Chroom(III)oksied

Chroom(III)oksied is 'n verbinding van chroom in sy +3 oksidasietoestand met suurstof met chemiese formule Cr₂O₃. Dit is een van verskeie oksiede van chroom: CrO₂, CrO₃, CrO₄, Cr₂O₅ en Cr₅O₁₂ is ook bekend.

Eienskappe

Algemeen
Naam	Chroom(III)oksied
Struktuurformule van
Chemiese formule	Cr2O3
Molêre massa	151,99 [g/mol]
CAS-nommer	1308-38-9
Voorkoms	groen vastestof
Reuk	reukloos
Fasegedrag
Selkonstantes	a= 495,3; c = 1357,8 pm
Ruimtegroep	R3c
Nommer	167
Strukturbericht	D5₁
Smeltpunt	2 435 °C
Kookpunt	~4 000 °C
Digtheid	5,210
Oplosbaarheid	onoplosbaar
Suur-basis eienskappe
pKa
Veiligheid
Flitspunt	onbrandbaar
LD50	>5 000 [mg/kg] (oraal; rot)
Tensy anders vermeld is alle data vir standaardtemperatuur en -druk toestande.
Portaal Chemie

Die verbinding het 'n groen kleur en is 'n p-tipe halfgeleier met 'n taamlik groot bandgaping (E~3eV) Dit kom in die natuur as die mineraal ekolaïet voor.

Kristalstruktuur

Chroom(III)oksied kristalliseer in die trigonale korund-struktuur (D5₁ in die strukturbericht-klassifikasie).

Magnetiese eienskappe

Die chroomatoom het 'n [Ar]3d³-konfigurasie in 'n hoëspintoestand met 'n magnetiese moment μ_eff=2,48 Bohr-magneton. Die stof is 'n antiferromagneet met 'n Néeltemperatuur van 309K.

Chemiese eienskappe

Chroom(III)oksied van met aluminiumpoeier gereduseer word om die metaal vry te stel in 'n termietreaksie analoog aan yster:

$Cr_{2}O_{3}(s)+2Al(s)\xrightarrow {hitte} 2Cr+Al_{2}O_{3}$

Die oksied is basies maar kan ook amfoteries optree.

Groen Cr₂O₃ word gevorm as rooi chroom(VI)oksied, wat 'n kragtige oksideermiddel is, in kontak kom met organiese stowwe soos alkohol kom.

Die verbinding vorm 'n volledige reeks mengkristalle met aluminiumoksied (korund) Al_2-xCr_xO₃. Die mengskristalle se kleur is rooi vir x<0,08 en word groen vir x>0,20. Die eenheidsel se volume volg Vegard se wet en neem lineêr toe van 0,257 tot 0,290 nm³. Korundkristalle wat met chroom gedoteer is Al₂O₃:Cr word robyne genoem.

Chroom(III)oksied kan gebruik word om chroomboried te vorm:

$2Cr_{2}O_{3}+10B\xrightarrow {vakuum;1500C} 4CrB+3B_{2}O_{3}$

Die verbinding kan met ander metaaloksiede chromiete vorm soos nikkelchromiet. Suurstof kan chemiese damptransport bevorder deurdat teen hoër temperature chroom(VI)oksied in ewewig gevorm word wat effens vlugtig is:

$2Cr_{2}O_{3}(s)+3O_{2}(g)\leftrightarrows 4CrO_{3}(g)$

$2NiO+4CrO_{3}(g)\xrightarrow {1100C} 2NiCr_{2}O_{4}+3O_{2}(g)$

Gebruike

Dit het 'n wye verskeidenheid toepassings soos: katalisators, waterstofberging, slytvastheidsmateriale, kleurstowwe en pigmente, gevorderde kleurmiddels, digitale opnamestelsel, swart matriksfilms, sonkragaanwendings, bedekkingsmateriaal vir termiese beskerming, en elektrochrome materiale.

Dit besit 'n hoë elektriese geleidingsvermoë en word as 'n belangrike vuurvaste materiaal gebruik vanweë sy hoë smelttemperatuur (≈2300 °C) en hoë-temperatuur oksidasieweerstand, hoewel dit swak sintervermoë toon. wat moontlik 'n gevolg van sy lae digtheid is.