UNIVERSIDADE ESTADUAL DO SUDOESTE DA BAHIA-Campus de JEQUIÉ

DEPARTAMENTO DE QUÍMICA E EXATAS - DQE

DISCIPLINA: Inorgânica Experimental II

DOCENTE: Prof° Dr. RENÊ ALEXANDRE GIAMPEDRO

EXPERIMENTO 03:

ALGUNS ASPECTOS DA QUÍMICA DO CROMO.

Carlos Francisco C. de Jesus

Geovane Souza

Jequié-Ba,

Abril de 2015.

INTRODUÇÃO

O cromo é um metal acinzentado muito resistente à corrosão. Possui diferentes estados

de oxidação e os mais comuns são crômio (II), (III) e (VI), também denominados bi, tri

e hexavalente, respectivamente. As formas tri e hexavalente são mais estáveis e

aparecem na composição de óxidos, sulfatos, cromatos, dicromatos e sais básicos.

O cromo (III) é o mais importante e mais estável, o que está relacionado com a elevada

energia de estabilização do campo cristalino, proveniente de sua configuração eletrônica

d3.

O peróxido de hidrogênio que, em solução aquosa, é conhecido comercialmente como

água oxigenada, é um líquido claro de fórmula química H2O2. Trata-se de um líquido

viscoso e apresenta propriedades oxidantes em meio alcalino e redutoras em meio

ácido. 

OBJETIVO

Estudar o comportamento químico de alguns compostos do cromo.

MATERIAIS

Tubos de ensaios

Lamparina

Bico de Bunsen

Espátula

SOLUÇÕES E REAGENTES

Cloreto (ou nitrato) de cromo (III)

Dicromato de amônio

Solução de hidróxido de sódio a 30% (m/v)

Solução de ácido clorídrico 1:1 (v/v)

Água oxigenada a 30% (v/v)

Solução de ácido sulfúrico 4,0 mol L-1

Hidróxido de sódio a 1 %

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Hidrólise de sais

Muitos sais de metais de transição são complexos aquo, não só em solução, mas

também como sólidos. Soluções de complexos aquo metálicos são ácidas devido à

ionização dos prótons ligados de água. O hexaaquacromo (III) é um íon difícil de

descrever sua cor verde claro. No entanto, quando é produzida durante a reação em um

tubo de ensaio, é frequentemente verde claro.

[Cr(H2O)6]3+  [Cr(H2O)5(OH)]2+ + H+

O cátion de cromo (III) ou cátion metálico em solução aquosa se comporta

como ácido de Lewis. A carga positiva sobre o cátion hidratado atrai a densidade

eletrônica da ligação O-H da molécula de água (Figura 1) e consequentemente libera H+

tornando o meio ácido.

Figura 1. Esquema da primeira etapa da reação de hidrólise de um cátion, Mn+(aq).

Assim, quanto maior a densidade de carga do cátion metálico, maior será a polaridade

da ligação covalente entre o átomo de oxigênio e o átomo de hidrogênio na molécula de

água que está hidratando o cátion metálico, aumentando a acidez do átomo de H (maior

δ+), facilitando dessa maneira o rompimento da ligação O-H. Quando há o rompimento

dessa ligação, um próton hidratado (íon hidroxônio ou hidrônio: H3O+(aq)) é formado,

produzindo uma solução ácida. A Figura 1 apresenta um esquema da primeira etapa da

reação de hidrólise de um cátion, Mn+(aq). Cátion de maior valência e menor volume

iônico (de maior densidade iônica, como Cr3+) irá se hidrolisar com maior intensidade

formando hidróxidos e óxidos desses cátions, liberando uma maior concentração

de íons H+(aq), tornando assim a solução mais ácida, nesse experimento o pH está na

faixa de 2-3.

Hidratação de sais

Caráter anfótero do hidróxido de cromo (III)

A adição de NaOH a soluções de Cr3+ leva à formação de um precipitado

gelatinoso e verde claro , o hidróxido de cromo (III).

Cr(H2O)6]3+ (aq) + 3OH-(aq) → [Cr(OH)3(H2O)3](s) + 3 H2O

Reação simplificada: Cr3+(aq) + 3OH-

(aq) → Cr (OH)3(s)

O precipitado se comporta como base frente a ácidos, formando sal e água. Na

presença de íons de cloro, por exemplo, cloreto de cromo (III), a cor mais comumente

observada é verde. Isto acontece quando duas das moléculas de água são substituídos

por íons cloreto para formar o tetraaquadiclorocromo(III), [Cr(H2O)4Cℓ2]+.

 [CrCl (H2O) 5] Cl2 • H2O verde claro 

[Cr(OH)3(H2O)3](s) + 3HCℓ(aq)  [Cr(H2O)4Cℓ2]+ Cℓ-(s)  + 2H2O(ℓ)

Reação simplificada: Cr(OH)3(s) + 3HCℓ(aq) CrCℓ3(s) + 3H2O 

Se o Cr(OH)3(s) for atacado por um excesso de hidróxido de sódio o precipitado é

dissolvido em forma de um complexo de coloração verde claro, o cromito ou

hexahidroxicromato(III), dessa forma o hidróxido de cromo (III) se comporta como um

ácido e como base, portanto, é anfótero.

[Cr(OH)3(H2O)3](s) + 3OH-(aq)

→ [Cr(OH)6]3-(aq) + 3H2O(ℓ)  

Reação simplificada: Cr(OH)3(s)+ 3OH-(aq)

→ [Cr(OH)6]3-(aq)

Equilíbrio cromato-dicromato

Adicionando peróxido de hidrogênio a uma solução alcalina de

tetrahidroxicromato(III), obtém-se uma solução amarela, devido à oxidação do cromo

(III) a cromo (VI):

2[Cr(OH)4]-(aq) + 3H2O2(aq) + 2OH-

(aq) → 2CrO42- + 8H2O

Se o meio for ácido a coloração fica azul devido a formação do íon dicromato,

Cr2O72-, indicando que o cromo foi oxidado a Cr (VI) e o pH está dentro da faixa de 0-1.

2CrO42-

(aq) + 2H+

(aq) Cr2O7

2- + H2O

Se o meio for básico fica amarelo devido a presença de íon cromato, CrO42-,

indicando que cromo foi reduzido a Cr (III) e o pH está dentro da faixa de 9-10.

Cr2O72- + 2OH- 2CrO4

2- + H2O

Experimento do vulcão

O Cr2O3 é um sólido verde. É obtido por queima do metal no ar, por aquecimento

de CrO3, ou por aquecimento de dicromato de amônio, (NH4)2Cr2O7, na conhecida

experiência do vulcão.

Ao ser aquecido, o dicromato de amônio, que apresentava forte coloração

alaranjada, sofreu decomposição, em uma reação violenta, produzindo fagulhas dentro

do erlenmeyer, e ao final da reação o volume do sistema aumentou consideravelmente,

sendo produzida uma substância de cor verde, de baixa densidade, e também houve

formação de gotículas nas paredes erlenmeyer e liberação de gás. Isso ocorreu devido à

decomposição do dicromato de amônio segundo a reação:

(NH4)2Cr2O7 → Cr2O3(s) + N2(g) + 4 H2O(g) + energia

A substância de cor verde é o óxido de cromo (que possui tal cor devido à

presença do íon Cr3+), o gás desprendido é o nitrogênio, e as gotículas que se formam na

parede do recipiente é resultado da formação de água durante a reação de

decomposição.

CONCLUSÃO

Os complexos de cromo (III) são extremamente numerosos e variados, incluindo

muitos exemplos de isomeria. (FALTA TERMINAR)

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

ATKINS, P.W.; JONES, L., Princípios de química: questionando a vida moderna e

o meio ambiente. 3.ed. Porto Alegre: Bookman, 2006.

LEE, J. D., Química Inorgânica: um novo texto conciso. 3ª ed. São Paulo: Edgard

Blücher, 1980.

BARROS, Haroldo L.C., Química Inorgânica: uma introdução. Belo Horizonte: UFMG, 2001.