Оксид хрома (III)

Оксид хрома (III)
Систематическое наименование	Оксид хрома (III), эсколаит
Традиционные названия	сесквиоксид хрома, хромовая зелень
Хим. формула	Cr2O3
Состояние	твёрдый тугоплавкий порошок зелёного цвета
Молярная масса	152 г/моль
Плотность	5,21 г/см³
Температура
• плавления	2435 °C
• кипения	4000 °C
Уд. теплоёмк.	781 Дж/(кг·К)
Энтальпия
• образования	−1128 кДж/моль
Удельная теплота плавления	822000 Дж/кг
ГОСТ	ГОСТ 2912-79
Рег. номер CAS	1308-38-9
PubChem	517277
Рег. номер EINECS	215-160-9
SMILES	O=[Cr]O[Cr]=O
InChI	1S/2Cr.3O QDOXWKRWXJOMAK-UHFFFAOYSA-N
RTECS	GB6475000
ChEBI	48242
ChemSpider	451305
Пиктограммы ECB
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.

Оксид хрома (III)

Оксид хрома (III) Cr₂O₃ (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 5,22 г/см³). Нерастворим в воде. По твердости близок к корунду, поэтому его вводят в состав полирующих средств.

Способы получения

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

 (NH₄)₂Cr₂O₇ → Cr₂O₃ + N2 + 4H₂O

При разложении дихромата аммония ощущается слабый запах аммиака (так как одна из параллельных реакций идет с образованием аммиака) и получается оксид хрома (III) с содержанием по основному продукту 95-97 %, нестехиометрического кислорода содержится 3 — 5 %. Прокалкой при 1000 °С в течение 3-4 часов получен оксид хрома (III) с содержанием по основному продукту до 99,5 %.

Реакция разложения бихромата аммония на воздухе протекает спокойно (Шидловский А.А., Оранжереев С.А. Исследование процесса горения неорганических солей бихромата и трихромата аммония.  Статья// Журнал Прикладной Химии (ЖПХ), 1953, т. XXVI, №1. — 5 с.)                                                                                                                В случае проведения реакции разложения в герметичной аппаратуре возможен взрыв. Попытка высушить бихромат 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 килограмм бихромата аммония во время сушки. (Diamond, S. The New York Times, 1986, p. 22. ).

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

 4K₂Cr₂O₇ → 2Cr₂O₃ + 4K₂CrO₄ + 3O₂ 

• Разложение гидроксида хрома(III) (при 430—1000 °С):

 2Cr(OH)₃ → Cr₂O₃ + 3H₂O 

• Разложение оксида хрома (VI):

 4CrO₃ → 2Cr₂O₃ + 3O₂ 

• Восстановление дихромата калия:

 K₂Cr₂O₇ + S → K₂SO₄ + Cr₂O₃ 

Химические свойства

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

 Cr₂O₃ + 6HCl → 2CrCl₃ + 3H₂O 

В сильнокислой среде может идти реакция:

 Cr₂O₃ + 6H⁺ + 9H₂O → 2[Cr(H₂O)₆]³⁺

При сплавлении со щелочами и содой даёт растворимые соли Cr³⁺ (в отсутствие окислителей):

 Cr₂O₃ + 2KOH → 2KCrO₂ + H₂O

 Cr₂O₃ + Na₂CO₃ → 2NaCrO₂ + CO₂ 

Поскольку Cr₂O₃ — соединение хрома в промежуточной степени окисления, в присутствии сильного окислителя в щелочной среде он окисляется до хромата:

 Cr₂O₃ + 3KNO₃ + 2Na₂CO₃ → 2Na₂CrO₄ + 3KNO₂ + 2CO₂

а сильные восстановители его восстанавливают:

 Cr₂O₃ + 2Al → Al₂O₃ + 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
• 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/м³, аллерген (1998 год).