Оксид хрoма(III) , Cr ₂ O ₃ (сесквиоксид хрома, хромовая зелень, эсколаит ) — очень твёрдый тугоплавкий порошок зелёного цвета. Температура плавления 2435 °C, кипения ок. 4000 °C. Плотность 5,21 г/см³ (из иностранных источников 5,23 г/см³). Нерастворим в воде. По твёрдости близок к корунду , поэтому его вводят в состав полирующих средств.

Способы получения

• Разложение дихромата аммония (начинается при 168—185 °С):

${\displaystyle {\mathsf {(NH_{4})_{2}Cr_{2}O_{7}{\xrightarrow[{}]{168-185^{o}C}}Cr_{2}O_{3}+N_{2}+4H_{2}O}}}$

При разложении дихромата аммония ощущается слабый запах аммиака (так как одна из параллельных реакций идёт с образованием аммиака) и получается оксид хрома(III) с содержанием по основному продукту 95-97 %, нестехиометрического кислорода содержится 3-5 %. Полученный продукт имеет зелёный цвет с вкраплениями чёрных или коричневых частиц из-за примеси оксида хрома(II) . Удельная поверхность свежеполученного оксида составляет до 50 м²/г (по методу БЭТ). Прокалкой при 1000 °С в течение 3-4 часов может быть получен оксид хрома(III) с содержанием по основному продукту до 99,5 % и содержанием оксида хрома(VI) менее 0,001%.

Реакция разложения дихромата аммония на воздухе протекает спокойно .

В случае проведения реакции разложения в герметичной аппаратуре возможен взрыв. Попытка высушить дихромат аммония в герметичном реакторе привела к взрыву и многочисленным человеческим жертвам: в январе 1986 года двое рабочих погибли и 14 пострадали в США при взрыве 900 килограммов дихромата аммония во время сушки .

• Разложение дихромата калия (при 500—600 °С):

${\displaystyle {\mathsf {4K_{2}Cr_{2}O_{7}\rightarrow 2Cr_{2}O_{3}+4K_{2}CrO_{4}+3O_{2}}}}$

• Экзотермическая реакция разложения гидроксида хрома(III) (при 430—1000 °С):

${\displaystyle {\mathsf {2Cr(OH)_{3}\rightarrow Cr_{2}O_{3}+3H_{2}O}}}$

• Разложение оксида хрома (VI):

${\displaystyle {\mathsf {4CrO_{3}\rightarrow 2Cr_{2}O_{3}+3O_{2}}}}$

• Восстановление дихромата калия:

${\displaystyle {\mathsf {K_{2}Cr_{2}O_{7}+S\rightarrow K_{2}SO_{4}+Cr_{2}O_{3}}}}$

Химические свойства

Относится к группе амфотерных оксидов . В высокодисперсном состоянии растворяется в сильных кислотах с образованием солей хрома(III):

${\displaystyle {\mathsf {Cr_{2}O_{3}+6HCl\rightarrow 2CrCl_{3}+3H_{2}O}}}$

В сильнокислой среде может идти реакция:

${\displaystyle {\mathsf {Cr_{2}O_{3}+6H^{+}+9H_{2}O\rightarrow 2[Cr(H_{2}O)_{6}]^{3+}}}}$

При сплавлении со щелочами и содой даёт растворимые соли Cr ³⁺ (в отсутствие окислителей ):

${\displaystyle {\mathsf {Cr_{2}O_{3}+2KOH\rightarrow 2KCrO_{2}+H_{2}O}}}$

${\displaystyle {\mathsf {Cr_{2}O_{3}+Na_{2}CO_{3}\rightarrow 2NaCrO_{2}+CO_{2}}}}$

Поскольку Cr ₂ O ₃ — соединение хрома в промежуточной степени окисления , в присутствии сильного окислителя в щелочной среде он окисляется до хромата :

${\displaystyle {\mathsf {Cr_{2}O_{3}+3KNO_{3}+2Na_{2}CO_{3}\rightarrow 2Na_{2}CrO_{4}+3KNO_{2}+2CO_{2}}}}$

а сильные восстановители его восстанавливают:

${\displaystyle {\mathsf {Cr_{2}O_{3}+2Al\rightarrow Al_{2}O_{3}+2Cr}}}$

Применение

• основной пигмент для зелёной краски
• абразив — компонент полировальных паст (например ГОИ )
• катализатор в ряде органических реакций
• компонент шихт для получения шпинелей и искусственных драгоценных камней
• компонент термитных смесей и других реакций СВС
• компонент ТРТ ^{[ источник не указан 2690 дней ]}
• компонент магнезиальных огнеупоров

Токсичность

Оксид хрома (III) токсичен, при попадании на кожу вызывает дерматит, но по токсичности уступает шестивалентному оксиду . В России класс опасности 3, максимальная разовая ПДК в воздухе рабочей зоны 1 мг/м ³ , аллерген (1998 год). ^{[ нет в источнике ]}

Примечания