Cromato: sintesi, solubilità

Il cromato è un anione poliatomico avente formula CrO₄^2- in cui il cromo ha numero di ossidazione +6. Presenta struttura tetraedrica e il cromo è legato tramite doppio legame a due atomi di ossigeno e tramite legame semplice ai rimanenti due atomi di ossigeno.

I sali contenenti questo anione sono di colore giallo. La sua struttura, che costituisce una delle strutture limite di risonanza, è rappresentata in figura

Solubilità

Molti sali contenenti lo ione  sono scarsamente solubili come il cromato di bario BaCrO₄,  di calcio CaCrO₄,  di rame (II) CuCrO₄, il cromato di piombo (II) PbCrO₄,  di nichel NiCrO₄,  di argento Ag₂CrO₄ e  di stronzio SrCrO₄.

I sali poco solubili possono essere ottenuti tramite una reazione di doppio scambio Ad esempio il cromato di argento può essere ottenuto dalla reazione tra nitrato di argento e cromato di sodio secondo la reazione:
2 AgNO_3(aq) + Na₂CrO_4(aq) →  Ag₂CrO_4(s) + 2 NaNO_3(aq)

Equilibrio acido-base

Lo ione cromato può essere considerato come derivante dall’acido cromico H₂CrO₄ ed è la base coniugata dell’ idrogenocromato HCrO₄^–.

Esso in soluzione è in equilibrio con lo ione bicromato secondo la reazione:
2 CrO₄^2- + 2 H₃O⁺ ⇄ Cr₂O₇^2- + 3 H₂O

La posizione dell’equilibrio è strettamente legata al pH: a bassi valori di pH cui corrisponde una elevata concentrazione di ioni H₃O⁺. Per il principio di Le Chatelier l’equilibrio si sposta a destra e prevale lo ione bicromato e la soluzione appare di colore arancione.

A valori di pH basici cui corrisponde una bassa concentrazione di ioni H₃O⁺ prevale lo ione cromato e la soluzione appare di colore giallo.

Sintesi

Gli ioni cromato sono in genere ottenuti dall’ossidazione del cromo (III) da parte di ossidanti. Il perossido di idrogeno reagisce con lo ione complesso esaidrossocromato (III) per dare cromato secondo la reazione di ossidoriduzione:
2 [Cr(OH)₆]^3- + 3 H₂O₂ → 2 CrO₄^2- + 2 OH^– + 8 H₂O

A livello industriale i cromati come quello di sodio sono ottenuti a partire dalla cromite. Essa a elevata temperatura reagisce con carbonato di sodio e ossigeno per dare cromato di sodio, ossido di ferro (III) e biossido di carbonio secondo la reazione:
4 FeCr₂O₄ + 8 Na₂CO₃ + 7 O₂ → 8 Na₂CrO₄ + 2 Fe₂O₃ + 8 CO₂

 Usi

Poiché il  cromo si trova nel suo numero di ossidazione più alto i cromati sono utilizzati per il loro potere ossidante.

Il cromato di sodio e di potassio sono utilizzati negli smalti, nella rifinitura della pelle e nella cromatura di metalli ossidabili per prevenirne la corrosione. Il cromato di piombo è usato come pigmento noto come giallo cromo.

Il cromato di potassio è usato per la determinazione di cloruri e bromuri nell’analisi chimica quantitativa secondo il metodo di Mohr. Il titolante è costituito da una soluzione di nitrato di argento e il cromato di potassio, usato come indicatore, dà un precipitato rosso di cromato di argento, dopo che hanno reagito tutti gli ioni cloruro