
【机】 chromate
chromium
【医】 chrome; chromium; Cr
【化】 acid group; acid radical
【医】 acid radical
铬酸根(Chromate)是铬元素在+6价氧化态下形成的含氧酸根离子,其英文对应术语为"Chromate"。以下从化学特性、应用及安全性角度进行专业解析:
分子式与电荷
铬酸根离子的化学式为 (ce{CrO4^{2-}}),由1个铬原子与4个氧原子构成四面体结构,带2个单位负电荷。其英文名称"Chromate"特指该阴离子形态,常见于无机盐类(如铬酸钠 (ce{Na2CrO4}))。
酸碱性转化
在酸性环境中,铬酸根可转化为重铬酸根((ce{Cr2O7^{2-}})),反应式为:
$$2 ce{CrO4^{2-}} + 2 ce{H+} rightleftharpoons ce{Cr2O7^{2-}} + ce{H2O}$$
该平衡受pH值调控,碱性条件利于铬酸根稳定存在。
颜色与溶解性
铬酸盐多呈亮黄色(如铬酸钾),易溶于水,溶液颜色为特征黄色。此性质常用于分析化学中的比色检测(如硫酸盐的鉴别)。
氧化性
铬酸根是强氧化剂,可被还原为三价铬((ce{Cr^{3+}}))。例如与乙醇反应:
$$3 ce{CH3CH2OH} + 2 ce{CrO4^{2-}} + 16 ce{H+} rightarrow 3 ce{CH3COOH} + 2 ce{Cr^{3+}} + 11 ce{H2O}$$
该反应在有机合成与废气处理中有重要应用。
工业电镀
铬酸溶液(含 (ce{CrO4^{2-}}))用于金属表面镀铬,形成防腐耐磨层。典型电镀液含铬酐((ce{CrO3})),电解还原生成铬金属镀层。
防腐与颜料
锌铬黄((ce{ZnCrO4}))作为防锈颜料广泛用于涂料工业,通过钝化金属表面抑制腐蚀。
铬酸根化合物属剧毒物质,具有致癌性(IARC Group 1)及环境持久性。其六价铬(Cr(VI))形态易通过生物累积破坏生态系统,各国严格限制排放(如中国GB 8978-1996污水综合排放标准)。
权威参考来源:
铬酸根(CrO₄²⁻)是含铬化合物中的重要离子,其性质和应用在化学领域具有广泛研究价值。以下是其核心内容的
化学结构
铬酸根由铬(+6价)与四个氧原子构成四面体结构,化学式为CrO₄²⁻。在酸性条件下,两个CrO₄²⁻通过脱水缩合形成重铬酸根(Cr₂O₇²⁻),反应为:
$$text{Cr}_2text{O}_7^{2-} + text{H}_2text{O} rightleftharpoons 2text{CrO}_4^{2-} + 2text{H}^+$$
该平衡受pH值影响,碱性环境以CrO₄²⁻(黄色)为主,酸性环境以Cr₂O₇²⁻(橙色)为主。
溶解性
铬酸盐的溶解性与硫酸盐类似,如CaCrO₄微溶,PbCrO₄、BaCrO₄、Ag₂CrO₄难溶。这一特性常用于离子鉴定或沉淀反应。
用途
毒性
铬酸根属于重金属化合物,可通过生物累积引发中毒,导致细胞损伤或器官病变。
如需更详细内容,可参考化学教材或权威数据库(如知网)。
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