Cromato di argento: solubilità, sintesi, reazioni, usi

Il cromato di argento è un sale poco solubile avente formula Ag₂CrO₄ che si presenta di colore rosso-bruno. In esso il cromo ha numero di ossidazione + 6 che è il numero più alto dell’elemento. Pertanto è un forte agente ossidante ed inoltre igroscopico ed è sensibile alla luce.

Il composto è polimorfico e presenta due strutture cristalline a seconda della temperatura. Il cromato di argento è esagonale alle alte temperature e ortorombico alle basse temperature. La fase esagonale si trasforma in ortorombica quando raffreddata al di sotto della temperatura di transizione della struttura cristallina pari a 482 °C.

Solubilità del cromato di argento

Esso si dissocia secondo l’equilibrio eterogeneo:
Ag₂CrO_4(s) ⇄ 2 Ag⁺_(aq) + CrO₄^2-_(aq)

Il prodotto di solubilità del cromato di argento è pari a 1.1 · 10^-12 e la sua espressione è:
K_ps = 1.1 · 10^-12 = [Ag⁺]²[CrO₄^2-]
Detta x la solubilità molare all’equilibrio:
[Ag⁺] = 2x e [CrO₄^2-] = x

Da cui:
K_ps = 1.1 · 10^-12 = (2x)²(x) = 4x³
Ovvero x = ∛1.1 · 10^-12/4 = 6.5 · 10^-5 M
Pertanto la solubilità espressa in g/L è pari a 6.5 · 10^-5 mol/L · 331.73 g/mol =0.022 g/L

Sintesi

Stante la sua scarsa solubilità può essere ottenuto tramite una reazione di doppio scambio tra un sale solubile dell’argento e uno contenente ione cromato. Ad esempio si può ottenere dalla reazione tra nitrato di argento e cromato di potassio:

2 AgNO_3(aq) + K₂CrO_4(aq) → Ag₂CrO_4(s) + 2 KNO_3(aq)

Nanostrutture di cromato di argento sono state prodotte tramite un metodo sonochimico utilizzando salicilato d’argento, cromato di sodio o bicromato di ammonio come precursori.  Le nanoparticelle sono buoni fotocatalizzatori sensibili alla luce visibile e possono essere utilizzate come catodo per celle al litio.

Particelle ultrafini di cromato d’argento sono state sintetizzate con il metodo di precipitazione utilizzando l’aggiunta di una soluzione di ioni di argento al cromato.

Reazioni

Pur essendo un sale poco solubile in acqua esso è solubile in presenza di ammoniaca o in ambiente acido.

Lo ione argento, infatti, reagisce con l’ammoniaca, per formare il complesso diamminoargento secondo l’equilibrio:
Ag⁺_(aq) + 2 NH_3(aq) ⇄  Ag(NH₃)_2(aq)

Pertanto in presenza di ammoniaca l’equilibrio di solubilità si sposta a destra secondo il Principio di Le Chatelier in quanto è sottratto lo ione Ag⁺ dall’equilibrio.

In modo analogo, stante l’equilibrio tra lo ione cromato e il bicromato, influenzato dal pH secondo la reazione:
2 CrO₄^2-_(aq) + 2 H⁺_(aq) ⇄  Cr₂O₇^2-_(aq) + H₂O_(l)

in presenza di un acido lo ione cromato è sottratto dall’equilibrio di solubilità.

Usi

È noto nelle titolazioni per precipitazione secondo il metodo di Mohr utilizzato per la determinazione dei cloruri e dei bromuri. Alla soluzione da titolare è aggiunto lo ione cromato in genere cromato di potassio. Il titolante , a titolo noto, è costituito da una soluzione di nitrato di argento.

È utilizzato come catodo nelle batterie Li- Ag₂CrO₄ che trovano applicazioni in campo medico come, ad esempio, i pacemaker. Contenendo cromo esavalente è una sostanza cancerogena e tossica per i polmoni a causa della sua maggiore capacità di entrare nelle cellule e del maggiore potenziale normale di riduzione. A causa delle sue proprietà fotocatalitiche è utilizzato per la rimozione di inquinanti organici dalle acque reflue. Nella scienza dei materiali, il cromato d’argento trova applicazione come pigmento per la ceramica e il vetro grazie al suo particolare colore bruno-rossastro.

Insieme ad altri sali d’argento, svolge un ruolo significativo nei processi fotografici. È utilizzato nella stampa di fotografie e nella produzione di pellicole fotografiche grazie alle sue proprietà fotosensibili.