Kinetics and mechanisms of the reaction of chromium(III) and 2,4-hexanedione in aqueous solution

Abstract

The kinetics and mechanism of the reaction between Cr(III) and 2,4-hexanedione in aqueous solution have been studied. Complexation occurs by coordination of both oxygen atoms of the ligand to the chromium(III) center, with concomitant loss of a proton yielding 1:1 complex of the type [Cr(CH3COCHCOC2H5)(H2O)4]2+. When the metal ion is in pseudo first-order excess the concentration dependence of the observed rate constants agrees with a mechanism involving reversible reaction between the enol tautomer of 2,4-hexanedione and the metallic species Cr(H2O)63+ and Cr(H2O)5OH2+, with rate constants of 8.0 × 10−4 and 3.5 × 10−2 dm3 mol−1 s−1, respectively. Keywords: chromium(III), β-diketones, β-diketonates, kinetics, complexation.

La cinétique et le mécanisme de la réaction de la 2,4-hexanedione avec le Cr(III) en solution aqueuse ont été étudiés. La complexation se produit par la coordination de tous deux atomes d'oxygène du ligand avec le chrome(III), avec une perte simultanée d'un proton pour produire le complexe 1:1 du type [Cr(CH3COCHCOC2H5)(H2O)4]2+. Quand l'ion métallique se trouve en pseudo premier-ordre excès, l'influence de la concentration sur la constante de vitesse observée s'accorde avec une mécanisme réversible selon lequel le tautomére énol réactionne avec les espèces Cr(H2O)63+ and Cr(H2O)5OH2+. Les constantes de vitesse qui correspondent à ces réactions ont pour valeur 8,0 × 10−4et3,5 × 10−2dm3 mol−1 s−1, respectivement. Mots clés : chromo(III), β-dicétones, β-dicétonates, cinétique, complexation.