Ácido crômico

Chromic acid; Alerta sobre risco à saúde
Nome IUPAC	dihydroxy-dioxochromium
Outros nomes	tetraoxochromic acid; Chromic(VI) acid
Identificadores
Número CAS	7738-94-5
ChemSpider	22834
SMILES	O=[Cr](=O)(O)O;
InChI	1/Cr.2H2O.2O/h;2*1H2;;/q+2;;;;/p-2/rCrH2O4/c2-1(3,4)5/h2-3H
Propriedades
Fórmula molecular	H2CrO4
Massa molar	118.00958 g/mol
Aparência	red flakes in solid state
Densidade	1.201 g/cm3
Ponto de fusão	197
Ponto de ebulição	n/a (Decomposes below boiling point at 250°C)
Solubilidade em água	166.66 g/100mL
Página de dados suplementares
Estrutura e propriedades	n, εr, etc.
Dados termodinâmicos	Phase behaviour; Solid, liquid, gas
Dados espectrais	UV, IV, RMN, EM
	Exceto onde denotado, os dados referem-se a; materiais sob condições normais de temperatura e pressão; Referências e avisos gerais sobre esta caixa.; Alerta sobre risco à saúde.

Ácido crômico refere-se a um conjunto de compostos gerados pela acidificação de soluções contendo ânions cromato e dicromato ou pela dissolução de trióxido de cromo em ácido sulfúrico.^[1] Frequentemente a tais substâncias são atribuídas a fórmula H₂CrO₄ e H₂Cr₂O₇. O anidrido destes "ácidos crômicos" é o trióxido de Crómio , também chamado óxido de Crómio (VI); industrialmente, este composto é alguma vezes vendido como "ácido crômico".

Apesar de não ter-se sua fórmula exata, o ácido crômico apresenta Crómio em seu estado de oxidação +6 (ou VI), frequentemente chamado de cromo hexavalente. Crómio pode existir em vários números de oxidação, e o estado hexavalente é o mais alto. Nas reações o ácido crômico é reduzido por reação de redução ao íon [Cr(H₂O)₆]³⁺, o qual tem uma cor azul esverdeada característica.

Usos

Ácido crômico é um intermediário na cromagem, e é também usado em vitrificação de cerâmicas e vidros coloridos. Devido a que as soluções de ácido crômico serem fortemente oxidantes elas são usadas para a limpeza de material de laboratório de vidro. Esta aplicação tem declinado devido a questões ambientais. Além disso o ácido deixa resíduos que podem interferir com certas aplicações, tais como a espectroscopia NMR. Bastante utilizado na indústria galvânica nos banhos de Crómio .

Reações

Ácido crômico é capaz de oxidar muitos tipos de compostos orgânicos e muitas variações sobre este reagente têm sido desenvolvidas:

Ácido crômico em ácido sulfúrico aquoso e acetona é conhecido como o reagente de Jones, o qual oxida álcoois primários e secundários a ácidos carboxílicos e cetonas respectivamente, enquanto raramente afeta ligações insaturadas.^[2]
Clorocromato de piridínio é produzido a partir do ácido crômico e do cloridrato de piridínio. Este reagente converte álcool primário ao grupo aldeído.^[2]
Reagente de Collins é um aduto de trióxido de Crómio e piridina usado para diversas oxidações.
Cloreto de cromilo, CrO₂Cl₂ é um bem definido composto molecular que é gerado do ácido crômico.

Transformações ilustrativas

Oxidação de metilbenzenos a ácidos benzóicos.^[3]
Oxidativa scission de indeno a ácido homoftálico.^[4]
Oxidação de álcool secundário a cetona (ciclooctanona)^[5] and nortricyclanone.^[6]

Uso em análise orgânica qualitativa

Em química orgânica, soluções diluídas de Crómio hexavalente podem ser usadas para oxidar álcoois primários ou secundários aos correspondentes aldeídos e cetonas. Grupos álcool terciários não são afetados. Por causa da oxidação ser assinalada por uma alteração de cor de laranja a azul-esverdeado, o ácido crômico é usado como um reagente qualitativo para testar a presença de álcoois primários ou secundários.¹

Para álcoois primários:

CH₃CH₂CH₂OH —→ CH₃CH₂CHO

(1-Pentanol oxidado a pentanal)

Para álcoois secundários:

H₃C-CH(OH)-CH₃ → H₃C-CO-CH₃

(Álcool isopropílico oxidado a acetona)

Reagentes alternativos

Em oxidações de álcoois ou aldeídos em ácidos carboxílicos,ácido crômico é um de vários reagentes, incluindo alguns que são catalíticos. Por exemplo oxidações por hipoclorito de sódio catalisadas por sais de níquel (II).^[7] cada oxidante oferece vantagens e desvantagens.

Segurança

Compostos de Crómio hexavalente são tóxicos e carcinogênicos. Por esta razão, oxidação por ácido crômico não é usada em escala industrial.

Referências

↑ Ácido crômico é preparado pelo tratamento de uma solução de 140 g de dicromato de potássio dihidrato em 100 mL de água com 2 litros de ácido sulfúrico.
↑ ^a ^b Freeman, F. "Chromic Acid" Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis (2001) John Wiley & Sons, doi:10.1002/047084289X.rc164
↑ Kamm O.; Matthews, A. O. (1941). «p-Nitrobenzoic Acid». Org. Synth. ; Coll. Vol., 1
↑ Grummitt, O.; Egan, R.; Buck, A. «Homophthalic Acid and Anhydride». Org. Synth. ; Coll. Vol., 3: 449 (1955
↑ Eisenbraun, E. J. «Cyclooctanone». Org. Synth. ; Coll. Vol., 5: 310 (1973
↑ Meinwald, J.; Crandall, J.; Hymans W. E. «Nortricyclanone». Org. Synth. ; Coll. Vol., 5
↑ J. M. Grill, J. W. Ogle, S. A. Miller (2006). «An Efficient and Practical System for the Catalytic Oxidation of Alcohols, Aldehydes, and α,β-Unsaturated Carboxylic Acids». J. Org. Chem. 71 (25): 9291-9296. doi:10.1021/jo0612574

Ligações externas

«Alcohols from Carbonyl Compounds: Oxidation-Reduction and Organometallic Compounds» (PDF). (PDF)
«National Pollutant Inventory - Chromium (III) compounds fact sheet»
NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards. «#0138» (em inglês). National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH)
«IARC Monograph "Chromium and Chromium compounds"»

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[1] Ácido crômico é preparado pelo tratamento de uma solução de 140 g de dicromato de potássio dihidrato em 100 mL de água com 2 litros de ácido sulfúrico.

[Freeman-2] Freeman, F. "Chromic Acid" Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis (2001) John Wiley & Sons, doi:10.1002/047084289X.rc164

[3] Kamm O.; Matthews, A. O. (1941). «p-Nitrobenzoic Acid». Org. Synth. ; Coll. Vol., 1

[4] Grummitt, O.; Egan, R.; Buck, A. «Homophthalic Acid and Anhydride». Org. Synth. ; Coll. Vol., 3: 449 (1955

[5] Eisenbraun, E. J. «Cyclooctanone». Org. Synth. ; Coll. Vol., 5: 310 (1973

[6] Meinwald, J.; Crandall, J.; Hymans W. E. «Nortricyclanone». Org. Synth. ; Coll. Vol., 5

[7] J. M. Grill, J. W. Ogle, S. A. Miller (2006). «An Efficient and Practical System for the Catalytic Oxidation of Alcohols, Aldehydes, and α,β-Unsaturated Carboxylic Acids». J. Org. Chem. 71 (25): 9291-9296. doi:10.1021/jo0612574

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