Tricloruro di cromo

Il tricloruro di cromo o cloruro di cromo(III) è il composto chimico di formula CrCl₃. Esiste in forme diverse a seconda del grado di idratazione. Anidro, è un solido cristallino viola inodore, insolubile in acqua. Esiste inoltre il tricloruro di cromo esaidrato, che si può isolare in tre isomeri differenti.

Tricloruro di cromo anidro, CrCl₃

Tricloruro di cromo
Caratteristiche generali
Formula bruta o molecolare	CrCl3 (anidro)
Massa molecolare (u)	158,36 g/mol
Aspetto	solido viola
Numero CAS	10025-73-7
Numero EINECS	233-038-3
PubChem	24808
DrugBank	DB09129 e DBDB09129
SMILES	Cl[Cr](Cl)Cl
Proprietà chimico-fisiche
Densità (g/cm3, in c.s.)	2,87 (25 °C)
Solubilità in acqua	insolubile
Temperatura di fusione	1423 (1150 °C)
Temperatura di ebollizione	1573 (1300 °C) decomposizione
Indicazioni di sicurezza
Simboli di rischio chimico
Frasi R	22
Frasi S	24/25

Struttura

Il CrCl₃ anidro ha una struttura cristallina tipo YCl₃, con un impacchettamento pseudo cubico compatto degli ioni cloruro, mentre gli ioni Cr³⁺ riempiono due terzi delle cavità ottaedriche disponendosi uno strato sì e uno no. L'assenza di cationi su strati alternati rende debole il legame tra strati adiacenti, e quindi i cristalli di CrCl₃ si sfaldano facilmente lungo questi piani, e il solido ha un aspetto a scaglie.

• 
  Modello space-filling dell'impacchettamento cubico compatto degli ioni cloruro nella struttura cristallina di CrCl₃
• 
  Modello ball-and-stick di parte di uno strato
• 
  Impilamento di strati
• 
  Coordinazione ottaedrica attorno al cromo

Sintesi

Il CrCl₃ anidro si può ottenere per alogenazione diretta del cromo metallico con cloro, o indirettamente trattando l'ossido di cromo(III) con cloro in presenza di carbonio a 800 °C; in questo caso si forma monossido di carbonio come prodotto secondario:

Cr₂O₃ + 3C + 3Cl₂ → 2CrCl₃ + 3CO

Lo si può preparare anche trattando l'esaidrato con cloruro di tionile.

Tricloruro di cromo esaidrato, CrCl₃•6H₂O

Tricloruro di cromo
Nome IUPAC
Tricloruro di cromo esaidrato
Nomi alternativi
Cloruro di cromo(III) esaidrato
Caratteristiche generali
Formula bruta o molecolare	CrCl3•6H2O
Massa molecolare (u)	266,45 g/mol
Aspetto	solido verde scuro
Numero CAS	10060-12-5
Numero EINECS	233-038-3
PubChem	24808
DrugBank	DB09129 e DBDB09129
SMILES	Cl[Cr](Cl)Cl
Proprietà chimico-fisiche
Densità (g/cm3, in c.s.)	1,76 (20 °C)
Solubilità in acqua	58 g/100ml (20 °C)
Temperatura di fusione	356 (83 °C)
Indicazioni di sicurezza
Simboli di rischio chimico
Frasi R	22
Frasi S	24/25

Alla formula CrCl₃•6H₂O corrispondono tre diversi composti, che costituiscono un caratteristico caso di isomeria detta di idratazione, per via della diversa posizione dell'acqua dentro o fuori la sfera di coordinazione. Le formule di struttura sono:

• [Cr(H₂O)₄Cl₂]Cl•2H₂O di colore verde scuro, è la forma più comune, reperibile in commercio. I dati riportati nel riquadro a fianco si riferiscono a questo isomero.
• [Cr(H₂O)₅Cl]Cl₂•H₂O di colore verde chiaro;
• [Cr(H₂O)₆]Cl₃ di colore violetto.

Dal punto di vista chimico le tre situazioni si possono distinguere per titolazione in soluzione acquosa con AgNO_3</sub>, che provoca la precipitazione di 1, 2 o 3 ioni cloruro, rispettivamente.

L'isomero verde scuro è solubile in acqua e in alcool, insolubile in etere dietilico. Si usa come materiale di partenza per la sintesi di altri composti di cromo (anche coloranti). Viene inoltre usato come mordente nell'industria tessile. Sciolto in acqua, il catione complesso [CrCl₂(H₂O)₄]⁺ reagisce lentamente: i leganti cloruro vengono sostituiti progressivamente dal solvente:

[Cr(H₂O)₄Cl₂]⁺ → [Cr(H₂O)₅Cl]²⁺ → [Cr(H₂O)₆]³⁺

Sicurezza

I composti di Cr(III) sono molto meno tossici di quelli di Cr(VI), tuttavia le varie forme di CrCl₃ sono pericolose in caso di contatto con la pelle, ingestione o inalazione.

Bibliografia

• (EN) N. N. Greenwood, A. Earnshaw, Chemistry of the elements, 2ª ed., Oxford, Butterworth-Heinemann, 1997, ISBN 0-7506-3365-4.