クロム化合物は、クロム（Cr）元素を含む化合物です。クロムは遷移金属の第6族に属します。クロム化合物では、+3と+6の電荷状態が最も多く見られ、次いで+2が続きます。+1、+4、+5の電荷状態はまれですが、稀に存在します。[3] [4]
一般的な酸化状態
| 酸化 状態[注 1] [4] | |
|---|---|
| −4 (d 10 ) | Na4 [Cr(CO) 4 ] [ 5] |
| −2 (d 8 ) | ナ 2[Cr(CO) 5] |
| −1 (d 7 ) | ナ 2[Cr 2（CO） 10] |
| 0 (d 6 ) | Cr(C 6H 6） 2 |
| +1 (d 5 ) | K 3[Cr(CN) 5いいえ] |
| +2 (d 4 ) | 塩化クロム 2 |
| +3 (d 3 ) | 塩化クロム 3 |
| +4 (d 2 ) | K 2CrF 6 |
| +5 (d 1 ) | K 3Cr(O 2） 4 |
| +6 (d 0 ) | K 2CrO 4 |
クロム(0)
多くのCr(0)錯体が知られています。 ビス(ベンゼン)クロムとヘキサカルボニルクロムは、有機クロム化学における重要な化合物です。
クロム(II)
クロム(II)化合物は、空気中で容易に酸化されてクロム(III)誘導体となるため、あまり一般的ではありません。水に安定な塩化クロム(II) CrCl
2塩化クロム(III)を亜鉛で還元することで作ることができます。塩化クロム(II)を溶解して得られる鮮やかな青色の溶液は、中性pHで安定しています。[6]その他の注目すべきクロム(II)化合物には、酸化クロム(II) CrOや硫酸クロム(II) CrSOなどがあります。
4クロム(II)カルボン酸塩は数多く知られています。中でも赤色の酢酸クロム(II)（Cr 2 (O 2 CCH 3 ) 4）は比較的よく知られています。これはCr-Cr四重結合を特徴としています。[7]
クロム(III)
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クロム(III)化合物には、硝酸クロム(III)、酢酸クロム(III)、酸化クロム(III)など、多数のものが知られている。[8]クロム(III)は、塩酸や硫酸などの酸にクロム元素を溶解することによって得られるが、シトクロム c7によるクロム(VI)の還元によっても生成される。[9 ] Cr3歳以上
イオンの半径はAlとほぼ同じ（63 pm）である。3歳以上
(半径 50 pm)、クロムミョウバンやミョウバンなどの一部の化合物では互いに置換することができます。
クロム(III)は八面体錯体を形成する傾向がある。市販されている塩化クロム(III)水和物は、濃い緑色の錯体[CrCl 2 (H 2 O) 4 ]Clである。近縁の化合物としては、淡緑色の[CrCl(H 2 O) 5 ]Cl 2と紫色の[Cr(H 2 O) 6 ]Cl 3がある。無水の紫色[10] 塩化クロム(III)を水に溶解すると、しばらくすると紫色の溶液は緑色に変化する。これは、内部配位圏の塩化物が水に置換されるためである。この種の反応は、クロムミョウバンやその他の水溶性クロム(III)塩の溶液でも観察されている。クロム(III)の四面体配位は、Crを中心とするケギン陰イオン[α-CrW 12 O 40 ] 5–で報告されている。[11]
水酸化クロム(III) (Cr(OH) 3 )は両性で、酸性溶液に溶解して[Cr(H 2 O) 6 ] 3+を形成し、塩基性溶液に溶解して[Cr(OH)
6]3−
加熱により脱水され、コランダムと同一の結晶構造を持つ安定した酸化物である緑色の酸化クロム(III)（Cr 2 O 3 ）を形成する。[6]
クロム(VI)
六価クロム化合物は、低pHまたは中性pHでは酸化剤となる。クロム酸アニオン（CrO2−4
）と二クロム酸（Cr 2 O 7 2-）陰イオンがこの酸化状態における主要なイオンです。これらの陰イオンはpHによって決まる平衡状態で存在します。
- 2 [CrO 4 ] 2− + 2 H + ⇌ [Cr 2 O 7 ] 2− + H 2 O
クロム(VI)オキシハロゲン化物も知られており、これにはフッ化クロミル（CrO 2 F 2）と塩化クロミル（CrO
2塩素
2[6]しかし 、いくつかの誤った主張にもかかわらず、六フッ化クロム（およびすべての高次六ハロゲン化物）は2020年現在も未知のままです。[12]
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クロム酸ナトリウムは、クロム鉄鉱を炭酸ナトリウムで酸化焙焼することで工業的に生産されます。平衡状態の変化は、クロム酸カリウムの中性溶液に酸を加えた場合のように、黄色（クロム酸塩）からオレンジ色（二クロム酸塩）への変化によって確認できます。さらに低いpH値では、より複雑なクロムのオキシアニオンへの縮合がさらに進む可能性があります。
クロム酸イオンと二クロム酸イオンはどちらも低pHで強力な酸化剤である。[6]
- Cr
2お2−7
+ 14時間
3お+
+ 6 e − → 2 Cr3歳以上
+ 21時間
2O (ε 0 = 1.33 V)
しかし、高pHでは中程度の酸化力しかありません。[6]
- CrO2−4
+ 4時間
2O + 3 e − → Cr(OH)
3+ 5 OH−
（ε 0 = −0.13 V）
溶液中の六価クロム化合物は、酸性過酸化水素溶液を加えることで検出できます。不安定な濃青色の過酸化クロム（六価クロム） （CrO 5 ）が生成されますが、これはエーテル付加物CrOとして安定化されます。
5・または
2. [6]
クロム酸は、仮説的な化学式Hで表される。
2CrO
4明確に定義されたクロム酸塩や二クロム酸塩が数多く知られているにもかかわらず、その化学物質の説明は曖昧である。暗赤色の酸化クロム(VI) CrO
3クロム酸の酸無水物であるクロム酸は、工業的には「クロム酸」として販売されている。[6]硫酸と重クロム酸塩を混合することで生成され、強力な酸化剤である。
その他の酸化状態
クロム(V)の化合物は比較的稀で、酸化数+5の化合物はごく少数で、クロム酸による酸化反応の中間体として多く存在します。唯一の二成分化合物は揮発性のフッ化クロム(V)（CrF 5）です。この赤色固体の融点は30℃、沸点は117℃です。これは、金属クロムを400℃、200バールの圧力でフッ素と反応させることで生成できます。過酸化クロム(V)は、酸化数+5のもう一つの例です。過酸化クロム酸カリウム（K 3 [Cr(O 2 ) 4 ]）は、低温でクロム酸カリウムと過酸化水素を反応させることで生成されます。この赤褐色の化合物は室温では安定ですが、150～170℃で自然分解します。[13]
クロム(IV)の化合物はクロム(V)の化合物よりもやや一般的である。四ハロゲン化物であるCrF 4、CrCl 4、およびCrBr 4は、三ハロゲン化物（CrX
3）は高温で対応するハロゲンと反応する。このような化合物は不均化反応を起こしやすく、水中では安定ではない。また、クロムテトラt-ブトキシドなどのCr(IV)状態を含む有機化合物も知られている。[14]
ほとんどのクロム(I)化合物は、電子豊富な八面体型クロム(0)錯体の酸化によってのみ得られる。他のクロム(I)錯体にはシクロペンタジエニル配位子が含まれる。X線回折によって確認されているように、Cr-Cr五重結合（長さ183.51(4)pm）も報告されている。[15]極めてかさ高い単座配位子が五重結合を遮蔽し、この化合物を安定化させる。
注記
- ^ クロムの最も一般的な酸化状態は太字で示されています。右の列には、それぞれの酸化状態における代表的な化合物が示されています。
参照
参考文献
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