al-ham-bic
2011-09-17 20:37
Avevo aperto in altra parte del forum la discussione sulla formula di struttura del tetraperoxocromato di potassio K3CrO8 (grazie a tutti coloro che hanno dato il loro contributo) perchè avevo intenzione di fare questo interessante composto del cromo pentavalente e, a parte la sintesi che andrò a riproporre, pochissimo si trova in rete.
La procedura è abbastanza laboriosa e coinvolge cromo (V e VI) dalle note poco salutari proprietà, pertanto se si ha intenzione di provare agire solo con tutte le cautele del caso, sia per i reagenti sia per il prodotto finito.
Materiale occorrente
- Potassio bi(di)cromato K2Cr2O7
- Acqua ossigenata H2O2 al 30/35%
- Potassio idrossido KOH
- Etanolo, etere
La reazione è la seguente:
K2Cr2O7 + 4 KOH + 9 H2O2 -> 2 K3CrO8 + O2 + 11 H2O
- In un becker da 100 ml sciogliere 5 g di K2Cr2O7 e 5 g di KOH in 15 ml di acqua; la soluzione di cromato ottenuta deve essere perfettamente limpida, se non lo fosse filtrare opportunamente.
Preparare in un altro contenitore 40 ml di acqua ossigenata al 15%, diluendo a doppio volume 20 ml di H2O2 a 130 volumi.
Porre i due contenitori in un congelatore* e tenerveli finchè la temperatura dei liquidi sia a circa -10°, al limite del congelamento.
*NOTA- Inutile ricordare le precauzioni da prendere in caso di uso di un congelatore domestico per evitare i microspruzzi di cromo esavalente durante la reazione! Mettere il becker in uno vuoto più grande e coprire il tutto con un vetrino d'orologio delle giuste dimensioni. E possibilmente non in un congelatore col cibo...
In sostituzione del congelatore si può usare una miscela di ghiaccio e sale in quantità opportuna (tanta!).
Quando il raffreddamento è effettuato, aggiungere molto lentamente agitando con una bacchetta di vetro l'acqua ossigenata al cromato; esso assumerà inizialmente un colore aranciato e poi via via sempre più scuro, quasi nero, mentre si svolgerà ossigeno.
Tenere la miscela sempre abbondantemente sotto lo zero per almeno un paio di ore, senza più mescolare, lasciando che la reazione si svolga tranquillamente, senza svolgimento tumultuoso di ossigeno.
Alla fine decantare il liquido limpido che sovrasta i cristallini scuri che si saranno depositati sul fondo del becker.
Risciacquare due tre volte con meno di 10 ml di acqua molto fredda, ed altrettante con la medesima quantità di etanolo, decantando ogni volta al meglio.
Per favorire la rapida essicazione del prodotto, risciacquare un'ultima volta con una decina di ml di etere. Porre su carta da filtro e lasciar asciugare.
Il K3Cr(O2)4 si presenta come una polvere microcristallina di colore bruno scuro (non nero), non igroscopica e che si conserva bene senza problemi.
La mia resa è stata di 5 g, pari al 50% del teorico, ma sono sicuro di aver ecceduto nei lavaggi e ne ho perso almeno un grammo e mezzo.
Questo composto, con quell'abnorme ammucchiata di gruppi perossido che si ritrova in corpo NON può essere stabile al calore, e si decompone in cromato, ossido e perossido di potassio.
Poverino, con la pancia così piena di ossigeno, non è già tanto che possa esistere? Per la formula di struttura leggere il thread dedicato.
La foto è un po' particolare (coerentemente col prodotto 
), ed è stata fatta al tramonto con luce calda radente e col sostegno di un sassolino; si vede il colore marrone carico del prodotto, ma non si apprezza il luccichio dei cristallini, che appaiono come puntini bianchi.
Unico modo per vedere dal vivo l'aspetto ed il comportamento del peroxocromato è... farlo!
Le ultime due foto mostrano la prima una soluzione diluitissima di K3CrO8 con sovrastante uno strato di etere (si vedono le bollicine di ossigeno) e la seconda dopo acidificazione con qualche goccia di H2SO4 e sbattimento: il Cr (V) colora di blù intenso ma labile lo strato di etere e si riduce a Cr (III) appena verdino.
I seguenti utenti ringraziano al-ham-bic per questo messaggio: Max Fritz, Rusty, Franc, Beefcotto87, Dott.MorenoZolghetti, quimico, fosgene, ClaudioG.