
【機】 chromate
chromium
【醫】 chrome; chromium; Cr
【化】 acid group; acid radical
【醫】 acid radical
鉻酸根(Chromate)是鉻元素在+6價氧化态下形成的含氧酸根離子,其英文對應術語為"Chromate"。以下從化學特性、應用及安全性角度進行專業解析:
分子式與電荷
鉻酸根離子的化學式為 (ce{CrO4^{2-}}),由1個鉻原子與4個氧原子構成四面體結構,帶2個單位負電荷。其英文名稱"Chromate"特指該陰離子形态,常見于無機鹽類(如鉻酸鈉 (ce{Na2CrO4}))。
酸堿性轉化
在酸性環境中,鉻酸根可轉化為重鉻酸根((ce{Cr2O7^{2-}})),反應式為:
$$2 ce{CrO4^{2-}} + 2 ce{H+} rightleftharpoons ce{Cr2O7^{2-}} + ce{H2O}$$
該平衡受pH值調控,堿性條件利于鉻酸根穩定存在。
顔色與溶解性
鉻酸鹽多呈亮黃色(如鉻酸鉀),易溶于水,溶液顔色為特征黃色。此性質常用于分析化學中的比色檢測(如硫酸鹽的鑒别)。
氧化性
鉻酸根是強氧化劑,可被還原為三價鉻((ce{Cr^{3+}}))。例如與乙醇反應:
$$3 ce{CH3CH2OH} + 2 ce{CrO4^{2-}} + 16 ce{H+} rightarrow 3 ce{CH3COOH} + 2 ce{Cr^{3+}} + 11 ce{H2O}$$
該反應在有機合成與廢氣處理中有重要應用。
工業電鍍
鉻酸溶液(含 (ce{CrO4^{2-}}))用于金屬表面鍍鉻,形成防腐耐磨層。典型電鍍液含鉻酐((ce{CrO3})),電解還原生成鉻金屬鍍層。
防腐與顔料
鋅鉻黃((ce{ZnCrO4}))作為防鏽顔料廣泛用于塗料工業,通過鈍化金屬表面抑制腐蝕。
鉻酸根化合物屬劇毒物質,具有緻癌性(IARC Group 1)及環境持久性。其六價鉻(Cr(VI))形态易通過生物累積破壞生态系統,各國嚴格限制排放(如中國GB 8978-1996污水綜合排放标準)。
權威參考來源:
鉻酸根(CrO₄²⁻)是含鉻化合物中的重要離子,其性質和應用在化學領域具有廣泛研究價值。以下是其核心内容的
化學結構
鉻酸根由鉻(+6價)與四個氧原子構成四面體結構,化學式為CrO₄²⁻。在酸性條件下,兩個CrO₄²⁻通過脫水縮合形成重鉻酸根(Cr₂O₇²⁻),反應為:
$$text{Cr}_2text{O}_7^{2-} + text{H}_2text{O} rightleftharpoons 2text{CrO}_4^{2-} + 2text{H}^+$$
該平衡受pH值影響,堿性環境以CrO₄²⁻(黃色)為主,酸性環境以Cr₂O₇²⁻(橙色)為主。
溶解性
鉻酸鹽的溶解性與硫酸鹽類似,如CaCrO₄微溶,PbCrO₄、BaCrO₄、Ag₂CrO₄難溶。這一特性常用于離子鑒定或沉澱反應。
用途
毒性
鉻酸根屬于重金屬化合物,可通過生物累積引發中毒,導緻細胞損傷或器官病變。
如需更詳細内容,可參考化學教材或權威數據庫(如知網)。
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