Ossido di cromo (III)-sintesi, reazioni, usi

L’ossido di cromo (III) è un composto inorganico con formula Cr₂O₃ presente nell’ eskolaite un minerale appartenente al gruppo dell’ematite. E’ impiegato nelle lavorazioni metallurgiche e trova applicazioni nella cromatura e nell’anodizzazione dell’alluminio.

L’ossido di cromo (III) è uno dei principali ossidi del cromo. Il cromo può avere diversi numeri di ossidazione pertanto, oltre all’ossido di cromo (III) forma l’ossido di cromo (VI), l’ossido di cromo (IV) e l0ossido di cromo (II).

Proprietà dell’ossido di cromo (III)

Si presenta di colore verde ed è quindi usato come pigmento. È praticamente  insolubile in acqua, etanolo e acetone. Scarsamente solubile in acidi e basi. Diventa marrone a seguito di riscaldamento ma ritorna al suo colore originario quando si raffredda.

È una sostanza dura ma fragile con un valore di 8-8.5 nella scala di Mohs ed è quindi più duro del quarzo. Ha una temperatura di fusione di 2435 °C.  Esso contiene il 68.46% di cromo e il 31.58% di ossigeno. Nella sua struttura ognuno dei due atomi di cromo è legato ad un atomo di ossigeno tramite doppio legame e tramite legame semplice ad un ossigeno che lega anche l’altro atomo di cromo. Ha un comportamento anfotero.

Sintesi

L’ossido di cromo (III) fu ottenuto per la prima volta dalla reazione tra bicromato di sodio e zolfo secondo la reazione:
Na₂Cr₂O₇ + S → Na₂SO₄ + Cr₂O₃

Può essere ottenuto per decomposizione termica del:

• carbonato di cromo (III) da cui si ottiene anche biossido di carbonio secondo la reazione:
  Cr₂(CO₃)₃ → Cr₂O₃ + CO₂

• bicromato di ammonio da cui si ottiene anche azoto e acqua secondo la reazione:
  (NH₄)₂Cr₂O₇ → Cr₂O₃ + N₂ + 4 H₂O

Si può ottenere tramite la reazione di ossidoriduzione tra il bicromato di sodio e lo zolfo:
Na₂Cr₂O₇ + S → Cr₂O₃ +  Na₂SO₄

Nella reazione il cromo si riduce passando da numero di ossidazione +6 a numero di ossidazione +3. Lo zolfo si ossida passando da numero di ossidazione 0 a numero di ossidazione +6.

A 400°C è ottenuto dalla reazione tra cromo e ossigeno:
4 Cr + 3 O₂ → 2 Cr₂O₃

Reazioni

L’ossido di cromo (III) è un ossido anfotero e quindi reagisce sia con gli acidi che con le basi

Reagisce con acido cloridrico per dare cloruro di cromo (III) e acqua:
Cr₂O₃ + 6 HCl → 2 CrCl₃ + 3 H₂O

Reagisce con l’idrossido di sodio il tetraidrossocromato (III) di sodio:
Cr₂O₃ + 2 NaOH + 3 H₂O → 2 Na[Cr(OH)₄]

Inoltre reagisce con:

• monossido di carbonio per dare cromo e biossido di carbonio:
  Cr₂O₃ + 3 CO → 2 Cr +3 CO₂

• alluminio per dare cromo metallico e ossido di alluminio:
  Cr₂O₃ + 2 Al → 2 Cr + Al₂O₃

Usi

L’ossido di cromo (III), a causa della difficoltà nella sua contraffazione, alla fine della guerra civile americana costituiva il pigmento dell’inchiostro utilizzato per stampare le banconote da un dollaro.

A causa della sua stabilità è usato come pigmento in inchiostri, vetri e vernici e come colorante per le ceramiche. Trova utilizzo in materiali refrattari, semiconduttori, pigmenti, leghe, inchiostri da stampa tessile e come catalizzatore sia nelle reazioni organiche e in quelle inorganiche

Per la sua resistenza al calore  trova utilizzo in campo industriale per molti usi
In pasta è usato come abrasivo e per affilare le lame di rasoi e coltelli.