Natri dichromat

Natri điChromiat là một hợp chất vô cơ có công thức hóa học Na₂Cr₂O₇. Tuy nhiên, nó thường được bắt gặp dưới dạng hydrat hóa Na₂Cr₂O₇·2H₂O. Hầu như tất cả muối Chromi được xử lý đều thông qua sự biến đổi thành natri điChromiat. Theo cách này, hàng triệu kilogam natri điChromiat được sản xuất hàng năm.^[1] Về khả năng phản ứng và hình dạng bên ngoài, natri điChromiat và kali điChromiat tương tự nhau. Nhưng natri điChromiat tan trong nước tốt hơn gấp 20 lần so với muối của kali (49 g/L ở 0 ℃) và đương lượng gam của nó cũng thấp hơn, điều này thường được đánh giá cao.^[2]

Phân tử natri điChromiat

Natri điChromiat
Danh pháp IUPAC	Natri điChromiat
Tên khác	Muối natri của axit điChromiic (H2Cr2O7)
Nhận dạng
Số CAS	10588-01-9
PubChem	25408
Số EINECS	234-190-3
Số RTECS	HX7750000 HX7750000 (2 nước)
Ảnh Jmol-3D	ảnh
SMILES	đầy đủ [Na+].[Na+].[O-][Cr](=O)(=O)O[Cr]([O-])(=O)=O
InChI	đầy đủ 1/2Cr.2Na.7O/q;;2*+1;;;;;;2*-1/rCr2O7.2Na/c3-1(4,5)9-2(6,7)8;;/q-2;2*+1
ChemSpider	23723
Thuộc tính
Công thức phân tử	Na2Cr2O7
Khối lượng mol	261,9698 g/mol (khan) 298,00036 g/mol (2 nước) 334,03092 g/mol (4 nước) 370,06148 g/mol (6 nước) 478,15316 g/mol (12 nước)
Khối lượng riêng	2,52 g/cm³
Điểm nóng chảy	356,7 °C (629,8 K; 674,1 °F) (khan) 100 °C (212 °F; 373 K) (2 nước)
Điểm sôi	400 °C (673 K; 752 °F) (phân hủy)
Độ hòa tan trong nước	730 g/L ở 25 ℃
Các nguy hiểm
MSDS	ICSC 1369
Phân loại của EU	Chất oxi hóa (O) Carc. Cat. 2 Muta. Cat. 2 Repr. Cat. 2 Rất độc (T+) Có hại (Xn) Gây kích ứng (C) Nguy hại cho môi trường (N)
Chỉ mục EU	024-004-00-7 (khan) 024-004-01-4 (2 nước)
NFPA 704	0 3 0 OX
Chỉ dẫn R	R45, R46, R60, R61, R8, R21, R25, R26, R34, R42/43, R48/23, R50/53 (xem Danh sách nhóm từ R)
Chỉ dẫn S	S53, S45, S60, S61 (xem Danh sách nhóm từ S)
LD50	50 mg/kg
Các hợp chất liên quan
Anion khác	Natri Chromiat Natri molybdat Natri tungstat
Cation khác	Kali điChromiat Amoni điChromiat
Trừ khi có ghi chú khác, dữ liệu được cung cấp cho các vật liệu trong trạng thái tiêu chuẩn của chúng (ở 25 °C [77 °F], 100 kPa). Y kiểm chứng (cái gì YN ?) Tham khảo hộp thông tin

Sản xuất

Natri điChromiat được sản xuất với khối lượng lớn từ quặng chứa Chromi(III) oxit. Quặng được nấu chảy với một base, điển hình là natri cacbonat, ở nhiệt độ khoảng 1000 ℃ trong không khí (nguồn cung cấp oxi):

2Cr₂O₃ + 4Na₂CO₃ + 3O₂ → 4Na₂CrO₄ + 4CO₂↑

Bước này làm hoà tan Chromi và cho phép nó được chiết vào nước nóng. Lúc này, các thành phần khác của quặng như các hợp chất nhôm và sắt tan rất kém. Axit hóa dung dịch sau cùng với axit sulfuric hay carbon dioxide tạo điều kiện cho ion điChromiat, được tách ra bởi sự kết tinh. Vì Chromi(VI) độc, đặc biệt ở dạng bụi, xí nghiệp phải chấp hành những quy định chặt chẽ. Ví dụ, các nhánh từ nhà máy tinh chế được xử lý với chất khử để chuyển Chromi(VI) thành Chromi(III), ít ảnh hưởng đến môi trường.^[1] Nhiều tinh thể ngậm nước của muối này được tìm thấy, từ 12 phân tử nước dưới 19,5 ℃ (CAS#13517-17-4) cũng như 6, 4 và 2 phân tử nước. Trên 62 ℃, tất cả các muối trên mất nước chuyển thành dạng khan.

Phản ứng

Muối Chromiat và điChromiat đều là chất oxi hóa. Để thuộc da, natri điChromiat bị khử trước tiên với lưu huỳnh dioxide.

Trong lĩnh vực tổng hợp hữu cơ,^[2] hợp chất này oxi hóa các liên kết C–H của allyl và benzyl thành các dẫn xuất cacbonyl. Ví dụ, 2,4,6-trinitrotoluen bj oxi hóa thành acid 2,4,6-trinitrobenzoic.^[3]. Tương tự, 2,3-đimetylnaphtalen bị oxi hóa bởi Na₂Cr₂O₇ thành axit 2,3-naphtalenđicacboxylic.^[4]

Các alcohol bậc hai bị oxi hóa thành xeton tương ứng, ví dụ menthol thành menthon;^[5] đihiđrocholesterol thành cholestanon:^[6]

3R₂CHOH + Cr₂O₇²⁻ + 2H⁺ → 3R₂C=O + Cr₂O₃ + 4H₂O

So với muối của kali, điểm thuận lợi của natri điChromiat là độ tan trong nước tốt và các dung môi phân cực như acid acetic.

An toàn

Giống như tất cả các hợp chất Chromi(VI) khác, natri điChromiat được cho là có hại. Nó còn là chất gây ung thư.^[7]

Tham khảo

1. Gerd Anger, Jost Halstenberg, Klaus Hochgeschwender, Christoph Scherhag, Ulrich Korallus, Herbert Knopf, Peter Schmidt, Manfred Ohlinger, "Chromium Compounds" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Wiley-VCH, Weinheim, 2005.
2. Freeman, F. "Sodium Dichromate" in Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis (Ed: L. Paquette) 2004, J. Wiley & Sons, New York. DOI: 10.1002/047084289.
3. Clarke, H. T.; Hartman, W. W. (1941). “2,4,6-Trinitrobenzoic Acid”. Organic Syntheses.Quản lý CS1: nhiều tên: danh sách tác giả (liên kết); Collective Volume, 1, tr. 543
4. Friedman, L. (1973). “2,3-Naphthalenedicarboxylic Acid”. Organic Syntheses.; Collective Volume, 5, tr. 810
5. L. T. Sandborn (1929). “l-Menthone”. Organic Syntheses. 9: 59.; Collective Volume, 1, tr. 340
6. W. F. Bruce (1941). “Cholestanone”. Organic Syntheses.; Collective Volume, 2, tr. 139
7. ILO 1369 - Sodium Dichromate