Хромат калію

Хромат калію — неорганічна сполука, сіль металу калію та хромової кислоти з формулою $\mathrm{K}{\phantom{A}}_2\mathrm{C}\mathrm{r}\mathrm{O}{\phantom{A}}_4$, жовті кристали, розчинні у воді, забарвлює розчин, як і багато інших хроматів, у жовтий колір.

Структура

У природі зустрічається рідкісний мінерал тарапакаїт – хромат калію з домішками. Відомі дві кристалічні форми, обидві дуже схожі на відповідний сульфат калію. Орторомбічний β-K₂CrO₄ є звичайною формою, але він перетворюється на α-форму вище 66 °C.  Ці структури є складними, хоча хромат-іон приймає типову тетраедричну геометрію.

• 
  Будова β-K₂CrO₄
• 
  Координаційна сфера одного з двох типів сайту K⁺
• 
  Оточення навколо тетраедричного центру CrO₄²⁻ в β-K₂CrO₄

Отримання

Дія концентрованого розчину гідроксиду калію на дихромат калію:

$\mathrm{K}{\phantom{A}}_2\mathrm{C}\mathrm{r}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}{\phantom{A}}_7+2\mathrm{K}\mathrm{O}\mathrm{H}⟶2\mathrm{K}{\phantom{A}}_2\mathrm{C}\mathrm{r}\mathrm{O}{\phantom{A}}_4+\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}$

Розчинення оксиду хрому(VI) у гідроксиду калію:

$2\mathrm{K}\mathrm{O}\mathrm{H}+\mathrm{C}\mathrm{r}\mathrm{O}{\phantom{A}}_3⟶2\mathrm{K}{\phantom{A}}_2\mathrm{C}\mathrm{r}\mathrm{O}{\phantom{A}}_4+\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}$

Розкладання дихромату калію при нагріванні:

$4\mathrm{K}{\phantom{A}}_2\mathrm{C}\mathrm{r}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}{\phantom{A}}_7\stackrel{\text{500-600 °C}}{\to }4\mathrm{K}{\phantom{A}}_2\mathrm{C}\mathrm{r}\mathrm{O}{\phantom{A}}_4+2\mathrm{C}\mathrm{r}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}{\phantom{A}}_3+3\mathrm{O}{\phantom{A}}_2$

Окислення оксиду хрому(III) хлоратом калію:

$\mathrm{C}\mathrm{r}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}{\phantom{A}}_3+\mathrm{K}\mathrm{C}\mathrm{l}\mathrm{O}{\phantom{A}}_3+2\mathrm{K}{\phantom{A}}_2\mathrm{C}\mathrm{O}{\phantom{A}}_3\stackrel{\text{500-700 °C}}{\to }2\mathrm{K}{\phantom{A}}_2\mathrm{C}\mathrm{r}\mathrm{O}{\phantom{A}}_4+\mathrm{K}\mathrm{C}\mathrm{l}+2\mathrm{C}\mathrm{O}{\phantom{A}}_2$

Хімічні властивості

У розведених кислотах перетворюється на дихромат калію:

$2\mathrm{K}{\phantom{A}}_2\mathrm{C}\mathrm{r}\mathrm{O}{\phantom{A}}_4+2\mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{l}⟶\mathrm{K}{\phantom{A}}_2\mathrm{C}\mathrm{r}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}{\phantom{A}}_7+2\mathrm{K}\mathrm{C}\mathrm{l}+\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}$

З концентрованими кислотами реакція йде інакше:

$\mathrm{K}{\phantom{A}}_2\mathrm{C}\mathrm{r}\mathrm{O}{\phantom{A}}_4+2\mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{l}⟶\mathrm{K}[\mathrm{C}\mathrm{r}(\mathrm{C}\mathrm{l})\mathrm{O}{\phantom{A}}_3]+\mathrm{K}\mathrm{C}\mathrm{l}+\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}$

З концентрованими гарячими кислотами виявляються окислювальні властивості:

$2\mathrm{K}{\phantom{A}}_2\mathrm{C}\mathrm{r}\mathrm{O}{\phantom{A}}_4+16\mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{l}\stackrel{\text{90 °C}}{\to }2\mathrm{C}\mathrm{r}\mathrm{C}\mathrm{l}{\phantom{A}}_3+3\mathrm{C}\mathrm{l}{\phantom{A}}_2\uparrow +4\mathrm{K}\mathrm{C}\mathrm{l}+8\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}$

Вступає в обмінні реакції:

$\mathrm{K}{\phantom{A}}_2\mathrm{C}\mathrm{r}\mathrm{O}{\phantom{A}}_4+2\mathrm{A}\mathrm{g}\mathrm{N}\mathrm{O}{\phantom{A}}_3⟶\mathrm{A}\mathrm{g}{\phantom{A}}_2\mathrm{C}\mathrm{r}\mathrm{O}{\phantom{A}}_4\downarrow +2\mathrm{K}\mathrm{N}\mathrm{O}{\phantom{A}}_3$

$\mathrm{K}{\phantom{A}}_2\mathrm{C}\mathrm{r}\mathrm{O}{\phantom{A}}_4+2\mathrm{H}\mathrm{g}\mathrm{N}\mathrm{O}{\phantom{A}}_3⟶\mathrm{H}\mathrm{g}{\phantom{A}}_2\mathrm{C}\mathrm{r}\mathrm{O}{\phantom{A}}_4\downarrow +2\mathrm{K}\mathrm{N}\mathrm{O}{\phantom{A}}_3$

Застосування

• Як поглинач УФ випромінювання лампи накачування у твердотільних лазерах для запобігання деградації активного середовища.
• Як протрава під час фарбування тканин.
• Фарбування скла у жовтий колір.
• Дубильна речовина у шкіряній промисловості.
• Вибілювач для олії та воску.
• Окисник в органічному синтезі.
• Хромат калію використовується як хімічний стандарт для калібрування калориметрів за температурою та тепломісткістю.

Токсичність

Як і багато інших сполук шестивалентного хрому, хромат калію є канцерогенним. Сполука також є корозійною, і вплив може спричинити серйозне пошкодження очей або сліпоту.  Вплив на людину також охоплює порушення фертильності, спадкові генетичні пошкодження та шкоду ненародженим дітям.