Cân bằng phản ứng Cr + Cl2 = CrCl3 (và phương trình CrCl3 + Cl2 + KOH = K2CrO4 + KCl + H2O)

Crom clorua (công thức hóa học: CrCl3), còn được gọi là crom triclorua, crom (III) clorua, là một trong những hợp chất crom (III) phổ biến. Có hai loại anhydrat và hexahydrat.

Anhydrat là một tinh thể màu tím phát quang mạnh, hầu như không tan trong nước. Hexahydrat là một phức có ba đồng phân ngậm nước, chất rắn màu tím, lục nhạt và lục đậm, tương ứng. Nói chung có sẵn các đồng phân màu xanh lá cây đậm.

Các tinh thể crom triclorua chứa các đơn vị bát diện CrCl6 liên kết thành từng lớp, có sự lệch trục vít trong cấu trúc và không có liên kết kim loại – kim loại. Nó là đồng cấu trúc với crom triiodide.

Crom clorua là một axit Lewis cứng hơn. Nó chứa crom hóa trị ba ở cấu hình d3, là chất trơ đối với các phản ứng chuyển vị tạo phối tử. Để cải thiện hoạt tính của nó, một lượng nhỏ chất khử (chẳng hạn như kẽm / axit clohydric) có thể được thêm vào để khử nó thành clorua cromit, phản ứng trao đổi phối tử xảy ra nhanh chóng, sau đó sự chuyển điện tử xảy ra với CrCl3 qua cầu clo để thu được phức Crom hóa trị ba và tái sinh một lượng nhỏ Cr (II) hoạt động cho đến khi thay thế tất cả Cr (III).

Crom triclorua khan thực tế không tan trong nước, nhưng tan chậm khi có mặt các chất khử như kẽm, có thể do sự hình thành các phức bắc cầu chuyển điện tích [Cr2 + -X-Cr3 +… X]. Sản phẩm hòa tan là ion [Cr (H2O) 6] 3+ màu tím. Nếu phối tử là pyridin, sản phẩm là [CrCl3 (C5H5N) 3]. Hầu hết các phức Cr (III) có số phối trí là 6 là dạng bát diện.

Khi nóng chảy với clorua kim loại kiềm như kali clorua, crom triclorua tạo thành các muối chứa các ion [CrCl6] 3− bát diện, cũng như các plasmas Cr2Cl93− được hình thành bằng phản ứng trùng hợp.

Crom triclorua khan có thể được điều chế bằng cách ghép nguyên tố ở nhiệt độ cao. Hoặc ở 800 ° C, cũng có thể thu được crom triclorua khan bằng cách phản ứng với crom trioxit và clo với sự có mặt của cacbon.

Crom triclorua hexahydrat phản ứng với hơi cacbon tetraclorua ở 650 ° C thu được crom triclorua khan không chứa CrOCl. Cũng có thể khử nước bằng thionyl clorua.

Crom triclorua hiđrat có thể thu được bằng cách cho crom kim loại phản ứng với axit clohiđric.

Crom triclorua khan là một nguyên liệu thô quan trọng trong hóa học kim loại. Sử dụng nó làm nguyên liệu thô có thể tạo ra nhiều hợp chất organochromium, chẳng hạn như diphenylchromium có cấu trúc tương tự như ferrocene (bên dưới). Crom triclorua cũng là nguyên liệu ban đầu cho nhiều phức crom (III).

Trong tổng hợp hữu cơ, CrCl2 được tạo ra bằng cách khử tại chỗ CrCl3 là một trong những thuốc thử khử hữu cơ thường được sử dụng. Nó có thể (A) khử liên kết C-Cl thành liên kết C-H hoặc (B) phản ứng với anđehit để khử chúng thành ankenyl halogenua. Tỉ lệ mol 2: 1 của crôm triclorua và hiđrua nhôm liti thường được sử dụng trong quá trình khử thứ hai.

Tính axit Lewis của crom triclorua có thể được sử dụng để xúc tác cho một số phản ứng nhất định, chẳng hạn như phản ứng Diels-Alder sử dụng các hợp chất nitroso làm dienophile.

Phương trình phản ứng liên quan:

2Cr + 3Cl2 → 2CrCl3

2CrCl3 + 3Cl2 + 16KOH → 2K2CrO4 + 12KCl + 8H2O