Дихромат калію

Дихромат калію
Назва за IUPAC	калій дихромат
Інші назви	біхромат калію, калій гептаоксидодихромат, хромпік (технічна назва)
Ідентифікатори
Номер CAS	7778-50-9
Номер EINECS	231-906-6
KEGG	C15227
Назва MeSH	D01.220.150.650 і D01.745.650
ChEBI	53444
RTECS	HX7680000
SMILES	[O-][Cr](=O)(=O)O[Cr](=O)(=O)[O-].[K+].[K+][1]
InChI	InChI=1S/2Cr.2K.7O/q;;2*+1;;;;;;2*-1
Властивості
Молекулярна формула	K2Cr2O7
Молярна маса	294,185 г/моль
Зовнішній вигляд	помаранчево-червоні кристали
Густина	2,68 г/см³
Тпл	398 °C
Ткип	~500 °C (розкл.)
Розчинність (вода)	15,1 г/100 г
Термохімія
Ст. ентальпія утворення ΔfHo 298	-2033 кДж/моль
Ст. ентропія So 298	291,2 Дж/(моль·K)
Теплоємність, co p	219,7 Дж/(моль·K)
Пов'язані речовини
Інші аніони	хромат калію
Інші катіони	дихромат натрію
Якщо не зазначено інше, дані наведено для речовин у стандартному стані (за 25 °C, 100 кПа)
Інструкція з використання шаблону
Примітки картки

Дихрома́т ка́лію, ка́лій дихрома́т — неорганічна сполука, калієва сіль ряду дихроматів складу K₂Cr₂O₇. Речовина є помаранчево-червоними кристалами із гірким смаком і великою токсичністю. В природі знаходиться у вигляді рідкісного мінералу лопециту. Проявляє сильні окисні властивості.

Застосовується у виготовленні піротехніки, сірників, фотоплівки, пігментів і барвників. Як ефективний окисник використовується в органічному синтезі, а також у складі хромової суміші для миття лабораторного посуду.

Дихромат калію добре розчиняється у воді, рідкому діоксиді сірки, фосфорилхлориді POCl₃, погано розчиняється в аміаці, у спиртах.

За звичайних умов дихромат перебуває в α-модифікації — у вигляді триклинних кристалів. За температури вище 241,6 °C α-модифікація переходить у β-форму (моноклинні кристали).

Дихромат калію синтезують взаємодією гарячих концентрованих розчинів хлориду калію і дихромату натрію:

${\displaystyle \mathrm{2}\mathrm{K}\mathrm{C}\mathrm{l}\mathrm{+}\mathrm{N}{\mathrm{a}}_{\mathrm{2}}\mathrm{C}{\mathrm{r}}_{\mathrm{2}}{\mathrm{O}}_{\mathrm{7}}\mathrm{⟶}{\mathrm{K}}_{\mathrm{2}}\mathrm{C}{\mathrm{r}}_{\mathrm{2}}{\mathrm{O}}_{\mathrm{7}}\mathrm{+}\mathrm{2}\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{C}\mathrm{l}}$

Оскільки дихромат калію є найменш розчинним із солей, що беруть участь в реакції та утворюються, він першим кристалізуватиметься з розчину.

Іншим способом є добування дихромату з хромових руд, що містять оксид хрому(III). На першій стадії метод полягає у прожарюванні суміші оксиду хрому та карбонатом калію (або гідроксидом калію) із доступом кисню:

${\displaystyle \mathrm{C}{\mathrm{r}}_{\mathrm{2}}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}\mathrm{+}{\mathrm{K}}_{\mathrm{2}}\mathrm{C}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}\mathrm{+}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}\stackrel{t}{\to }\mathrm{4}{\mathrm{K}}_{\mathrm{2}}\mathrm{C}{\mathrm{r}}_{\mathrm{2}}{\mathrm{O}}_{\mathrm{7}}\mathrm{+}\mathrm{C}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}}$

Згодом утворений хромат калію переводиться у підкислений розчин, де він утворює дихромат:

${\displaystyle \mathrm{2}\mathrm{C}\mathrm{r}{\mathrm{O}}_{\mathrm{4}}^{\mathrm{2}\mathrm{-}}\mathrm{+}\mathrm{2}{\mathrm{H}}^{\mathrm{+}}\mathrm{\rightleftarrows }\mathrm{C}{\mathrm{r}}_{\mathrm{2}}{\mathrm{O}}_{\mathrm{7}}^{\mathrm{2}\mathrm{-}}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}}$

Дихромат калію калію розкладається при нагріванні вище за 500 °C:

${\displaystyle \mathrm{4}{\mathrm{K}}_{\mathrm{2}}\mathrm{C}{\mathrm{r}}_{\mathrm{2}}{\mathrm{O}}_{\mathrm{7}}\stackrel{500-600^C}{\to }\mathrm{4}{\mathrm{K}}_{\mathrm{2}}\mathrm{C}\mathrm{r}{\mathrm{O}}_{\mathrm{4}}\mathrm{+}\mathrm{2}\mathrm{C}{\mathrm{r}}_{\mathrm{2}}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}\mathrm{+}\mathrm{3}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}}$

У водних розчинах дихромат частково гідролізується, утворюючи іон HCrO₄^-:

${\displaystyle \mathrm{C}{\mathrm{r}}_{\mathrm{2}}{\mathrm{O}}_{\mathrm{7}}^{\mathrm{2}\mathrm{-}}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}\mathrm{\rightleftarrows }\mathrm{2}\mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{r}{\mathrm{O}}_{\mathrm{4}}^{\mathrm{-}}}$

В концентрованих розчинах дихромату калію, доведених до кипіння, утворюються поліхромати складу K₂Cr_nO_3n+1: трихромат калію K₂Cr₃O₁₀ і тетрахромат калію K₂Cr₄O₁₃.

Дихромат калію розкладається концентрованою сульфатною кислотою та галідними кислотами, наприклад, хлоридною:

${\displaystyle {\mathrm{K}}_{\mathrm{2}}\mathrm{C}{\mathrm{r}}_{\mathrm{2}}{\mathrm{O}}_{\mathrm{7}}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{S}{\mathrm{O}}_{\mathrm{4}\mathrm{(}\mathrm{c}\mathrm{o}\mathrm{n}\mathrm{c}\mathrm{.}\mathrm{)}}\stackrel{90^{o}C}{\to }\mathrm{K}\mathrm{H}\mathrm{S}{\mathrm{O}}_{\mathrm{4}}\mathrm{+}\mathrm{C}\mathrm{r}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}\mathrm{\downarrow }\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}}$

${\displaystyle {\mathrm{K}}_{\mathrm{2}}\mathrm{C}{\mathrm{r}}_{\mathrm{2}}{\mathrm{O}}_{\mathrm{7}}\mathrm{+}\mathrm{14}\mathrm{H}\mathrm{C}{\mathrm{l}}_{\mathrm{(}\mathrm{c}\mathrm{o}\mathrm{n}\mathrm{c}\mathrm{.}\mathrm{)}}\mathrm{⟶}\mathrm{2}\mathrm{K}\mathrm{C}\mathrm{l}\mathrm{+}\mathrm{2}\mathrm{C}\mathrm{r}\mathrm{C}{\mathrm{l}}_{\mathrm{3}}\mathrm{+}\mathrm{3}\mathrm{C}{\mathrm{l}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}\mathrm{7}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}}$

Частково розкладається лугами:

${\displaystyle {\mathrm{K}}_{\mathrm{2}}\mathrm{C}{\mathrm{r}}_{\mathrm{2}}{\mathrm{O}}_{\mathrm{7}}\mathrm{+}\mathrm{2}\mathrm{K}\mathrm{O}\mathrm{H}\mathrm{⟶}\mathrm{2}{\mathrm{K}}_{\mathrm{2}}\mathrm{C}\mathrm{r}{\mathrm{O}}_{\mathrm{4}}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}}$

Дихромат калію є надзвичайно сильним окисником, як у розчинах, так і при спіканні.

${\displaystyle {\mathrm{K}}_{\mathrm{2}}\mathrm{C}{\mathrm{r}}_{\mathrm{2}}{\mathrm{O}}_{\mathrm{7}}\mathrm{+}\mathrm{6}\mathrm{K}\mathrm{I}\mathrm{+}\mathrm{7}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{S}{\mathrm{O}}_{\mathrm{4}}\mathrm{⟶}\mathrm{C}{\mathrm{r}}_{\mathrm{2}}\mathrm{(}\mathrm{S}{\mathrm{O}}_{\mathrm{4}}{\mathrm{)}}_{\mathrm{3}}\mathrm{+}\mathrm{3}{\mathrm{I}}_{\mathrm{2}}\mathrm{\downarrow }\mathrm{+}\mathrm{4}{\mathrm{K}}_{\mathrm{2}}\mathrm{S}{\mathrm{O}}_{\mathrm{4}}\mathrm{+}\mathrm{7}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}}$

${\displaystyle {\mathrm{K}}_{\mathrm{2}}\mathrm{C}{\mathrm{r}}_{\mathrm{2}}{\mathrm{O}}_{\mathrm{7}}\mathrm{+}\mathrm{3}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{S}\mathrm{+}\mathrm{4}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{S}{\mathrm{O}}_{\mathrm{4}}\mathrm{⟶}\mathrm{C}{\mathrm{r}}_{\mathrm{2}}\mathrm{(}\mathrm{S}{\mathrm{O}}_{\mathrm{4}}{\mathrm{)}}_{\mathrm{3}}\mathrm{+}\mathrm{3}\mathrm{S}\mathrm{\downarrow }\mathrm{+}{\mathrm{K}}_{\mathrm{2}}\mathrm{S}{\mathrm{O}}_{\mathrm{4}}\mathrm{+}\mathrm{7}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}}$

${\displaystyle {\mathrm{K}}_{\mathrm{2}}\mathrm{C}{\mathrm{r}}_{\mathrm{2}}{\mathrm{O}}_{\mathrm{7}}\mathrm{+}\mathrm{3}\mathrm{K}\mathrm{N}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}\mathrm{4}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{S}{\mathrm{O}}_{\mathrm{4}}\mathrm{⟶}\mathrm{C}{\mathrm{r}}_{\mathrm{2}}\mathrm{(}\mathrm{S}{\mathrm{O}}_{\mathrm{4}}{\mathrm{)}}_{\mathrm{3}}\mathrm{+}\mathrm{3}\mathrm{K}\mathrm{N}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}\mathrm{+}{\mathrm{K}}_{\mathrm{2}}\mathrm{S}{\mathrm{O}}_{\mathrm{4}}\mathrm{+}\mathrm{4}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}}$

Він ефективно окиснює органічні сполуки:

${\displaystyle {\mathrm{K}}_{\mathrm{2}}\mathrm{C}{\mathrm{r}}_{\mathrm{2}}{\mathrm{O}}_{\mathrm{7}}\mathrm{+}\mathrm{3}{\mathrm{C}}_{\mathrm{2}}{\mathrm{H}}_{\mathrm{5}}\mathrm{O}\mathrm{H}\mathrm{+}\mathrm{8}\mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{l}\stackrel{boiling}{\to }\mathrm{3}\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}\mathrm{C}\mathrm{H}\mathrm{O}\mathrm{+}\mathrm{2}\mathrm{C}\mathrm{r}\mathrm{C}{\mathrm{l}}_{\mathrm{3}}\mathrm{+}\mathrm{2}\mathrm{K}\mathrm{C}\mathrm{l}\mathrm{+}\mathrm{7}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}}$

${\displaystyle \mathrm{8}{\mathrm{K}}_{\mathrm{2}}\mathrm{C}{\mathrm{r}}_{\mathrm{2}}{\mathrm{O}}_{\mathrm{7}}\mathrm{+}{\mathrm{C}}_{\mathrm{12}}{\mathrm{H}}_{\mathrm{22}}{\mathrm{O}}_{\mathrm{11}}\stackrel{120-450^{o}C}{\to }\mathrm{8}\mathrm{C}{\mathrm{r}}_{\mathrm{2}}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}\mathrm{+}\mathrm{8}{\mathrm{K}}_{\mathrm{2}}\mathrm{C}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}\mathrm{+}\mathrm{4}\mathrm{C}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}\mathrm{11}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}}$

За високих температур дихромат відновлюється алюмінієм, коксом, воднем, а також сіркою:

${\displaystyle {\mathrm{K}}_{\mathrm{2}}\mathrm{C}{\mathrm{r}}_{\mathrm{2}}{\mathrm{O}}_{\mathrm{7}}\mathrm{+}\mathrm{4}\mathrm{A}\mathrm{l}\stackrel{800-900^{o}C}{\to }\mathrm{2}\mathrm{C}\mathrm{r}\mathrm{+}\mathrm{2}\mathrm{K}\mathrm{A}\mathrm{l}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}\mathrm{A}{\mathrm{l}}_{\mathrm{2}}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}}$

${\displaystyle {\mathrm{K}}_{\mathrm{2}}\mathrm{C}{\mathrm{r}}_{\mathrm{2}}{\mathrm{O}}_{\mathrm{7}}\mathrm{+}\mathrm{2}\mathrm{C}\stackrel{800^{o}C}{\to }\mathrm{C}{\mathrm{r}}_{\mathrm{2}}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}\mathrm{+}{\mathrm{K}}_{\mathrm{2}}\mathrm{C}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}\mathrm{+}\mathrm{C}\mathrm{O}}$

${\displaystyle {\mathrm{K}}_{\mathrm{2}}\mathrm{C}{\mathrm{r}}_{\mathrm{2}}{\mathrm{O}}_{\mathrm{7}}\mathrm{+}\mathrm{3}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\stackrel{500^{o}C}{\to }\mathrm{C}{\mathrm{r}}_{\mathrm{2}}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}\mathrm{+}\mathrm{2}\mathrm{K}\mathrm{O}\mathrm{H}\mathrm{+}\mathrm{2}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}}$

${\displaystyle {\mathrm{K}}_{\mathrm{2}}\mathrm{C}{\mathrm{r}}_{\mathrm{2}}{\mathrm{O}}_{\mathrm{7}}\mathrm{+}\mathrm{3}\mathrm{S}\stackrel{800-1000^{o}C}{\to }\mathrm{C}{\mathrm{r}}_{\mathrm{2}}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}\mathrm{+}{\mathrm{K}}_{\mathrm{2}}\mathrm{S}{\mathrm{O}}_{\mathrm{4}}}$

При взаємодії у кислому розчині із концентрованим пероксидом водню утворюється перекисний координаційний комплекс складу CrO₅·H₂O, забарвлений у синій колір:

${\displaystyle {\mathrm{K}}_{\mathrm{2}}\mathrm{C}{\mathrm{r}}_{\mathrm{2}}{\mathrm{O}}_{\mathrm{7}}\mathrm{+}\mathrm{4}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{S}{\mathrm{O}}_{\mathrm{4}}\mathrm{⟶}\mathrm{2}\mathrm{[}\mathrm{C}\mathrm{r}\mathrm{(}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}\mathrm{)}\mathrm{O}\mathrm{(}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}^{\mathrm{2}\mathrm{-}}{\mathrm{)}}_{\mathrm{2}}\mathrm{]}\mathrm{+}{\mathrm{K}}_{\mathrm{2}}\mathrm{S}{\mathrm{O}}_{\mathrm{4}}\mathrm{+}\mathrm{3}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}}$

Дихромат калію є надзвичайно токсичною речовиною. Потенційна летальна доза для людини коливається в межах 50—500 мг/кг маси тіла.

Контакт дихромату зі шкірою може залишать почервоніння, опіки; при його вдиханні з'являється ускладненне дихання, кашель, печіння в горлі. Потрапляючи до організму через стравохід дихромат спричинить нудоту, болі в животі, діарею.

У випадку вдихання пари дихромату калію необхідно дати доступ свіжому повітрю, можливо знадобиться проведення штучного дихання. При потраплянні речовини на шкіру і в очі необхідно промити місце великою кількістю води; якщо дихроматом забруднено одяг, його слід зняти і промити шкіру ще раз. Після проковтування дихромату треба промити ротову порожнину і випити кілька склянок води, далі очікувати на медичну допомогу. Забороняється викликати блювоту.^[3]

Дихромат калію є сильним окисником, тому його широко використовують у виготовленні піротехніки, сірників; він є окисником в органічному синтезі і компонентом так званої хромової суміші, яка застосовується для миття лабораторного посуду.

Дихромат використовується у виробництві фотоплівок, пігментів і барвників, інгібіторів корозії металу.

• Хромат калію
• Хромова суміш

• CRC Handbook of Chemistry and Physics / D. R. Lide. — 86th. — Boca Raton (FL) : CRC Press, 2005. — 2656 p. — ISBN 0-8493-0486-5. (англ.)
• Patnaik P. Handbook of Inorganic Chemicals. — McGraw-Hill, 2003. — 1086 p. — ISBN 0-07-049439-8. (англ.)
• Lange's Handbook of Chemistry / John A. Dean. — 15th. — New York : McGraw-Hill, 1999. — ISBN 0-07-016384-7. (англ.)
• Halstenberg J., Knopf H., Schmidt P. Chromium Compounds // Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. — 6th. — Weinheim : Wiley-VCH, 2005. — P. 22-23. — DOI:10.1002/14356007.a07_067. (англ.)
• Рипан Р., Четяну И. Неорганическая химия: Химия металлов / Под ред. В. И. Спицына. — М. : «Мир», 1972. — Т. 2. — 871 с. (рос.)
• Лидин Р. А., Молочко В. А., Андреева Л. Л. Химические свойства неорганических веществ / Под ред. Р. А. Лидина. — 3-е. — М. : «Химия», 2000. — 480 с. — ISBN 5-7245-1163-0. (рос.)