Chrom(VI)-oxiddichlorid

[110Darmstadtium]

Synthese von Chrom(VI)-oxiddichlorid (Chromylchlorid)



Geräte:
-Heizplatte mit Magnetrührer, Destillationsapparatur, Tropftrichter, Gaswaschflasche

Chemikalien:
Kaliumdichromat
Natriumchlorid
Schwefelsäure konz.
Natriumhydroxid

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Chrom(VI)-oxiddichlorid

Hinweis:
Bei der Reaktion entsteht giftiges Chlorwasserstoffgas! Die Reaktion muss draußen oder in einem gut ziehenden Abzug durchgeführt werden!
Chromylchlorid und Kaliumdichromat sind sehr giftig und im Verdacht Krebs zu verursachen.

Durchführung:
Man trocknet das Kaliumdichromat und das Natriumchlorid für etwa eine halbe Stunde bei 120°C im Ofen.
Danach wiegt man 25 g Kaliumdichromat und 16 g Kochsalz ab, pulverisiert beide Salze so gut wie möglich und vermischt beide Salze bis das Gemisch eine homogene Färbung hat. Dann mißt man 55ml konz. Schwefelsäure ab.
Das Pulver gibt man in einen vorher gut getrockneten Rundkolben und baut eine Destillationsapparatur auf. An den Vakuumvorstoß wird eine Waschflasche mit einer Natriumhydroxidlösung angeschlossen.
Nun beginnt man unter magnetischem Rühren, langsam mit dem zutropfen der Schwefelsäure. Sofort kann man eine Lebhafte HCl-Gasentwicklung beobachten und dunkelrote, bromähnliche Dämpfe steigen auf. Nach vollständigem Zutropfen der Schwefelsäure beginnt man mit dem Erhitzen. Unter weiterhin lebhafter Gasentwicklung beginnt nun das Chromylchlorid überzugehen.
Die Reaktion ist beendet, wenn die Dämpfe in der Vorlage beginnen sich Gelb zu verfärben.

Ausbeute: 7 g (~25 % d.Th.)


Entsorgung:
Alle Glasgeräte die mit dem Chromylchlorid in Kontakt gekommen sind werden in einer Wanne mit Natriumsulfitlösung gereinigt. Das Chromylchlorid wird in einem Glasgefäß mit Glas- oder Teflonverschluss aufbewahrt.

Erklärung:
Reaktionsgleichung:
K₂Cr₂O₇ + 4NaCl + 6H₂SO₄ → 2CrO₂Cl₂ + 2KHSO₄ + 4NaHSO₄ +3H₂O

Die stattfindenden Einzelreaktionen sind im Folgenden kurz erklärt:

Durch Reaktion von Schwefelsäure mit Natriumchlorid entsteht Chlorwasserstoffgas.
NaCl + H₂SO₄ -> NaHSO₄ + HCl
Durch Reaktion von Schwefelsäure mit Kaliumdichromat entsteht Chrom(VI)oxid.
K₂Cr₂O₇ + H₂SO₄ -> KHSO₄ + CrO₃ + H₂O
Die Produkte der oben gennanten Reaktionen reagieren in einem weiteren Schritt zu Chromylchlorid.
CrO₃ + 2HCl -> CrO₂Cl₂ + H₂O


Bilder:

Die beiden Edukte (Sorry für den falsch gesetzten Fokus )


Der Aufbau


Kurz nach starten des Zutropfens von Schwefelsäure


Nach Beginn des Erhitzen


Das Ende der Reaktion


Das fertige Produkt

[NI2]

Nett, die Synthese habe ich vor vielen Jahren auch schon mal gemacht, das Produkt aber letztendlich verworfen, wenn ich mich nicht täusche hatte lemmi dazu auch schon mal etwas geschrieben.

EDIT: Lemmis Artikel - Chloridnachweis über die Chromylchloridreaktion

[stibium]

diese Synthese kenne ich noch aus Waselowkys "225x Chemie" (Kosmos-Franckh-Verlag) - das waren noch Zeiten...

[Phil]

Im Brauer ist auch eine Synthese beschrieben. Ich wollte es auch mal herstellen, ust ein intressantes ox Mittel.

[Glaskocher]

Entsorgung:
Alle Glasgeräte die mit dem Chromylchlorid in Kontakt gekommen sind werden in einer Wanne mit Natriumsulfatlösung gereinigt. Das Chromylchlorid wird in einem Glasgefäß mit Glas- oder Teflonverschluss aufbewahrt.

Ich hätte Natriumsulfit verwendet, da es das Chrom(VI) zu Chrom(III) reduziert und dadurch weitgehend entgiftet. Natriumsulfat reagiert nicht mit Chromaten, es fällt bei der Herstellung von Natriumchromat als Abfall an.

Ansonsten eine schöne Synthese, auch wenn die Ausbeute recht mager ist. Die geringe Ausbeute läßt sich vermutlich durch die Flüchtigkeit von HCl erklären. Läßt sich die Ausbeute eventuell durch erhöhen der NaCl-Menge steigern? Man müßte testen, ob eine später zugegebene Portion NaCl zu einer "Nachernte" führen kann.

[meganie]

Schön gemacht!
Hast du wirklich Kochsalz verwendet? Speisesalz ist jodiert und fluoriert. Als günstigen Ersatz zum NaCl vom Chem-Händler kann man Spezialsalz für Spühlmaschinen verwenden, das ist NaCl ohne Zusätze.

[NI2]

Ist bei der Entsprechenden Menge quasi schon egal.

[lemmi]

Chromylchlorid ist schon faszinierend, nicht wahr? Das ist schon der dritte Artikel darüber!

Ich habe die Synthese ja im Kleinmasstab gemacht, mit nahezu dem gleichen Kaliumdichromat/Kochsalz-Verhältnis (bei mir letztlich etwas weniger Kochsalz!) und mit 60 % Ausbeute. Ich hatte es damals unter verschiedenen Varianten erprobt.

Inzwischen habe ich die Darstellung mit etwas veränderten Bedingungen wiederholt und das Ergebnis war viel besser! Wesentlich war:

- einen leichten Unterschuss an Natriumchlorid zu verwenden
- die Ausgangsstoffe sehr gut miteinander zu verreiben
- mehr Schwefelsäure zu nehmen und den RG-Inhalt vor der eigentlichen Destillation gut zu homogenisieren (schütteln und dabei leicht erwärmen)
- die Kühlung des Glasrohrs durch feuchtes Fließpapier wegzulassen

Es trat kein initales Aufschäumen (Chlorwasserstoff) auf und es wurde ein unzersetztes Produkt (ohne Ausscheidung von Chrom(VI)-oxid) erhalten.

[110Darmstadtium]

Meine niedrige Ausbeute rührt wahrscheinlich auch daher, dass einiges der Reaktionsmischung zusammengeklebt ist und so nicht reagieren konnte.
Und @meganie, das Natriumchlorid war nicht jodiert.
@Glaskocher, Ich meinte natürlich das Sulfit