Оксид хрому(IV)

Хром(IV) окси́д, окси́д хро́му(IV) — неорганічна сполука, оксид складу CrO₂. За кімнатної температури має вигляд чорних, голкоподібних кристалів, які проявляють феромагнітні властивості.

Хром(IV) оксид
Кристалічна структура типу «рутил»
Інші назви	діоксид хрому
Ідентифікатори
Номер CAS	12018-01-8
Номер EINECS	234-630-4
ChEBI	48263
RTECS	GB6400000
SMILES	[O-2].[O-2].[Cr+4]^[1]
InChI	InChI=1S/Cr.2O/q+4;2*-2
Номер Гмеліна	18391
Властивості
Молекулярна формула	CrO2
Молярна маса	83,995 г/моль
Зовнішній вигляд	чорні кристали
Густина	4,89 г/см³
Тпл	прибл. 400 °C (розкл.)
Розчинність (вода)	нерозчинний
Термохімія
Ст. ентальпія утворення ΔfH^o 298	-598,0 кДж/моль
Пов'язані речовини
Інші катіони	хром(III) оксид, хром(VI) оксид
Якщо не зазначено інше, дані наведено для речовин у стандартному стані (за 25 °C, 100 кПа)
Примітки картки

Ця стаття про оксид CrO₂. Про інші оксиди хрому див. Оксиди хрому.

Широко застосовується у виробництві магнітних носіїв інформації.

Фізичні властивості

Оксид хрому кристалізується у вигляді чорних, голкоподібних тетрагональних кристалів, із кристалічною структурою рутилу. За кімнатної температури CrO₂ проявляє феромагнітні властивості. Температура Кюрі для нього складає 116 °K і може бути підвищена до 155 °K за допомогою добавок заліза.

Оксид є сполукою змінного складу: його склад нестехіометричний і корелюється від CrO_1,89 до CrO_2,02.

Отримання

Вперше оксид хрому(VI) було синтезовано у 1859 році Фрідріхом Велером при розкладанні хроміл хлориду:

${\displaystyle \mathrm {CrO_{2}Cl_{2}{\xrightarrow {360^{o}C}}CrO_{2}+Cl_{2}} }$

Синтез оксиду хрому можна провести також розкладанням хромового ангідриду CrO₃, хром(III) хромату Cr^III₂(CrO₄)₃ (або Cr₅O₁₂), окисненням оксиду Cr(III). Нині у промислових масштабах застосовується метод, запатентований компанією «DuPont», — отримання оксиду(IV) із суміші CrO₃ та Cr₂O₃:

${\displaystyle \mathrm {3CrO_{3}+Cr_{2}O_{3}{\xrightarrow {200-300^{o}C,O_{2}}}5CrO_{2}+O_{2}} }$

Хімічні властивості

За кімнатої температури оксид хрому є стабільним; розкладається при температурі понад 350 °C, утворюючи хром(III) оксид:

${\displaystyle \mathrm {4CrO_{2}{\xrightarrow {>350^{o}C}}2Cr_{2}O_{3}+O_{2}} }$

Кристали CrO₂ нерозчинні у воді, але на їхній поверхні може протікати реакція диспропорціонування:

${\displaystyle \mathrm {3CrO_{2}+2H_{2}O\rightarrow 2Cr^{3+}+CrO_{4}^{2-}+4OH^{-}} }$

При сплавленні із лугами утворює хромати:

${\displaystyle \mathrm {2CrO_{2}+4NaOH+O_{2}{\xrightarrow {t}}2Na_{2}CrO_{4}+2H_{2}O} }$

Застосування

Магнітна стрічка, вкрита CrO₂

Основною сферою застосування оксиду хрому(IV) є виробництво магнітних носіїв інформації (зокрема, магнітних стрічок). Завдяки низькій магнетострикції CrO₂, дані з таких носіїв відтворюються практично без втрат.

Див. також

• Носії інформації

Примітки

1. UNII-7BHJ7466GL
   d:Track:Q278487
2. За тиску 101,3 кПа
3. Пат. 3,451,771 США, МПК C01G 37/02, H01F 1/34. Preparation of ferromagnetic CrO₂ by heating CrO₃ in the presence of O₂ and Cr₂O₃ / Norman L. Cox, Claymont, and William T. Hicks, Wilmington, Del., assignors to E. I. du Pont de Nemours and Company, Wilmington, Del., a corporation of Delaware (США) – № 589,862 ; заявл. 27.10.66 ; опубл. 24.06.69 — 3 с.

Джерела

• CRC Handbook of Chemistry and Physics / D. R. Lide. — 86th. — Boca Raton (FL) : CRC Press, 2005. — 2656 p. — . (англ.)
• Chromium compounds // Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology. — 4th. — New York : John Wiley & Sons, 2004. — Vol. 6. — P. 134. — . (англ.)
• Рипан Р., Четяну И. Неорганическая химия: Химия металлов / В. И. Спицын. — М. : «Мир», 1972. — Т. 2. — 871 с. (рос.)