Дихромат натрия

Дихрома́т на́трия (бихромат натрия, натриевый хромпик) — неорганическое химическое соединение, натриевая соль дихромовой кислоты. Существует дигидрат дихромата натрия (Na₂Cr₂O₇·2H₂O) и безводная соль.

Дихромат натрия
Общие
Традиционные названия	динатриевая соль дихромовой кислоты, динатрий дихромат(VI)
Хим. формула	Na2Cr2O7
Физические свойства
Состояние	красные до оранжевых гигроскопичные кристаллы
Молярная масса	(ангидрид) 261,968 г/моль (дигидрат) 298,00 г/моль
Плотность	2,52 г/см³
Термические свойства
Температура
• плавления	(ангидрид) 356,7 °C (дигидрат) около 100 °C
• разложения	400 °C
Энтальпия
• образования	−1962 кДж/моль
Химические свойства
Растворимость
• в воде	(при 20 °C) 236 г/100 мл
• в остальных веществах	растворим в спирте
Классификация
Рег. номер CAS	10588-01-9 (дигидрат) 7789-12-0
PubChem	25408 и 129628287
Рег. номер EINECS	234-190-3
SMILES	[O-][Cr](=O)(=O)O[Cr](=O)(=O)[O-].[Na+].[Na+]
InChI	InChI=1S/2Cr.2Na.7O/q;;2*+1;;;;;;2*-1 KIEOKOFEPABQKJ-UHFFFAOYSA-N
RTECS	HX7750000 (ангидрид, дигидрат)
ChEBI	39483
Номер ООН	3288
ChemSpider	23723
Безопасность
Предельная концентрация	0,01 мг/м³
ЛД50	50 мг/кг (крысы, орально)
Токсичность	высокотоксичен, канцероген, мутаген, аллерген, сильный окислитель
Пиктограммы ECB
NFPA 704	0 4 1 OX
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
Медиафайлы на Викискладе

Полупродукт в производстве хрома, практически вся хромовая руда перерабатывается в дихромат натрия.

Следует учитывать, что дихромат натрия очень токсичен.

Химические свойства

С точки зрения реакционной способности и внешнего вида дихромат натрия и дихромат калия очень похожи. Соль натрия, однако, в двадцать раз лучше растворяется в воде, чем соль калия (49 г/л при 0 °C) и её эквивалентная масса также меньше — поэтому она является наиболее часто используемым веществом.

Схожестью хромовой кислоты и дихромата натрия является их общее свойство — они являются сильными окислителями. По отношению к калийной соли, основным преимуществом дихромата натрия является его большая растворимость в воде и в полярных растворителях, например в уксусной кислоте.

В области органического синтеза это соединение окисляет бензилы и аллильную группу C—H соединений до карбонильных производных. Так, например, 2,4,6-тринитротолуол окисляется до соответствующих карбоновых солей. Кроме того, 2,3-диметилнафталин (англ. 2,3-dimethylnaphthalene) окисляется в присутствии Na₂Cr₂O₇ до 2,3-нафтилдикарбоновой кислоты (англ. 2,3-naphthalenedicarboxylic acid).

В кислой среде восстанавливается до солей хрома(III). Например, он окисляет галогенид-ионы галогенводородных кислот до свободных галогенов:

${\mathsf {Na_{2}Cr_{2}O_{7}+14HCl\rightarrow 2CrCl_{3}+3Cl_{2}\uparrow +2NaCl+7H_{2}O}}$

Также в кислой среде при pH 3,0—3,5 обладает способностью окислять металлическое серебро:

${\mathsf {6Ag+Cr_{2}O_{7}^{2-}+14H^{+}+6e^{-}\rightarrow 6Ag^{+}+2Cr^{3+}+7H_{2}O}}$

Кристаллический дихромат натрия при нагревании с серой и углеродом восстанавливается до оксида хрома(III):

${\mathsf {Na_{2}Cr_{2}O_{7}+S\rightarrow Cr_{2}O_{3}+Na_{2}SO_{4}}}$

${\mathsf {2Na_{2}Cr_{2}O_{7}+3C\rightarrow 2Cr_{2}O_{3}+2Na_{2}CO_{3}+CO_{2}\uparrow }}$

Водные растворы дихромата натрия обладают дубящими свойствами, в частности, задубливают желатин.

Получение

Дихромат натрия образуется в больших масштабах из руд, содержащих оксид хрома(III). Сначала руду сплавляют, как правило, с карбонатом натрия при температуре около 1000 °C в присутствии воздуха (источник кислорода):

${\ce {2 Cr2O3 + 4 Na2CO3 + 3 O2 -> 4 Na2CrO4 + 4 CO2 ^}}$

На данном этапе другие компоненты руды, такие как алюминий и железо, плохо растворимы. Окисление в результате реакции водного экстракта серной кислоты или углекислого газа даёт дихромат натрия, который выделяется как дигидрат при кристаллизации.

Соединения хрома(VI) являются токсичными, поэтому производства, где он образуется в виде пыли, должны подчиняться строгим правилам промышленной безопасности. Например, чтобы снизить его токсичность, его сливают в сточные воды, где происходит восстановление с получением хрома(III), который менее опасен для окружающей среды.

Использование

Используют при дублении кож и в электрических элементах, как компонент биозащитных составов для древесины.

Опасность применения

Как и все соединения шестивалентного хрома, дихромат натрия очень токсичен. Кроме того, он известный канцероген. Вещество очень токсично для водных организмов, может вызвать долговременные изменения в водной экосистеме.

См. также

• Дихромат калия

Литература

• Редько А. В. Химия фотографических процессов. — СПб. : НПО "Профессионал", 2006. — 1464 с. — (Новый справочник химика и технолога / ред. Москвин А. В. ; вып. Общие сведения. Строение вещества. Физические свойства важнейших веществ. Ароматические соединения. Химия фотографических процессов. Номенклатура органических соединений. Техника лабораторных работ. Основы технологии.). — ISBN 978-5-91259-013-9.

Ссылки

• Карточка вещества  (рус.)