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重铬酸钾：修订间差异

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'''重铬酸钾'''（{{lang-en|'''potassium dichromate'''}}；[[化学式]]：'''[[钾|K]]<sub>2</sub>[[铬|Cr]]<sub>2</sub>[[氧|O]]<sub>7</sub>'''；此处“'''重'''”的[[普通话]]发音为：'''chóng'''）是一种有[[毒]]且有[[致癌性]]的强[[氧化剂]]，[[室温]]下为橙红色[[固体]]。它被[[国际癌症研究机构]]划归为[[1类致癌物|第一类致癌物质]]，而且是强[[氧化剂]]，在实验室和工业中都有很广泛的应用。


酸性溶液中重铬酸根还原为铬(III)离子的[[半反應]]式为：
酸性溶液中重铬酸根还原为铬(III)离子的[[半反應]]式为：
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== 制备 ==
== 制备 ==
由[[重铬酸钠]]与[[氯化钾]]混合以后通过重结晶分离得到纯品。<ref name="zb">《无机化合物制备手册》.朱文祥 主编.化学工业出版社. P<sub>244</sub>.【VI-56】重铬酸钾(potassium dichromate).ISBN 7-5025-8537-0</ref><ref name=wjhxx>《无机化学》（第二版）下册.庞锡涛 主编.高等教育出版社. 二、铬(VI)的化合物. P<sub>397</sub>. 2.铬酸盐和重铬酸盐.[[Special:网络书源/9787040053876|ISBN 978-7-04-005387-6]]</ref>
由[[重铬酸钠]]与[[氯化钾]]混合以后通过重结晶分离得到纯品。<ref name="zb">《无机化合物制备手册》.朱文祥 主编.化学工业出版社. P<sub>244</sub>.【VI-56】重铬酸钾(potassium dichromate).ISBN 7-5025-8537-0</ref><ref name=wjhxx>《无机化学》（第二版）下册.庞锡涛 主编.高等教育出版社. 二、铬(VI)的化合物. P<sub>397</sub>. 2.铬酸盐和重铬酸盐.[[Special:网络书源/9787040053876|ISBN 978-7-04-005387-6]]</ref>
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==物理性质==
==物理性质==


橙红色三斜晶系板状结晶体。有苦味及金属性味。密度2.676g/cm3。熔点398℃。稍溶于冷水，水溶液呈酸性，易溶于热水，不溶于乙醇。有剧毒。
橙红色三斜晶系板状结晶体。有苦味及金属性味。密度2.676g/cm<sup>3</sup>。熔点398℃。稍溶于冷水，水溶液呈酸性，易溶于热水，不溶于乙醇。有剧毒。


水中溶解度：0℃，4.3；20℃，11.7；40℃，20.9；60℃，31.3；80℃，42.0；100℃，50.2
水中溶解度：0℃，4.3；20℃，11.7；40℃，20.9；60℃，31.3；80℃，42.0；100℃，50.2
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[[有机合成]]中，根据条件不同，重铬酸钾可将[[醇]]氧化为[[醛]]、[[羧酸]]或[[酮]]，同时颜色由橙红色变为铬离子的绿色。也可用于鉴别醛和酮。


在实验室用来配置[[铬酸]]洗液清洗玻璃器皿。酸化的重铬酸钾可将乙醇氧化并变色，以检验司机是否酒后驾驶。<ref>{{cite news | url = http://sa.ylib.com/MagCont.aspx?Unit=columns&id=385 | title = 呼氣酒測器如何測出我喝了多少酒呢？ | publisher = 科学人杂志 | date = 2004 | accessdate = 2013-03-10}}</ref>
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== 参考文献 ==
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== 外部連結 ==
== 外部連結 ==
* [http://www.periodicvideos.com/videos/mv_potassium_dichromate.htm Potassium Dichromate] at ''[[:en:The Periodic Table of Videos|The Periodic Table of Videos]]'' (University of Nottingham)
* [http://www.periodicvideos.com/videos/mv_potassium_dichromate.htm Potassium Dichromate] {{Wayback|url=http://www.periodicvideos.com/videos/mv_potassium_dichromate.htm |date=20201225050657 }} at ''{{link-en|The Periodic Table of Videos|The Periodic Table of Videos}}'' (University of Nottingham)
* [http://www.inchem.org/documents/icsc/icsc/eics1371.htm International Chemical Safety Card 1371]
* [http://www.inchem.org/documents/icsc/icsc/eics1371.htm International Chemical Safety Card 1371] {{Wayback|url=http://www.inchem.org/documents/icsc/icsc/eics1371.htm |date=20201225050650 }}
* [https://web.archive.org/web/20060203090143/http://www.npi.gov.au/database/substance-info/profiles/25.html National Pollutant Inventory – Chromium VI and compounds fact sheet]
* [https://web.archive.org/web/20060203090143/http://www.npi.gov.au/database/substance-info/profiles/25.html National Pollutant Inventory – Chromium VI and compounds fact sheet]
* [http://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0138.html NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards]
* [http://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0138.html NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards] {{Wayback|url=http://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0138.html |date=20210505165902 }}
* [https://web.archive.org/web/20040701090041/http://www-cie.iarc.fr/htdocs/monographs/vol49/chromium.html IARC Monograph "Chromium and Chromium compounds"]
* [https://web.archive.org/web/20040701090041/http://www-cie.iarc.fr/htdocs/monographs/vol49/chromium.html IARC Monograph "Chromium and Chromium compounds"]
* [http://www.goldrecovery.us/goldrecovery/documents/reactions.pdf Gold refining article listing color change when testing metals with Schwerter's Solution]
* [http://www.goldrecovery.us/goldrecovery/documents/reactions.pdf Gold refining article listing color change when testing metals with Schwerter's Solution] {{Wayback|url=http://www.goldrecovery.us/goldrecovery/documents/reactions.pdf |date=20180403160333 }}


== 参见 ==
== 参见 ==
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2024年4月19日 (五) 13:18的最新版本

重鉻酸钾
IUPAC名
Potassium dichromate(VI)
别名 二鉻酸鉀
识别
CAS号 7778-50-9  checkY
PubChem 24502
ChemSpider 22910
SMILES
 
  • [K+].[K+].[O-][Cr](=O)(=O)O[Cr]([O-])(=O)=O
UN编号 3086
EINECS 231-906-6
RTECS HX7680000
性质
化学式 K2Cr2O7
摩尔质量 294.19 g·mol⁻¹
外观 橙红色晶体
密度 2.676 g/cm3 (固)
熔点 398℃[1]
沸点 500℃(分解)
溶解性（水） 4.9 g/100 ml (0 °C)
结构
晶体结构 三斜晶系
(α-变体，< 241.6 °C)
配位几何 Cr原子为四面体
热力学
ΔfHm⦵298K -2033 kJ/mol
S⦵298K 291,2 J.K−1.mol−1
危险性
欧盟危险性符号
有毒有毒 T
氧化性氧化性 O
危害环境危害环境N
警示术语 R：R8-R21-R25-R34-R42/43
R45-R46-R60-R61-R48/23-R50/53
安全术语 S：S53-S45-S60-S61
NFPA 704
0
3
1
OX
闪点 不可燃
相关物质
其他阴离子 铬酸钾、钼酸钾
钨酸钾
其他阳离子 重铬酸铵、重铬酸钠
相关化学品 過锰酸钾
若非注明，所有数据均出自标准状态（25 ℃，100 kPa）下。

重（chóng）铬酸钾（英語：potassium dichromate）又名二鉻酸鉀[2]，是一种有毒且有致癌性的强氧化剂，化学式為K2Cr2O7，在室温下为橙红色固体。它被国际癌症研究机构划归为第一类致癌物质，而且是强氧化剂，在实验室和工业中都有很广泛的应用。

酸性溶液中重铬酸根还原为铬(III)离子的半反應式为：

制备

[编辑]

由重铬酸钠与氯化钾混合以后通过重结晶分离得到纯品。[1][3]

K2Cr2O7 → 2 K+ + Cr
2O2−
7
Cr
2O2−
7 + H2O ⇌ 2 CrO2−
4 + 2 H+

物理性质

[编辑]

橙红色三斜晶系板状结晶体。有苦味及金属性味。密度2.676g/cm3。熔点398℃。稍溶于冷水，水溶液呈酸性，易溶于热水，不溶于乙醇。有剧毒。

水中溶解度：0℃，4.3；20℃，11.7；40℃，20.9；60℃，31.3；80℃，42.0；100℃，50.2

化学性质

[编辑]

重铬酸钾是一种强氧化剂，加热到241.6℃时三斜晶系转变为单斜晶系，强热约500℃时分解为三氧化二铬和铬酸钾。不吸湿潮解，不生成水合物（不同于重铬酸钠）。遇浓硫酸有红色针状晶体铬酸酐析出，对其加热则分解放出氧气，生成硫酸铬，使溶液的颜色由橙色变成绿色。

复分解反应

[编辑]

在重铬酸钾的溶液中加入Ba2+、Pb2+和Ag+时，形成相应的铬酸盐沉淀[3]：

2 Ba2+ + Cr2O72- + H2O ⇌ 2 BaCrO4↓ + 2H+
2 Pb2+ + Cr2O72- + H2O ⇌ 2 PbCrO4↓ + 2H+
4 Ag+ + Cr2O72- + H2O ⇌ 2 Ag2CrO4↓ + 2H+

氧化反应

[编辑]

在酸性溶液中，重铬酸钾是强氧化剂，可以和许多还原性物质反应，自身被还原为Cr3+[3][4]：

K2Cr2O7 + 6 KI + 7H2SO4 → Cr2(SO4)3 + 3 I2 + 7 H2O + 4 K2SO4
K2Cr2O7 + 3 K2SO3 + 4 H2SO4 → Cr2(SO4)3 + 4 K2SO4 + 4 H2O
K2Cr2O7 + H2SO4 + 3SO2 → K2SO4·Cr2(SO4)3 + H2O
K2Cr2O7 + 3 H2S + 4 H2SO4 → Cr2(SO4)3 + 3 S↓ + 7 H2O + K2SO4
K2Cr2O7 + 3 NaNO2 + 4 H2SO4 → 3 NaNO3 + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + 4 H2O
K2Cr2O7 + 6 KBr + 7 H2SO4 → Cr2(SO4)3 + 4 K2SO4 + 3 Br2 + 7 H2O
5 K2Cr2O7(浓) + 6 KI —煮沸→ 8 K2CrO4 + Cr2O3 + 3 I2

因此分析化学上，重铬酸钾被用来作氧化剂来测定铁的含量：

K2Cr2O7 + 6 FeSO4 + 7 H2SO4 → 3 Fe2(SO4)3 + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + 7 H2O

需要注意的是，重铬酸钾可以和热的浓盐酸反应，放出氯气：

K2Cr2O7 + 14 HCl(浓) → 2 CrCl3 + 2 KCl + 3 Cl2↑ + 7 H2O

若鹽酸濃度較低，則可能生成橘紅色的氯鉻酸鉀 :

K2Cr2O7 + 2 HCl(較稀) → 2 KCrO3Cl + H2O

在高温下，重铬酸钾可以被硫、碳等单质还原：[4]

K2Cr2O7 + S → Cr2O3 + K2SO4
K2Cr2O7 + 2 C → Cr2O3 + K2CO3 + CO↑

在有机反应中，重铬酸钾-硫酸可以将伯醇氧化成醛，若继续反应，则醛进一步被氧化为羧酸。而叔醇的反应则是先被硫酸脱水，再被重铬酸钾氧化。苯酚等酚类也能被酸化的重铬酸钾氧化，如产生黄色的对苯醌。[5]

过氧化物的形成

[编辑]

重铬酸钾能和冷的过氧化氢反应，形成深藍色且不穩定的过氧化铬：

Cr2O72- + 4 H2O2 + 2 H+ → 2 CrO5 + 5 H2O

该化合物可以被乙醚或異戊醇萃取。

铬酸根的形成

[编辑]

重铬酸钾在碱性条件下会转化为铬酸钾：

K2Cr2O7 + 2 KOH → 2 K2CrO4 + H2O

和浓、热的氨水反应，冷却后得到复盐：

K2Cr2O7 + 2 NH3·H2O(浓、热) —冷却→ 2 NH4KCrO4 + H2O[4]

和碳酸钾反应，也能形成铬酸钾：

K2Cr2O7 + K2CO3 → 2 K2CrO4 + CO2↑

铬酰盐的形成

[编辑]

重铬酸钾在硫酸的作用下与其他物质反应可以形成铬酰盐，如：

K2Cr2O7 + 2 CaF2 + 3 H2SO4(发烟) —Δ→ 2 CrO2F2 + 2 CaSO4 + K2SO4 + 3 H2O
K2Cr2O7 + 4 KCl(适量) + 3 H2SO4(过量) —Δ→ 2 CrO2Cl2↑ + 3 K2SO4 + 3 H2O

应用

[编辑]

有机合成中，根据条件不同，重铬酸钾可将醇氧化为醛、羧酸或酮，同时颜色由橙红色变为铬离子的绿色。也可用于鉴别醛和酮。

在实验室用来配置铬酸洗液清洗玻璃器皿。酸化的重铬酸钾可将乙醇氧化并变色，以检验司机是否酒后驾驶。[6]

参考文献

[编辑]
  1. ^ 1.0 1.1 《无机化合物制备手册》.朱文祥 主编.化学工业出版社. P244.【VI-56】重铬酸钾(potassium dichromate).ISBN 7-5025-8537-0
  2. ^ 黃冠. 同德高中國中教育會考考前大特搜 (PDF) (PDF). [2024-01-16]. （原始内容存档 (PDF)于2024-01-16） （中文（臺灣））. 
  3. ^ 3.0 3.1 3.2 《无机化学》（第二版）下册.庞锡涛 主编.高等教育出版社. 二、铬(VI)的化合物. P397. 2.铬酸盐和重铬酸盐.ISBN 978-7-04-005387-6
  4. ^ 4.0 4.1 4.2 《无机化学反应方程式手册》.曹忠良 王珍云 编.湖南科学技术出版社.第十一章 铬分族.P282.【K2Cr2O7】
  5. ^ 《有机化学》第二版.谷亨杰 等.高等教育出版社.第八章 醇、酚、醚 消除反应. ISBN 978-7-04-008523-5
  6. ^ 呼氣酒測器如何測出我喝了多少酒呢？. 科学人杂志. 2004 [2013-03-10]. （原始内容存档于2016-03-04）. 

外部連結

[编辑]

参见

[编辑]
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