Explicativo Del Volcan

Volcán de diccromato de amonio

Objetivo

En esta práctica vamos a observar la descomposición del heptaoxodicromato (VI) de diamonio (tradicionalmente denominado dicromato amónico) por medio de un proceso químico exotérmico en que este sólido cristalino de color naranja se transforma en un compuesto poco denso y esponjoso de color verde oscuro (óxido de cromo (III)) más dos gases (nitrógeno y agua) simulando la erupción de un volcán.

Introducción

El dicromato amónico, (NH4)2Cr2O7, a altas temperaturas, se descompone espontáneamente en óxido de cromo (III), nitrógeno y agua, según la reacción: (NH4)2Cr2O7 → Cr2O3 + N2(g) + 4 H2O(g)

La descomposición del dicromato de amonio comienza a 180°C y se autosostiene cuando alcanza aproximadamente los 225°C gracias a una vigorosa reacción de oxidación-reducción en la que el oxidante (Cr6+) y el reductor (N3-) se encuentran en la misma molécula.

El calor producido en esta reacción es suficiente para iniciar la descomposición del dicromato amónico que se autooxida y reduce:

Oxidante, Cr2O7 2- + 8 H+ + 6 e- → Cr2O3 + 4 H2O (reacción de reducción)

Reductor, 2 NH4 + → N2 + 8 H+ + 6 e- (reacción de oxidación)

La reacción se produce debido al poder oxidante del ion dicromato y al reductor del ion amonio.

La reacción global continúa hasta agotarse el dicromato debido al propio calor desprendido durante el proceso.

El hecho de que la temperatura se mantenga alta durante el mismo nos indica que se trata de un proceso exotérmico, donde ∆Hº < 0.

El dicromato potásico es metaestable a temperatura ambiente, igual que el diamante. Sin embargo, al aumentar la temperatura pierde su estabilidad interna y se favorece la cinética de descomposición. La reacción es favorable termodinámicamente, pero a temperatura ambiente su cinética está desfavorecida.

Producto

Por otro lado, se trata del paso de un sólido cristalino, el (NH4)2Cr2O7, de color naranja, a otro sólido poco denso y esponjoso que ocupa un volumen mucho mayor, el Cr2O3,(oxido de cromo 3) de color verde oscuro, y dos gases. Por ello, el desorden del sistema aumenta durante el proceso (es decir, ∆Sº > 0). Como ∆Gº = ∆Hº - T∆Sº, en estas condiciones ∆Gº < 0 y, por lo tanto, la reacción es espontánea.

El óxido de cromo (III) es un compuesto inorgánico de fórmula Cr2O3. Es uno de los principales óxidos del cromo y se utiliza como pigmento. el verde de cromo En la naturaleza, se encuentra en la eskolita, un mineral raro.

Se vuelve marrón cuando se calienta, pero vuelve a su color verde oscuro original cuando se enfría. También es higroscópico.

El óxido también se forma por la descomposición de sales de cromo tales como nitrato de cromo o por la descomposición exotérmica de dicromato de amonio.

(NH4 )2 Cr2O7 → Cr2O3 + N2 + 4 H2O

La reacción tiene una baja temperatura de ignición, menos de 200 C, y se utiliza frecuentemente para realizar simulaciones educativas de "volcanes".

Aplicación

Gracias a su gran estabilidad, óxido de cromo es un pigmento de uso común y originalmente fue llamado Viridian. Se utiliza en pinturas, tintas, y los vasos. Es el colorante en el "verde de cromo" y "verde institucional". El óxido de cromo (III) es el precursor del pigmento magnético dióxido de cromo, de acuerdo con la siguiente reacción:

Cr2O3 + 3 CrO3 → 5 CrO2 + O2

Es uno de los materiales que se emplean para pulir el filo de las navajas de afeitar en una pieza de cuero (también llamado suavizador ). En este contexto, es a menudo conocido como compuesto verde.

óxidos (óxido de cromo III o verde de cromo) se emplean en colorantes y pinturas. En general, sus sales se emplean, debido a sus variados colores, como mordientes.

• Es común el uso del cromo y de alguno de sus óxidos como catalizadores, por ejemplo, en la síntesis deamoníaco (NH3).

El mineral cromita (Cr2O3•FeO) se emplea en moldes para la fabricación de ladrillos (en general, para fabricar materiales refractarios). Con todo, una buena parte de la cromita consumida se emplea para obtener cromo o en aleaciones.

• Cuando en el corindón (α-Al2O3) se sustituyen algunos iones de aluminio por iones de cromo se obtiene el rubí; esta gema se puede emplear, por ejemplo, en láseres.

El "verde de cromo" (es el óxido de cromo (III), Cr2O3) es un pigmento que se emplea, por ejemplo, en pinturas esmaltadas y en la coloración de vidrios.

Se han descubierto depósitos de cromo metal, aunque son poco abundantes; en una mina rusa (Udachnaya) se producen muestras del metal, en donde el ambiente reductor ha facilitado la producción de diamantes y cromo elemental.

Generalmente, no se considera que el cromo metal y los compuestos

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