Kālija hromāts

Kālija hromāts (K₂CrO₄) ir kālija un hromskābes sāls — dzeltena kristāliska viela (rombiski kristāli, kas izomorfi kālija sulfātam). Labi šķīst ūdenī, bet kristalizējas no tā bezūdens formā. Kālija hromāta kristāli gaisā ir pilnīgi stabili. Ūdens šķīdumiem ir vāji sārmaina reakcija. Tiem ir spilgti dzeltena krāsa, kas manāma jau atšķaidījumā 1 : 40 000. Spirtā un ēterī kālija hromāts nešķīst.

Kālija hromāts
Kālija hromāta formulvienības struktūrformula Kālija hromāta paraugs
Citi nosaukumi	hromskābais kālijs
CAS numurs	7789-00-6
Ķīmiskā formula	K2CrO4
Molmasa	194,19 g/mol
Blīvums	2732 kg/m3
Kušanas temperatūra	968,3 °C
Viršanas temperatūra	1000 °C
Šķīdība ūdenī	62,9 g/100 mL (20 °C) 75,1 g/100 mL (80 °C) 79,2 g/100 mL (100 °C)

Karsējot pie 670 °C kālija hromāts kļūst spilgti sarkans, bet atdzesējot atkal dzeltens.

Kā visiem hroma(VI) savienojumiem, kālija hromātam piemīt kancerogēnas īpašības.

Atrašanās dabā

Dabā atrodams Atakamas tuksnesī ļoti reta minerāla — tarapakaīta — veidā.

Iegūšana

Rūpnieciski iegūst, apdedzinot skābekļa klātienē hromu saturošus minerālus (hroma dzelzsrūdu) kopā ar potašu (kālija karbonātu) un kaļķiem. Radušos masu apstrādā ar karstu kālija sulfāta šķīdumu, kas reaģē ar radušos kalcija hromātu, veidojot kālija hromāta šķīdumu.

Laboratorijas apstākļos tīru kālija hromātu var iegūt no tehniskā kālija dihromāta, izšķīdinot to karstā ūdenī un pieberot kālija karbonātu:

K₂Cr₂O₇ + K₂CO₃ → 2K₂CrO₄ + CO₂

Pēc reakcijas beigām pievieno nedaudz kālija hidroksīda līdz vāji sārmainai reakcijai, nedaudz ietvaicē un atdzesē. Nofiltrē radušos kālija hromāta kristālus (tā ir netīrā frakcija), bet filtrātu ietvaicē un vajadzības gadījumā pārkristalizē, iegūstot tīru kālija hromātu.

Ļoti tīru K₂CrO₄ var iegūt, neitralizējot hromskābes anhidrīdu ar kālija hidroksīdu:

CrO₃ + 2KOH → K₂CrO₄ + H₂O

Reakciju veic ūdens šķīdumā, pievienojot tam suspensijas veidā bārija hromātu piemaisījumu nogulsnēšanai. Pēc izreaģēšanas šķīdumu nofiltrē, filtrātu ietvaicē un mazgā iegūtos tīros kālija hromāta kristālus ar acetonu.

Ķīmiskās īpašības

Dažādas koncentrācijas kālija hromāta šķīdumi

Pievienojot kālija hromāta šķīdumam kādu skābi, kaut vai vāju, šķīduma krāsa no dzeltenas kļūst oranža, jo rodas dihromāta jons:

CrO₄²⁻ + 2H⁺ → Cr₂O₇²⁻ + H₂O

Nelielā mērā šī reakcija norisinās arī vienkāršā ūdens šķīdumā, tās rezultātā tiek piesaistīti ūdeņraža katjoni no ūdens, bet šķīdumā paliek hidroksiljoni, kas dod sārmainu reakciju. No paskābināta kālija hromāta šķīduma, to ietvaicējot, kristalizējas kālija dihromāts.

Kālija hromāta šķīdumam reaģējot ar bārija hlorīda šķīdumu, veidojas dzeltenas bārija hromāta BaCrO₄ nogulsnes. Tās šķīst sālsskābē un slāpekļskābē, bet nešķīst etiķskābē. Dzeltenas nogulsnes (svina hromāts PbCrO₄) veidojas arī, reaģējot ar svina acetātu. Ar sudraba nitrāta šķīdumu veidojas sarkanbrūnas sudraba hromāta Ag₂CrO₄ nogulsnes.

Kālija hromāts ir spēcīgs oksidētājs.

Izmantošana

Lieto kālija dihromāta pagatavošanai. Analītiskajā ķīmijā lieto par reaģentu svina un bārija noteikšanai. Agrāk izmantoja fotogrāfijā par piedevu dažiem attīstītāju veidiem. Izmanto arī par oksidētāju organiskajā sintēzē.