Witam

Wiadomym jest że CrO3 jest b.higroskopijną substancją. Udało mi się dostać stary słoik z owym tlenkiem gdzie oprócz stałej substancji było trochę nasyconego roztworu (ciemnoczerwona oleista ciecz). Czy da się w jakiś sensowny sposób otrzymać (odzyskać) z tego stały CrO3? Na razie wstawiłem do eksykatora i trzymam obok higroskopijnego NaOH, podejrzewam że trochę to potrwa odparowanie z tego wody czy jest jakiś inny sposób??

Gotować tego nie chce z powodu pryskania żrącej i toksycznej cieczy i ew. rozkładu

Dodaj kwas siarkowy VI

Lepiej nie dodawać H2SO4 gdyż w odpowiednich warunkach reaguje on z roztworem CrO3 (kwasem chromowym):

2 H2CrO4 + 3 H2SO4 ----> Cr2(SO4)3 + 5 H2O + 3 O

Lepiej go również nie wlewać na dno eksykatora, gdyż jednak on paruje i powoli reaguje.
Powstały w tej reakcji atomowy tlen (in statu nescendi) jest bardzo reaktywny i zdolny do podpalenia wielu łatwopalnych cieczy.
Wg mnie najlepiej by było najpierw przesączyć roztwór i potem osad zamknąć na jakiś czas w eksykatorze z NaOH, KOH lub najlepiej ZnCl2 bezw. Tego ostatniego trzeba dać dużo, ale za to bardzo szybko zadziała. Z kolei przesączony roztwór to kwas chromowy lub kwas dichromowy, z którego bezpośrednio nie otrzymasz CrO3.

Przecież właśnie tak otrzymuje się bezwodnik chromowy - z dichromianu i kwasu siarkowego, który ze względu na swoje higroskopijne właściwości powoduje odwodnienie kwasów chromowych i wytrącenie CrO3. Moim zdaniem H2SO4 też zrobiłby robotę, choć tamte opcje też są raczej ok - jestem w każdym razie pewien, że żaden redox by nie zaszedł w przypadku H2SO4 i CrO3.

CrO3 można też przemywać azeotropowym kwasem azotowym, a następnie pozbyć się większości wilgoci ogrzewając na takiej "jakby" łaźni wodnej (YT: Doug's Lab - chromium trioxide: https://youtu.be/Y8ft2bYWtoo) lub wrzucić do eksykatora. I żeby otrzymać całkowicie bezwodny, to można sypnąć P4O10 (to chyba najlepsza opcja, tylko bezwodnik fosforowy drogi niestety...)

Dlatego napisałem w określonych warunkach.
Normalnie CrO3 otrzymuje się tak:
K2Cr2O7 + H2SO4 ---> H2Cr2O7 + K2SO4
Powstały kwas dichromowy jest ciemną wiśniowo-czerwoną cieczą.
Od razu w środowisku H2SO4 jest on odwadniany:
H2CrO7 ---> 2 CrO3 + H2O
H2SO4 jest tu katalizatorem.
Aby reakcja zachodziła z odpowiednią wydajnością po około dniu od zmieszaniu substratów należy roztwór podgrzać do temp. 85 st. C i jeszcze dodać H2SO4.
Jednak podana przeze mnie reakcja redoks zachodzi z kwasem chromowym (H2CrO4), a nie z kwasem dichromowym (H2Cr2O7), ze względu iż H2CrO4 jest silniejszym utleniaczem (utlenia miedź) niż H2Cr2O7. Na ironię dichromiany są silniejszymi utleniaczami od chromianów, a z kwasami jest na odwrót.
Kwas chromowy powstaje tak:
CrO3 + H2O ---> H2CrO4
A dichromowy tak:
2 CrO3 + H2O -----> H2Cr2O7
Podane reakcje jednak nie zachodzą stechiometrycznie.
Ważne jest to że przez rozcieńczanie wodą H2Cr2O7 nie otrzyma się H2CrO4.
W zwykłych warunkach podczas przechowywania CrO3 powstaje raczej H2Cr2O7, który nie reaguje z H2SO4, jednak przy na prawdę dużym zawilgoceniu powietrza może powstać H2CrO4, jednak jak już wcześniej wspomniałem jest to mało prawdopodobne, ale dlatego bym na wszelki wypadek przetrzymywał CrO3 w szczelnym słoiku, jednak przed tym potrzymał jeszcze w eksykatorze z NaOH, KOH lub najlepiej bezwodnym ZnCl2.

Nie było jeszcze ludzkości dane poznać takich warunków, w jakich chrom(VI) utleniałby H2SO4

Nie da się również określić jaki kwas chromowy mamy w roztworze - zobacz, że wraz ze spadkiem pH (czyli wzrostem stężenia r-ru CrO3) następuje kondensacja do kwasów polichromowych i mamy mieszaninę przeróżnych związków. Z tego, co podaje niemiecka wikipedia, między pH od 2 do 6 występuje równowaga HCrO4- <--> Cr2O7 2- +H2O, a poniżej pH=1 następuje coraz większa kondensacja do anionów polichromianowych. De facto więc, w r-rze 100 czy 150 g CrO3 w 100 g H2O nie ma praktycznie H2CrO4, H2Cr2O7 też jest niewiele. H2CrO4 istnieje z resztą tylko w r-rach rozcieńczonych.

Skąd wiesz, że H2CrO4 miałby być mocniejszy od H2Cr2O7? Nie spotkałem się z takimi informacjami w literaturze, na pewno CrO4 2- jest słabiej utleniający od Cr2O7 2-, ze względu na wzrost potencjału redox dla Cr(VI) wraz ze spadkiem pH. I z tego samego powodu, w teorii kwas dichromowy (jako ten teoretycznie mocniejszy) powinien być silniejszym utleniaczem od chromowego.


Oczywiście, że z H2Cr2O7 i mieszaniny innych kwasów polichromowych można otrzymać H2CrO4, właśnie przez mocne rozcieńczanie r-ru - tak działa równowaga reakcji.

"W zwykłych warunkach podczas przechowywania CrO3 powstaje raczej H2Cr2O7, który nie reaguje z H2SO4" - jak nie?? można sb go odwodnić właśnie H2SO4. Przecież reakcja wytrącenia CrO3 zachodzi nawet w r-rze, (reakcja H2SO4 z r-rem dichromianów), gdzie wody jest znacznie więcej, o czym pisaliśmy obydwoje. Po drugie: nie powstaje tam żaden H2Cr2O7, tylko kwasy polichromowe o dużej liczbie atomów chromu w cząsteczce.

A, jeszcze to: do suszenia związków silnie kwasowych mimo wszystko lepiej nie używać zasad. To znaczy, tu raczej nic się nie powinno stać, bo CrO3 ma małą prężność par, ale mając dostęp do szerokiej gamy środków suszących, mimo wszystko użyłbym P4O10 - jest on jednak w takiej sytuacji najpewniejszym, najbardziej efektywnym i higroskopijnym środkiem.

Najlepiej parę godzin w suszarce w 100 *C do stałej masy (tak ja robiłem i go wysuszyło). Co do eksykatora to ja bym użył P2O5 ale to długo zajmie.