realmente está pasando en la solución es que una o más de las moléculas de agua en cada una de las $\ce{[Cr(H2O)6]^3+}$ iones son reemplazados por otros iones negativos en la solución, normalmente por $\ce{SO4^2-}$ (si el ácido utilizado es $\ce{H2SO4}$) o $\ce{Cl-}$ (si el ácido es $\ce{HCl}$). Por ejemplo, si una de las moléculas de agua se sustituye por una $\ce{SO4^2-}$ ión, $\ce{[Cr(H2O)6]^3+}$ hace $\ce{[Cr(H2O)5SO4]+}$, que es el verde (tenga en cuenta también el cambio en la carga de los iones). Usted puede comprobar esto por ti mismo: caliente recién preparado acuoso de cromo(III) sulfato de hexahidrato de solución, que iba a cambiar su color de color azul-púrpura o violeta ($\ce{[Cr(H2O)6]^3+}$) a verde ($\ce{[Cr(H2O)5SO4]+}$) debido a que el intercambio de ligando se discutió anteriormente [Chem Guía].

En $\ce{CrCl3.6H2O}$, en las manos de otros, el color verde sólido de la misma o de su solución acuosa es debido a la $\ce{[Cr(H2O)4Cl2]+}$ iones. Por lo tanto, en realidad la más adecuada forma de escribir la fórmula es $\ce{CrCl2(H2O)4Cl.2H2O}$. En contraste con el caso anterior, el verde $\ce{CrCl2(H2O)4Cl.2H2O}$ solución que poco a poco se convierte en un color violeta de pie en la sala de la temperatura de la noche a la mañana, por la lentitud de intercambio de ligando con el solvente (agua)[Chem de la Guía].

Dato interesante: el Cromo fue descubierto por Louis Nicholas Vauquelin en 1797, quien lo nombró su nuevo elemento después de la palabra griega chroma - que significa color.

Últimas Adiciones:

A pesar de $\ce{Cr^3+}$ iones complejos con la mayoría de los ligandos para dar color verde, da vivos línea de colores con otros ligandos (tenga en cuenta que los nombres después de croma!). Algunos ejemplos interesantes son ilustrados en la imagen de abajo:

Vea también:

El cromo(III) nitrato: Azul-violeta de los cristales (anhidro), y cristales de color púrpura (nonahydrate), de acuerdo a Wikipedia (ver la foto de abajo).

Answer 2

El potasio es un agente oxidante fuerte y ayuda a cualquier otro compuesto que se oxida por sí mismo llegar reducido a $\ce{Cr^3+}$. Esta es una reacción redox. Normalmente, el contraión yo.e el anión proviene del ácido utilizado. Si $\ce{H2SO4}$ se utiliza, a continuación, $\ce{Cr2(SO4)3}$ forma; si $\ce{HCl}$, $\ce{CrCl3}$ formulario. Tomemos, por ejemplo:

Pero si consideramos un puro cromo(III) el compuesto desprovisto de cualquier contraiones, la descomposición de potasio dicromate conduce a la formación de cromo(III) óxido de que es de color verde. Esta es una reacción de descomposición o también puede ser considerada $\ce{ K2Cr2O7}$ de reducción como estado de oxidación se reduce de +VI +III.

$$\ce{4K2Cr2O7 ->[\Delta] 4K2CrO4 + 2Cr2O3 + 3O2}$$

Literalmente, cualquier cromo(III) el compuesto es de color verde. Pero en una reacción de la olla, el cromo(III) en disolución acuosa de ácido de la solución de composición $\ce{[Cr(H2O)_{a}X]+}$ donde X es el contraión del ácido usado($\ce{SO4^2-, Cl-}$). $\ce{a}$ depende de la carga de la contraión (crédito @Mathew_Mahindaratne).

Answer 3

$$\ce{4K2Cr2O7 ->[\Delta] 4K2CrO4 + 2Cr2O3 + 3O2}$$

El cromo(III)óxido se forma en una normal reacción de descomposición y los cambios de color de naranja a verde.