Tricloruro di cromo
# Tricloruro di cromo

Il tricloruro di cromo o cloruro di cromo(III) è il composto chimico di formula $CrCl_3.$ Esiste in forme diverse a seconda del grado di idratazione. Anidro, è un solido cristallino viola inodore, insolubile in acqua. Esiste inoltre il tricloruro di cromo esaidrato, che si può isolare in tre isomeri differenti.

## Tricloruro di cromo anidro, $CrCl_3$

### Struttura

Il $CrCl_3$ anidro ha una struttura cristallina tipo $YCl_3,$ con un impacchettamento pseudo cubico compatto degli ioni cloruro, mentre gli ioni $Cr^{3+}$ riempiono due terzi delle cavità ottaedriche disponendosi uno strato sì e uno no. L'assenza di cationi su strati alternati rende debole il legame tra strati adiacenti, e quindi i cristalli di $CrCl_3$ si sfaldano facilmente lungo questi piani, e il solido ha un aspetto a scaglie.

* Modello space-filling dell'impacchettamento cubico compatto degli ioni cloruro nella struttura cristallina di $CrCl_3$
* Modello ball-and-stick di parte di uno strato
* Impilamento di strati
* Coordinazione ottaedrica attorno al cromo

### Sintesi

Il $CrCl_3$ anidro si può ottenere per alogenazione diretta del cromo metallico con cloro, o indirettamente trattando l'ossido di cromo(III) con cloro in presenza di carbonio a 800 °C; in questo caso si forma monossido di carbonio come prodotto secondario:

    $Cr_2O_3$ + 3C + $3Cl_2$ → $2CrCl_3$ + 3CO

Lo si può preparare anche trattando l'esaidrato con cloruro di tionile.

### Reattività

Il $CrCl_3$ anidro è un composto stabile e idrofobico, con un'evidente facilità a caricarsi di elettricità statica, per cui è molto più pratico pesarlo in contenitori di vetro.

In acqua ultrapura, senza aggiunta di acido, una soluzione ottenuta facendo vorticare costantemente a 25 °C per 12 h 1 L di acqua lasciato a contatto con circa 50 mg di $CrCl_3$ anidro (che sono già un largo eccesso rispetto alla capacità di dissoluzione del sale) presenta un pH di circa 4,7, per via dell'idrolisi acida causata dai pochi cationi tripositivi $Cr^{3+}$ passati in soluzione. Questa soluzione, filtrata subito dopo la preparazione, analizzata in spettroscopia ottica di emissione risulta avere una concentrazione di cromo totale intorno a 460 µg/l, corrispondente a 1,41 mg/l di $CrCl_3$ disciolti, pari a una concentrazione molare di ~8,9 µmol/l di $CrCl_3$ (o di cromo).

Come la maggior parte dei composti di Cr(III), è chimicamente piuttosto inerte, mentre nello stato di ossidazione vicino il Cr(II) è più reattivo. Ad esempio, $CrCl_3$ solido è insolubile in acqua, ma si scioglie facilmente in presenza di un riducente che permetta la formazione di quantità catalitiche di Cr(II). Una volta sciolto in acqua si formano inizialmente i cationi complessi $[Cr(H_2O)_4Cl_2]^+.$

$CrCl_3$ è un acido di Lewis, classificato duro secondo la teoria HSAB. Forma un gran numero di addotti del tipo $[CrCl_3L_3]^z,$ dove L è una base di Lewis. Ad esempio, reagisce con la piridina, $C_5H_5N,$ per formare un addotto:

    $CrCl_3$ + $3C_5H_5N$ → $CrCl_3(C_5H_5N)_3$

Fuso con cloruri dei metalli alcalini come il cloruro di potassio, $CrCl_3$ forma complessi ottaedrici come $K_3CrCl_6$ e $K_3Cr_2Cl_9$ (in questa ultima specie il cromo è ancora ottaedrico, ma ci sono tre ponti cloro che uniscono i due atomi di cromo).

$CrCl_3$ è usato come precursore di molti composti inorganici e complessi del cromo. Un esempio particolare è quello del dibenzenecromo, composto di struttura simile al ferrocene:

In sintesi organica il $CrCl_3$ è usato per preparare in situ il cloruro di cromo(II), reagente molto usato per ridurre alogenuri alchilici e per la sintesi di alogenuri (E)-alchenilici. Di solito la reazione è condotta usando due moli di $CrCl_3$ per ogni mole di litio alluminio idruro, ma se è possibile operare in ambiente acido acquoso possono bastare zinco e acido cloridrico:

$CrCl_3$ è stato usato in reazioni organiche anche come acido di Lewis, ad esempio per catalizzare reazioni di Diels-Alder.

## Tricloruro di cromo esaidrato, $CrCl_3•6H_2O$

Le forme idrate si possono preparare sciogliendo il metallo in acido cloridrico. Alla formula $CrCl_3•6H_2O$ corrispondono tre diversi composti, che costituiscono un caratteristico caso di isomeria detta "di idratazione", per via della diversa posizione dell'acqua dentro o fuori la sfera di coordinazione. Le formule di struttura sono:

* $[Cr(H_2O)_4Cl_2]Cl•2H_2O$ di colore verde scuro, è la forma più comune, reperibile in commercio. I dati riportati nel riquadro a fianco si riferiscono a questo isomero.
* $[Cr(H_2O)_5Cl]Cl_2•H_2O$ di colore verde chiaro;
* $[Cr(H_2O)_6]Cl_3$ di colore violetto.

Dal punto di vista chimico le tre situazioni si possono distinguere per titolazione in soluzione acquosa con $AgNO_3,$ che provoca la precipitazione di 1, 2 o 3 ioni cloruro, rispettivamente.

L'isomero verde scuro è solubile in acqua e in alcool, insolubile in etere dietilico. Si usa come materiale di partenza per la sintesi di altri composti di cromo (anche coloranti). Viene inoltre usato come mordente nell'industria tessile. Sciolto in acqua, il catione complesso $[Cr(H_2O)_4Cl_2]^+$ reagisce lentamente: i leganti cloruro vengono sostituiti progressivamente dal solvente:

    $[Cr(H_2O)_4Cl_2]^+$ → $[Cr(H_2O)_5Cl]^{2+}$ → $[Cr(H_2O)_6]^{3+}$

## Sicurezza

I composti di Cr(III) sono molto meno tossici di quelli di Cr(VI), tuttavia le varie forme di $CrCl_3$ sono pericolose in caso di contatto con la pelle, ingestione o inalazione.

