Ácido Crómico

Ácido Crómico, de formulación H2CrO4, es un agente oxidante fuerte, usado para oxidar muchas clases de compuestos orgánicos, además también se utiliza en esmaltes cerámicos y vidrio coloreado

¿Qué es el Acido Cromico?

El ácido crómico es el oxoácido que tiene la fórmula molecular H2CrO4, es inestable y, por lo tanto, debe generarse in situ cuando sea necesario, utilizando uno de los siguientes métodos.

Beneficios del Acido Cromico

  • Reacción del óxido de cromo (III) con agua
  • Reacción de dicromato de potasio o sodio con ácido sulfúrico

Hay dos generalizaciones que ayudan a entender la oxidación de alcoholes usando ácido crómico.

  • Cualquier alcohol que contenga al menos un hidrógeno alfa es oxidado por el ácido crómico, lo que significa que los alcoholes terciarios no son oxidados por el ácido crómico.
  • Cualquier producto orgánico formado cuya molécula tiene al menos un átomo de hidrógeno enlazado al carbono carbonilo es oxidado aún más por el ácido crómico.

La oxidación de un alcohol primario por el ácido crómico da lugar a un ácido carboxílico como producto orgánico.

El término ácido crómico se utiliza generalmente para una mezcla hecha añadiendo ácido sulfúrico concentrado a un dicromato, que puede contener una variedad de compuestos, incluido el trióxido de cromo sólido.

Este tipo de ácido crómico se puede utilizar como una mezcla de limpieza para vidrio. El ácido crómico también puede referirse a la especie molecular H2CrO4, cuyo trióxido es el anhídrido. El ácido crómico contiene cromo en un estado de oxidación de +6 (o VI). Es un agente oxidante fuerte y corrosivo.

Peligros del Acido Cromico

Los ácidos son sustancias muy beneficiosas. Son ampliamente utilizados en la industria en la producción de muchos productos diferentes. Sin embargo, hay un inconveniente. Muchos ácidos son tóxicos y el ácido crómico es uno de ellos.

El ácido crómico (H2 Cr2 O7 (aq)) es un ácido fuerte porque los iones de hidrógeno se disocian (rompen) y permanecen en la solución. Por eso (aq), que significa »acuoso», se escribe después de su fórmula.

Preparación del Ácido Cromico

Debido a que el ácido crómico es tóxico, no se recomienda hacer lotes grandes de él que tengan que almacenarse durante períodos prolongados de tiempo. La cantidad de reactivos (sustancias químicas implicadas en las reacciones) puede modificarse en función de las necesidades del científico.

Antes de trabajar con cualquier reactivo, es importante usar equipo de seguridad apropiado, como gafas de seguridad resistentes a los productos químicos, guantes y bata de laboratorio.

La sala donde se preparan los reactivos también debe estar ventilada y preferiblemente en una campana de extracción.

El primer paso para preparar una solución de ácido crómico es obtener un frasco o vaso de precipitados de un litro limpio y llenarlo con 20 gramos de dicromato de sodio (Na2 Cr2 O7) o dicromato de potasio (K2 Cr2 O7).

A continuación, añadir una pequeña cantidad de agua al matraz o vaso y remover con una varilla agitadora de vidrio para hacer una pasta. Mientras se agita continuamente, vierta cuidadosamente 300 mililitros de ácido sulfúrico concentrado (H2 SO4 (aq)) en la probeta graduada o vaso.

Finalmente, vierta el ácido crómico en un recipiente de vidrio con un tapón. Asegúrese de poner una etiqueta en el recipiente de almacenamiento de vidrio que indique que contiene ácido crómico concentrado y la fecha en que se hizo.

Una vez que el ácido crómico ha cumplido su función o ha estado almacenado durante un tiempo específico, puede ser eliminado. Hablemos de cómo deshacerse de forma segura del ácido crómico.

Eliminación del Acido Cromico

Es común que la gente piense que las sustancias químicas se pueden tirar por el desagüe. En algunos casos esto es cierto, pero no con el ácido crómico. Existen procedimientos especiales que deben seguirse cuando es necesario eliminar sustancias químicas tóxicas.

Aprendamos a deshacernos del ácido crómico de forma responsable.

Al igual que cuando se fabrica ácido crómico, el procedimiento de eliminación del ácido crómico debe realizarse en una habitación ventilada y preferiblemente en una campana de extracción. También se debe usar el equipo de seguridad apropiado.

La eliminación del ácido crómico debe realizarse en pequeñas cantidades. El primer paso es añadir 100 mL de ácido crómico lentamente a una cantidad igual de agua que ya está en un vaso grande.

Ponga un medidor de pH en la solución y agregue ácido sulfúrico o carbonato de calcio de 3 molares (concentración de 3 moles/L) a la solución hasta que se haya obtenido un pH de 1.

Agregue alrededor de 13.5 gramos de tiosulfato de sodio (Na2 S2 O3) sólido (más si es necesario) mientras revuelve hasta que la solución se vuelva turbia y azul.

Usted debe ver un precipitado floculante que se forma, el cual parece lana en el agua. Deje reposar la solución durante una semana o más para que se asiente todo el precipitado.

Después de que el precipitado se haya asentado, y la solución sobre el precipitado (sobrenadante) esté clara, se puede decantar. La decantación consiste en retirar cuidadosamente el sobrenadante con una pipeta o verterlo suavemente fuera del vaso de precipitados.

El líquido se puede lavar por el desagüe con abundante agua (aproximadamente cincuenta veces su volumen). Está bien si parte de la sobrenatural permanece con el precipitado. Deje reposar el recipiente hasta que se evapore.

Vierta un poco de agua tibia en el recipiente y vierta el líquido a través de un filtro. El precipitado atrapado en el filtro es el hidróxido de cromo (Cr(OH)2), y dado que el cromo es un metal pesado, debe llevarse a una instalación de residuos peligrosos después de que se haya secado y se haya colocado en un recipiente de plástico.

Esto es mucho trabajo para deshacerse de un producto químico. Discutamos por qué hay que deshacerse de él de esta manera.

Usos del Acido Cromico

El ácido crómico es un intermediario en el cromado. Debido a que una solución de ácido crómico en ácido sulfúrico (también conocido como una mezcla sulfocrómica o ácido cromosulfúrico)

Es un poderoso agente oxidante, puede ser usado para limpiar la cristalería de laboratorio, particularmente de residuos orgánicos que de otra manera serían insolubles.

Además, el ácido deja rastros de iones crómicos paramagnéticos – Cr(III) – que pueden interferir con ciertas aplicaciones, como la espectroscopia de RMN. Este es especialmente el caso de los tubos de RMN

El ácido crómico fue ampliamente utilizado en la industria de la reparación de instrumentos, debido a su capacidad de «abrillantar» el latón crudo. Un baño de ácido crómico deja una pátina amarilla brillante en el latón.

Debido a la creciente preocupación por la salud y el medio ambiente, muchos han dejado de utilizar este producto químico en sus talleres de reparación.

Se usaba en tintes de pelo en los años 40, bajo el nombre de Melereon, o como blanqueador en blanco y negro para procesamiento fotográfico inverso

Reacciones del Acido Cromico

El ácido crómico es capaz de oxidar muchos tipos de compuestos orgánicos y se han desarrollado muchas variaciones de este reactivo:

El ácido crómico en el ácido sulfúrico acuoso y la acetona se conoce como el reactivo Jones, que oxidará los alcoholes primarios y secundarios a ácidos carboxílicos y cetonas respectivamente, mientras que raramente afecta a los enlaces insaturados

El clorocromato de piridinio se genera a partir del trióxido de cromo y del cloruro de piridinio. Este reactivo convierte los alcoholes primarios en los aldehídos correspondientes (R-CHO)

El reactivo Collins es un aducto de trióxido de cromo y piridina utilizado para diversas oxidaciones. El cloruro de cromo, CrO2Cl2 es un compuesto molecular bien definido que se genera a partir del ácido crómico.

Transformaciones del Acido Cromico

  • Oxidación de metilbencenos en ácidos benzoicos.
  • Escisión oxidativa de indeno a ácido homoftálico.
  • Oxidación del alcohol secundario a cetona (ciclooctanona) y nortricyclanone.

Uso en el análisis orgánico cualitativo para el Acido Cromico

En química orgánica, se pueden utilizar soluciones diluidas de ácido crómico para oxidar alcoholes primarios o secundarios a los correspondientes aldehídos y cetonas. Los grupos de alcohol terciario no se ven afectados.

Debido a que la oxidación es señalada por un cambio de color de naranja a azul-verde, el ácido crómico se utiliza como una prueba analítica cualitativa para detectar la presencia de alcoholes primarios o secundarios

Reactivos alternativos del Acido Cromico

En las oxidaciones de alcoholes o aldehídos en ácidos carboxílicos, el ácido crómico es uno de varios reactivos, incluyendo varios que son catalíticos. Por ejemplo, las sales de níquel(II) catalizan las oxidaciones por blanqueo (hipoclorito)

Los aldehídos se oxidan con relativa facilidad en ácidos carboxílicos, y los agentes oxidantes suaves son suficientes. Para ello se han utilizado compuestos de plata(I). Cada oxidante ofrece ventajas y desventajas. En lugar de utilizar oxidantes químicos, a menudo es posible la oxidación electroquímica.

Seguridad ante el Acido Cromico

Los compuestos de cromo hexavalente (incluidos el trióxido de cromo, los ácidos crómicos, los cromatos y los clorocromos) son tóxicos y cancerígenos. Por esta razón, la oxidación del ácido crómico no se utiliza a escala industrial excepto en la industria aeroespacial.

El trióxido de cromo y los ácidos crómicos son oxidantes fuertes y pueden reaccionar violentamente si se mezclan con sustancias orgánicas fácilmente oxidables. Pueden producirse incendios o explosiones.

Las quemaduras de ácido crómico se tratan con una solución diluida de tiosulfato de sodio con una solución diluida de tiosulfato de sodio.

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