كلوريد الكروم (CrCl3): الهيكل والخصائص والاستخدامات والمخاطر

كلوريد الكروم (CrCl 3 ) عبارة عن ملح غير عضوي يتكون من الكاتيونات + 3 والكاتيونات بنسبة 1: 3 ؛ أي لكل Cr3 + هناك ثلاثة Cl-. كما سنرى لاحقًا ، فإن تفاعلاتهم ليست أيونية. يمكن تقديم هذا الملح في شكلين: لا مائي ومسرع.

يتميز الشكل اللامائي باللون البنفسجي المحمر. بينما الهكساهيدرات ، CrCl 3 .6H 2 O ، أخضر داكن. دمج جزيئات الماء يعدل الخصائص الفيزيائية للبلورات المذكورة ؛ مثل نقاط الغليان والانصهار ، الكثافة ، إلخ.

يتحلل كلوريد Chromium (III) (وفقًا لمصطلح stock) عند درجات حرارة عالية ، ويتحول إلى Chromium (II) chloride ، CrCl 2 . إنه عامل تآكل للمعادن ، على الرغم من أنه يستخدم في الطلاء بالكروم: وهي عملية يتم فيها طلاء المعادن بطبقة رقيقة من الكروم.

تم استخدام Cr3 + ، من كلوريدها ، في علاج مرض السكري ، وخاصة في المرضى الذين يعانون من التغذية الوريدية الكاملة (TPN) ، الذين لا يتناولون كمية الكروم المطلوبة. ومع ذلك ، فإن النتائج أفضل بكثير (وأكثر موثوقية) إذا تم توفيرها كما picolinate.

هيكل كلوريد الكروم

CrCl 3 ، على الرغم من كونه ملحًا ، فإن طبيعة تفاعلاته ليست أيونية بحتة ؛ لديهم شخصية تساهمية معينة ، نتاج للتنسيقات بين Cr3 + و Cl- ، والتي تؤدي إلى مجسم مجسم مشوه (الصورة العليا). يقع الكروم في وسط المجسم الثماني ، وكلوروس في ذروته.

يمكن أن يتناقض مع المثمن CrCl 6 ، للوهلة الأولى ، معادلة CrCl 3 ؛ ومع ذلك ، لا يحدد هذا المثمن الكامل خلية وحدة البلورة ، ولكن المكعب (المشوه أيضًا) ، والذي يقطع المجالات الخضراء أو الأنيونات الكلورية إلى النصف.

طبقات الكريستال اللامائية

وبالتالي ، لا تزال الخلية الوحدوية مع هذا المجسم الثنائي تحتفظ بنسبة 1: 3. عن طريق إعادة إنتاج مكعبات مشوهة المذكورة في الفضاء ، يتم الحصول على بلورة CrCl 3 ، والتي يتم تمثيلها في الصورة العليا بنموذج ملء ثلاثي الأبعاد ، ونموذج للكرات والأعمدة.

هذه الطبقة البلورية هي واحدة من العديد من البلورات التي تتكون من بلورات حمراء بنفسجية ومتقشرة في CrCl 3 (لا تخلط بين لون الكريستال ، صحيح ، ولون المجالات الخضراء).

كما يمكن أن نرى ، تشغل الكتلونات السطح ، لذا فإن شحنتها السلبية تصب الطبقات البلورية الأخرى. وبالتالي ، تصبح البلورات متقشرة وهشة. لكن مشرق ، بسبب الكروم.

إذا تم تصور هذه الطبقات نفسها من منظور جانبي ، سيتم ملاحظة رباعي الوجوه المشوه بدلاً من الأوكتهدرا:

وهنا يتم تسهيل فهم السبب وراء صد الطبقات لبعضها البعض عندما تنضم الطبقات إلى أسطحها.

خصائص

أسماء

كلوريد الكروم (III)

الكروم والكروم (III)

- كلوريد الكروم (III) اللامائي.

الصيغة الكيميائية

-CrCl 3 (اللامائية).

-CrCl 3 .6H 2 O (هيكساهيدرات).

الوزن الجزيئي

-158.36 جم / مول (لا مائي).

-266.43 جم / مول (هيكساهيدرات).

الوصف المادي

-الصلبة والكريستال البنفسجي المحمر (اللامائية).

- مسحوق بلوري أخضر داكن (هيكساهيدرات ، صورة أقل). في هذه الهيدرات يمكن أن ينظر إليها على أنها تمنع الماء من السطوع ، سمة معدنية من الكروم.

نقطة انصهار

-1،152 درجة مئوية (2،106 فهرنهايت ، 1425 كلفن) (لا مائي)

-83 درجة مئوية (هيكساهيدرات).

نقطة الغليان

1300 درجة مئوية (2370 درجة فهرنهايت ، 1570) (لا مائي).

الذوبان في الماء

للذوبان قليلا (اللامائية).

-585 جم / لتر (هيكساهيدرات).

في الصورة العليا ، تظهر سلسلة من أنابيب الاختبار المليئة بمحلول مائي لـ CrCl 3 . لاحظ أنه كلما زاد تركيزه ، زاد كثافة اللون المركب [Cr (OH 2 ) 6 ] 3+ ، المسؤول عن اللون الأخضر.

الذوبان في المذيبات العضوية

قابل للذوبان في الإيثانول ، ولكن غير قابل للذوبان في الأثير (لا مائي).

كثافة

-2.87 غرام / سم 3 (لا مائي).

-2.76 جم / سم 3 (هيكساهيدرات).

درجة حرارة التخزين

أقل من 30 درجة مئوية

التحلل

عند تسخينه حتى يتحلل ، ينبعث كلوريد الكروم (3) أبخرة سامة من المركبات المحتوية على الكلور. يتم إطلاق هذه المركبات أيضًا عندما يتلامس كلوريد الكروم (III) مع الأحماض القوية.

تآكل

أنها شديدة التآكل ويمكن أن تهاجم بعض الفولاذ.

ردود الفعل

إنه غير متوافق مع المواد المؤكسدة القوية. يتفاعل أيضًا بقوة مع الليثيوم والنيتروجين.

عند تسخينها في وجود الهيدروجين ، يتم تقليله إلى كلوريد الكروم (II) ، مع تكوين كلوريد الهيدروجين.

2 CrCl 3 + H 2 => 2 CrCl 2 + 2 HCl

الرقم الهيدروجيني

في محلول مائي ، وبتركيز 0.2 م: 2.4.

تركيب

يتم إنتاج هيكساهيدرات كلوريد الكروم (III) بتفاعل هيدروكسيد الكروم مع حمض الهيدروكلوريك والماء.

Cr (OH) 3 + 3 HCl + 3 H 2 O => CrCl 3 .6H 2 O

بعد ذلك ، للحصول على الملح اللامائي ، يتم تسخين CrCl 3 .6H 2 O في وجود كلوريد الثيونيل ، SOCl 2 ، حمض الهيدروكلوريك ، والحرارة:

[Cr (H 2 O) 6 ] Cl 3 + 6SOCl 2 + Δ → CrCl 3 + 12 HCl + 6SO 2

بدلاً من ذلك ، يتم الحصول على CrCl 3 عن طريق تمرير غاز الكلور عبر خليط من أكسيد الكروم والكربون.

Cr 2 O 3 + 3 C + Cl 2 => 2 CrCl 3 + 3 CO

وأخيرًا ، كونها الطريقة الأكثر استخدامًا ، تسخين أكسيدها بعامل الهالوجين ، مثل رابع كلوريد الكربون:

Cr 2 O 3 + 3CCl 4 + Δ → 2CrCl 3 + 3COCl 2

تطبيقات

صناعي

يتدخل كلوريد الكروم في تحضير كلوريد الكروم (II) في الموقع ؛ كاشف يتدخل في تقليل هاليدات الألكيل ، وفي تخليق هاليدات الألكيل (E).

- يستخدم في تقنية الطلاء بالكروم. يتكون هذا من ترسيب طبقة رقيقة من الكروم على الأجسام المعدنية أو غيرها من المواد ، عن طريق الطلاء الكهربائي ، بهدف تزييني ، وبالتالي زيادة مقاومة التآكل وصلابة السطح.

- يستخدم كمصدر للنسيج ، يعمل كحلقة وصل بين مادة التلوين والأقمشة المراد صبغها. بالإضافة إلى ذلك ، يتم استخدامه كعامل مساعد لإنتاج الأوليفينات وعوامل العزل المائي.

علاجي

يوصى باستخدام ملحق كلوريد الكروم USP في المرضى الذين يتلقون فقط المحاليل الوريدية ، التي تدار من أجل التغذية الوريدية الكاملة (TPN). لذلك ، فقط عندما لا يتلقى هؤلاء المرضى جميع احتياجاتهم الغذائية.

الكروم (III) جزء من عامل تحمل الجلوكوز ، وهو منشط لردود الفعل التي يعززها الأنسولين. يُعتقد أن الكروم (III) ينشط عملية التمثيل الغذائي للجلوكوز والبروتينات والدهون ، مما يسهل عمل الأنسولين لدى البشر والحيوانات.

الكروم موجود في العديد من الأطعمة. لكن تركيزه لا يتجاوز 2 لكل وجبة ، البروكلي هو الغذاء مع مساهمة أكبر (11 ميكروغرام). بالإضافة إلى ذلك ، فإن الامتصاص المعوي للكروم منخفض ، بقيمة تتراوح من 0.4 إلى 2.5 ٪ من الكمية المستهلكة.

هذا يجعل من الصعب إنشاء نظام غذائي لتزويد الكروم. في عام 1989 ، أوصت الأكاديمية الوطنية للعلوم ما بين 50 إلى 200 ميكروغرام / يوم كمدخول كافٍ من الكروم.

المخاطر

من بين المخاطر المحتملة لاستهلاك هذا الملح كمكمل للكروم:

- آلام قوية في المعدة

- نزيف غير طبيعي ، والذي يمكن أن يختلف من صعوبات في التئام الجرح أو الكدمات الأكثر احمرارًا أو سواد البراز الناجم عن النزيف الداخلي.

التهابات في الجهاز الهضمي ، مما تسبب في قرحة في المعدة أو الأمعاء.

إلتهاب الجلد