Chromi(III) perhenat

Chromi(III) perhenat là một hợp chất hóa học vô cơ có công thức Cr(ReO4)3. Hợp chất này tồn tại dưới dạng là các tinh thể màu xanh lục, hòa tan được trong nước ở mức độ rất cao.Chromium perrhenate and its crystal hydrates (Zaitseva và các cộng sự) trong “Zhurnal neorganicheskoĭ khimii, Tập 24,Số phát hành 5-8” (Izd-vo "Nauka"., 1979), trang 1199–1203. Truy cập 13 tháng 9 năm 2020.

Lịch sử
Chromi(III) perhenat được biết đến lần đầu tiên vào tháng 5 năm 1979 bởi Zaitseva và các cộng sự.Methods for producing anhydrous chromium (III) rhenate (VII). Đăng ký mã số bằng sáng chế PL228983B1 ngày 30 tháng 5 năm 2018. Truy cập 22 tháng 9 năm 2020.Dựa theo tài liệu để xác định tháng. Năm 2009, Mikhailova và những người khác cũng thực hiện một phản ứng điều chế chromi(III) perhenat, nhưng sử dụng chromi(III) oxit thay vì hydroxide của nó.Trang 2: W 2009 r. Mikhailova i współpracownicy uzyskali ten sam związek poprzez reakcję świeżo strąconego tlenku chromu(III) z kwasem renowym(VII).

Điều chế
Chromi(III) perhenat hexahydrat có thể được điều chế bằng cách cho chromi(III) hydroxide hoặc chromi(III) oxit tác dụng với axit perhenic ở điều kiện bình thường:
Cr(OH)3 + 3HReO4 → Cr(ReO4)3 + 3H2O
Cr2O3 + 6HReO4 → 2Cr(ReO4)3 + 3H2O
Dung dịch chromi(III) perhenat thu được có độ pH từ 2–3. Để thu được tinh thể của hợp chất, CaCl2 sẽ được sử dụng để làm khô dung dịch. Sau vài ngày, các tinh thể màu xanh lục đặc trưng của ion chromi(III) sẽ xuất hiện.Trang 1199: В результате взаимодействия раствора рениевой кислоты с гидроокисью хрома, взятых в стехиометрическом соотношении, образуется зеленый раствор с рН 2—3, который упаривали пад СаСl2 до постоянной Массы. Через несколько суток из раствора выпадали кристаллы зеленого цвета, характерного для иона трехвалентного хрома.

Muối khan có thể điều chế bằng cách phân hủy dạng ngậm nước hexahydrat (xem bên dưới) hoặc bằng một cách khác phức tạp hơn.Tài liệu cụ thể chứa rất nhiều bước phức tạp (xem thêm nguồn tham khảo 5).

Tính chất
Vật lý
Chromi(III) perhenat dạng ngậm nước như hexahydrat tồn tại dưới dạng tinh thể màu xanh lá cây, tan trong nước ở mức rất cao như nhiều muối perhenat khác.

Hóa học
Sự phân hủy
Chromi(III) perhenat khan dễ bị phân hủy khi đun nóng nhất so với một số muối perhenat khác như của mangan(II), sắt(III), coban(II) hay niken(II).Trang 381: The thermal stabilities of the perrhenates decrease in the order: Mn > Co > Ni > Fe > Cr.

Trước khi bị phân hủy, sự biến đổi cấu trúc tinh thể của muối khan sẽ xuất hiện ở .

Hợp chất bị phân hủy theo 3 giai đoạn:Thermal decomposition of Cr(III), Mn, Fe(III), Co, and Ni perrhenates in a vacuum (bởi Ovchinnikov và các cộng sự) trong “Journal of General Chemistry of the USSR., Tập 50,Trang 1-768” (Consultants Bureau, 1980), trang 379–382. Truy cập 25 tháng 9 năm 2020.
Ở nhiệt độ , hợp chất bị phân hủy một phần, với sự hao hụt khối lượng khoảng 5%.Trang 380: The first stage of the thermal decomposition of Cr(III) perrhenate was observed at 450-480 ℃; to it there corresponds a relative small rise in intensity I (first MTA peak). The loss in weight here is small: about 5%.
Khi tiếp tục đun nóng đến , sự phân hủy xảy ra một cách nhanh chóng. Hợp chất bị hao hụt đến 80% khối lượng, khi đó chromi(III) oxit và rheni(IV) oxit được hình thành.
Sự biến tính của hợp chất diễn ra lần cuối ở nhiệt độ . Lúc này hợp chất chỉ bị hao hụt một lượng nhỏ, và sản phẩm cuối cùng của sự phân hủy là chromi(III) oxit và rheni kim loại.Trang 380: In the second stage (650-700 ℃) we have the highest intensity I and the greatest loss in weight (about 80%). The residue consists mainly of Cr2O3 and ReO2. At temperatures of 870-1000 ℃ we again observe a small rise in I and a small loss in weight. The final decomposition product consists of Cr2O3, and metallic rhenium.
Thực ra, trong quá trình phân hủy trên, rheni(VII) oxit được hình thành, nhưng đến giai đoạn 2 thì bị phân hủy thành rheni(IV) oxit.Trang 380: […] after these perrhenates had been heated until no more dirhenium heptaoxide came off exceeded the weight of the oxides M2O3 formed in the following reaction by 50-60%: 2M(ReO4)3 → M2O3 (solid) + 3Re2O7 (gas).

Về mặt nhiệt học, tính ổn định của chromi(III) perhenat thấp nhất so với một số muối perhenat của các kim loại chuyển tiếp (xếp theo tính ổn định giảm dần): Mn(II), Co(II), Ni(II), Fe(III), Cr(III).

Đối với dạng ngậm nước Cr(ReO4)3·6H2O, quá trình mất nước của hợp chất diễn ra như sau:Trang 1201 cũng có bảng tương tự, nhưng bản gốc có thêm phần mô tả.
+Công thức của hợp chất thu đượcĐiểm phân hủy (℃)Phương pháp nhiệt vi sai (DTA)Phương pháp nhiệt trọng trường (TGA)Cr(ReO4)3·6H2O (ban đầu)71–9955–85Cr(ReO4)3·5H2O117–15295–150Cr(ReO4)3·1,5H2O186–208160–265Cr(ReO4)3347–357⸺

Muối kiềm
Chromi(III) perhenat có thể tạo ra một số loại muối kiềm, với công thức tổng quát là Cr(OH)x(ReO4)3 − x. Các muối với x = 1 và x = 2 và các dạng ngậm nước của nó cũng đã được biết đến. Chúng đều được Zaitseva và các cộng sự điều chế năm 1982.Chromium(III) hydroxide per-rhenates (Zaitseva và các cộng sự) trong “Russian Journal of Inorganic Chemistry, Tập 27,Trang 915-1829” (Chemical Society, 1982), trang 1284–1287. Truy cập 30 tháng 9 năm 2020.

Tính chất
Muối x = 1: Có công thức hóa học CrOH(ReO4)2. Hợp chất tạo ra các dạng ngậm 2,5 và 4 nước.
Muối x = 2: Có công thức hóa học Cr(OH)2ReO4. Hợp chất được biết đến dưới dạng ngậm 1 và 2 nước.
Cả hai muối đều dễ chảy (đối với dạng ngậm nước), có tính hút ẩm cực kỳ mạnh, màu lục nhạt, nhưng muối có 2 nhóm hydroxide (OH–) có vết vạch đậm màu hơn so với muối có 1 nhóm hydroxide.

Các muối chromi(III) hydroxide-perhenat nói trên đều tan trong nước, etanol, aceton, nhưng không tan trong CCl4. Khối lượng riêng của các muối tại nhiệt độ 25 ± 0,1 ℃ như sau: muối x = 1 có D = 3,11 g/cm³, muối x = 2 có D = 2,88 g/cm³.Trang 1285: The compounds are bright green, with the dihydroxide per-rhenate having the darker tint. The pyknometric densities of chromium(III) hydroxide bisper-rhenate tetrahydrate and dihydroxide per-rhenate dihydrate at (25 ± 0.1) ℃ are 3.11 and 2.88 g/cm³ respectively.

Sự phân hủy
Dạng ngậm nước cao nhất của chúng bị phân hủy bước đầu ở . Muối 1 nhóm hydroxide bị mất 1,5 nước, muối 2 nhóm hydroxide bị mất 1 nước. Màu của hai hợp chất chuyển dần từ lục nhạt sang lục đậm rồi biến thành màu nâu đầm lầy.Trang 1285: Both the crystalline hydrates are dehydrated in two stages via intermediate hydrates Cr(OH)(ReO4)2·2,5H2O and Cr(OH)2(ReO4)·H2O. During this process the colour of the compounds changes from bright green through dark green to dirty marsh-coloured.

Khi đun nóng đến , muối 1 nhóm hydroxide trở thành dạng khan; đối với muối 2 nhóm hydroxide thì nhiệt độ này là .Bảng 2, trang 1285.

Trong quá trình phân hủy, chromi(III) bị oxy hóa. Muối 1 nhóm hydroxide bị oxy hóa ở , của muối 2 nhóm hydroxide là .

Sự phân hủy của các muối kiềm khan thành các rheni oxit diễn ra ở những nhiệt độ khá gần nhau. Muối 1 nhóm hydroxide bị phân hủy thành các loại rheni oxit ở , muối 2 nhóm hydroxide phân hủy theo cách tương tự ở .

Ứng dụng
Chromi(III) perhenat khan được sử dụng làm tiền chất để sản xuất siêu hợp kim.Application of Ion Exchange for Preparation of Selected Metal Perrhenates—Precursors for Superalloy Production (Katarzyna Leszczyńska-Sejda, Grzegorz Benke, Dorota Kopyto, Michał Drzazga, Mateusz Ciszewski; Metals 2019, 9 (2), 201). DOI: https://doi.org/10.3390/met9020201.

Hợp chất khác
Cr(ReO4)3 còn tạo một số hợp chất với NH3, như Cr(ReO4)3·6NH3 là tinh thể màu vàng chanh, độ hòa tan trong nước ở 20 ℃ là 0,684 g/L. Dạng muối chứa 2 phân tử nước dễ bị phân hủy.
Cr(ReO4)3 còn tạo một số hợp chất với CO(NH2)2, như Cr(ReO4)3·6CO(NH2)2 là tinh thể màu lục, độ hòa tan trong nước ở 20 ℃ là 1,786 g/L.Rhenium: Dvi-manganese, the Element of Atomic Number 75 (Gerald Druce; CUP Archive, 1948 - 92 trang), trang 45. Truy cập 2 tháng 10 năm 2020.

Ghi chú
Dưới đây là nguyên văn gốc cho các nguồn tham khảo tương ứng và một số thông tin bổ sung.

Tham khảo

Thể loại:Hợp chất chromi
Thể loại:Muối perrhenat