Ενώσεις χρωμίου(III). Χρώμιο - γενικά χαρακτηριστικά του στοιχείου, χημικές ιδιότητες του χρωμίου και των ενώσεων του Ποια οξέα σχηματίζει το χρώμιο;
1) Οξείδιο του χρωμίου (III).
Το οξείδιο του χρωμίου μπορεί να ληφθεί:
Θερμική αποσύνθεση διχρωμικού αμμωνίου:
(NH 4) 2 C 2 O 7 Cr 2 O 3 + N 2 + 4H 2 O
Αναγωγή του διχρωμικού καλίου με άνθρακα (κοκ) ή θείο:
2K 2 Cr 2 O 7 + 3C 2Cr 2 O 3 + 2K 2 CO 3 + CO 2
K 2 Cr 2 O 7 + S Cr 2 O 3 + K 2 SO 4
Το οξείδιο του χρωμίου(III) έχει επαμφοτερίζουσες ιδιότητες.
Το οξείδιο του χρωμίου (III) σχηματίζει άλατα με οξέα:
Cr 2 O 3 + 6HCl = 2CrCl 3 + 3H 2 O
Όταν το οξείδιο του χρωμίου (III) συντήκεται με οξείδια, υδροξείδια και ανθρακικά άλατα αλκαλίων και μετάλλων αλκαλικών γαιών, σχηματίζονται χρωμίτες (III) (χρωμίτες):
Сr 2 O 3 + Ba(OH) 2 Ba(CrO 2) 2 + H 2 O
Сr 2 O 3 + Na 2 CO 3 2NaCrO 2 + CO 2
Με αλκαλικά τήγματα οξειδωτικών παραγόντων – χρωμικά (VI) (χρωμικά)
Cr 2 O 3 + 3KNO 3 + 4KOH = 2K 2 CrO 4 + 3KNO 2 + 2H 2 O
Cr 2 O 3 + 3Br 2 + 10NaOH = 2Na 2 CrO 4 + 6NaBr + 5H 2 O
Cr 2 O 3 + O 3 + 4KOH = 2K 2 CrO 4 + 2H 2 O
Cr 2 O 3 + 3O 2 + 4Na 2 CO 3 = 2Na 2 CrO 4 + 4CO 2
Сr 2 O 3 + 3NaNO 3 + 2Na 2 CO 3 2Na 2 CrO 4 + 2CO 2 + 3NaNO 2
Cr 2 O 3 + KClO 3 + 2Na 2 CO 3 = 2Na 2 CrO 4 + KCl + 2CO 2
2) Υδροξείδιο του χρωμίου (III).
Το υδροξείδιο του χρωμίου(III) έχει επαμφοτερίζουσες ιδιότητες.
2Cr(OH) 3 = Cr 2 O 3 + 3H 2 O
2Cr(OH) 3 + 3Br 2 + 10KOH = 2K 2 CrO 4 + 6KBr + 8H 2 O
3) Άλατα χρωμίου(III).
2CrCl 3 + 3Br 2 + 16KOH = 2K 2 CrO 4 + 6KBr + 6KCl + 8H 2 O
2CrCl 3 + 3H 2 O 2 + 10NaOH = 2Na 2 CrO 4 + 6NaCl + 8H 2 O
Cr 2 (SO 4) 3 + 3H 2 O 2 + 10NaOH = 2Na 2 CrO 4 + 3Na 2 SO 4 + 8H 2 O
Cr 2 (SO 4) 3 + 3Br 2 + 16NaOH = 2Na 2 CrO 4 + 6NaBr + 3Na 2 SO 4 + 8H 2 O
Cr 2 (SO 4) 3 + 6KMnO 4 + 16KOH = 2K 2 CrO 4 + 6K 2 MnO 4 + 3K 2 SO 4 + 8H 2 O.
2Na 3 + 3Br 2 + 4NaOH = 2Na 2 CrO 4 + 6NaBr + 8H 2 O
2K 3 + 3Br 2 + 4KOH = 2K 2 CrO 4 + 6KBr + 8H 2 O
2KCrO2 + 3PbO2 + 8KOH = 2K2CrO4 + 3K2PbO2 + 4H2O
Cr 2 S 3 + 30HNO 3 (συμπ.) = 2Cr(NO 3) 3 + 3H 2 SO 4 + 24NO 2 + 12H 2 O
2CrCl 3 + Zn = 2CrCl 2 + ZnCl 2
Τα χρωμικά (III) αντιδρούν εύκολα με οξέα:
NaCrO 2 + HCl (ανεπάρκεια) + H 2 O = Cr(OH) 3 + NaCl
NaCrO 2 + 4HCl ( περίσσεια ) = CrCl 3 + NaCl + 2H 2 O
K 3 + 3CO 2 = Cr(OH) 3 ↓ + 3NaHCO 3
Σε διάλυμα υφίστανται πλήρη υδρόλυση
NaCrO 2 + 2H 2 O = Cr(OH) 3 ↓ + NaOH
Τα περισσότερα άλατα χρωμίου είναι πολύ διαλυτά στο νερό, αλλά υδρολύονται εύκολα:
Cr 3+ + HOH ↔ CrOH 2+ + H +
СrCl 3 + HOH ↔ CrOHCl 2 + HCl
Τα άλατα που σχηματίζονται από κατιόντα χρωμίου (III) και ένα ασθενές ή πτητικό ανιόν οξέος υδρολύονται πλήρως σε υδατικά διαλύματα:
Cr 2 S 3 + 6H 2 O = 2Cr(OH) 3 ↓ + 3H 2 S
Ενώσεις χρωμίου(VI).
1) Οξείδιο του χρωμίου (VI).
Οξείδιο του χρωμίου(VI). Εξαιρετικά δηλητηριώδες!
Το οξείδιο του χρωμίου (VI) μπορεί να παρασκευαστεί με τη δράση πυκνού θειικού οξέος σε ξηρά χρωμικά ή διχρωμικά:
Na 2 Cr 2 O 7 + 2H 2 SO 4 = 2CrO 3 + 2NaHSO 4 + H 2 O
Όξινο οξείδιο που αλληλεπιδρά με βασικά οξείδια, βάσεις, νερό:
CrO 3 + Li 2 O → Li 2 CrO 4
CrO 3 + 2KOH → K 2 CrO 4 + H 2 O
CrO 3 + H 2 O = H 2 CrO 4
2CrO 3 + H 2 O = H 2 Cr 2 O 7
Το οξείδιο του χρωμίου (VI) είναι ένας ισχυρός οξειδωτικός παράγοντας: οξειδώνει άνθρακα, θείο, ιώδιο, φώσφορο, μετατρέποντας σε οξείδιο του χρωμίου (III).
4CrO 3 → 2Cr 2 O 3 + 3O 2.
4CrO 3 + 3S = 2Cr 2 O 3 + 3SO 2
Οξείδωση αλάτων:
2CrO 3 + 3K 2 SO 3 + 3H 2 SO 4 = 3K 2 SO 4 + Cr 2 (SO 4) 3 + 3H 2 O
Οξείδωση οργανικών ενώσεων:
4CrO 3 + C 2 H 5 OH + 6H 2 SO 4 = 2Cr 2 (SO 4) 2 + 2CO 2 + 9H 2 O
Ισχυροί οξειδωτικοί παράγοντες είναι τα άλατα των χρωμικών οξέων - χρωμικών και διχρωμικών. Τα αναγωγικά προϊόντα των οποίων είναι παράγωγα χρωμίου (III).
Σε ουδέτερο περιβάλλον, σχηματίζεται υδροξείδιο του χρωμίου (III):
K 2 Cr 2 O 7 + 3Na 2 SO 3 + 4H 2 O = 2Cr(OH) 3 ↓ + 3Na 2 SO 4 + 2KOH
2K 2 CrO 4 + 3(NH 4) 2 S + 2H 2 O = 2Cr(OH) 3 ↓ + 3S↓ + 6NH 3 + 4KOH
Σε αλκαλικά – υδροξοχρωμικά (III):
2K 2 CrO 4 + 3NH 4 HS + 5H 2 O + 2KOH = 3S + 2K 3 + 3NH 3 H 2 O
2Na 2 CrO 4 + 3SO 2 + 2H 2 O + 8NaOH = 2Na 3 + 3Na 2 SO 4
2Na 2 CrO 4 + 3Na 2 S + 8H 2 O = 3S + 2Na 3 + 4NaOH
Σε όξινα άλατα χρωμίου (III):
3H 2 S + K 2 Cr 2 O 7 + 4H 2 SO 4 = K 2 SO 4 + Cr 2 (SO 4) 3 + 3S + 7H 2 O
K 2 Cr 2 O 7 + 7H 2 SO 4 + 6KI = Cr 2 (SO 4) 3 + 3I 2 + 4K 2 SO 4 + 7H 2 O
K 2 Cr 2 O 7 + 3H 2 S + 4H 2 SO 4 = K 2 SO 4 + Cr 2 (SO 4) 3 + 3S + 7H 2 O
8K 2 Cr 2 O 7 + 3Ca 3 P 2 + 64HCl = 3Ca 3 (PO 4) 2 + 16CrCl 3 + 16KCl + 32H 2 O
K 2 Cr 2 O 7 + 7H 2 SO 4 + 6FeSO 4 = Cr 2 (SO 4) 3 + 3Fe 2 (SO 4) 3 + K 2 SO 4 + 7H 2 O
K 2 Cr 2 O 7 + 4H 2 SO 4 + 3KNO 2 = Cr 2 (SO 4) 3 + 3KNO 3 + K 2 SO 4 + 4H 2 O
K 2 Cr 2 O 7 + 14HCl = 3Cl 2 + 2CrCl 3 + 7H 2 O + 2KCl
K 2 Cr 2 O 7 + 3SO 2 + 8HCl = 2KCl + 2CrCl 3 + 3H 2 SO 4 + H 2 O
2K 2 CrO 4 + 16HCl = 3Cl 2 + 2CrCl 3 + 8H 2 O + 4KCl
Το προϊόν ανάκτησης σε διάφορα περιβάλλοντα μπορεί να αναπαρασταθεί σχηματικά:
H 2 O Cr(OH) 3 γκριζοπράσινο ίζημα
K 2 CrO 4 (CrO 4 2–)
OH – 3 – σμαραγδένιο πράσινο διάλυμα
K 2 Cr 2 O 7 (Cr 2 O 7 2–) H + Cr 3+ μπλε-ιώδες διάλυμα
Τα άλατα του χρωμικού οξέος - χρωμικά - είναι κίτρινα και τα άλατα του διχρωμικού οξέος - τα διχρωμικά - είναι πορτοκαλί. Αλλάζοντας την αντίδραση του διαλύματος, είναι δυνατόν να πραγματοποιηθεί η αμοιβαία μετατροπή των χρωμικών σε διχρωμικά:
2K 2 CrO 4 + 2HCl (αραιωμένο) = K 2 Cr 2 O 7 + 2KCl + H 2 O
2K 2 CrO 4 + H 2 O + CO 2 = K 2 Cr 2 O 7 + KHCO 3
όξινο περιβάλλον
2СrO 4 2 – + 2H + Cr 2 O 7 2– + H 2 O
αλκαλικό περιβάλλον
Χρώμιο. Ενώσεις χρωμίου.
1. Θειούχο χρώμιο (III) κατεργάστηκε με νερό, απελευθερώθηκε αέριο και παρέμεινε μια αδιάλυτη ουσία. Στην ουσία αυτή προστέθηκε διάλυμα υδροξειδίου του νατρίου και διοχετεύθηκε αέριο χλώριο και το διάλυμα απέκτησε κίτρινο χρώμα. Το διάλυμα οξινίστηκε με θειικό οξύ, ως αποτέλεσμα το χρώμα άλλαξε σε πορτοκαλί. Το αέριο που απελευθερώθηκε όταν το σουλφίδιο υποβλήθηκε σε επεξεργασία με νερό πέρασε μέσω του προκύπτοντος διαλύματος και το χρώμα του διαλύματος άλλαξε σε πράσινο. Να γράψετε τις εξισώσεις για τις αντιδράσεις που περιγράφονται.
2. Μετά από σύντομη θέρμανση μιας άγνωστης κονιώδους ουσίας μιας πορτοκαλί ουσίας, μια πορτοκαλί ουσία ξεκινά μια αυθόρμητη αντίδραση, η οποία συνοδεύεται από αλλαγή χρώματος σε πράσινο, απελευθέρωση αερίου και σπινθήρες. Το στερεό υπόλειμμα αναμίχθηκε με υδροξείδιο του καλίου και θερμάνθηκε, η προκύπτουσα ουσία προστέθηκε σε ένα αραιό διάλυμα υδροχλωρικού οξέος και σχηματίστηκε ένα πράσινο ίζημα, το οποίο διαλύεται σε περίσσεια οξέος. Να γράψετε τις εξισώσεις για τις αντιδράσεις που περιγράφονται.
3. Δύο άλατα γίνονται μωβ τη φλόγα. Ένα από αυτά είναι άχρωμο και όταν θερμαίνεται ελαφρά με πυκνό θειικό οξύ, το υγρό στο οποίο διαλύεται ο χαλκός απομακρύνεται με απόσταξη· ο τελευταίος μετασχηματισμός συνοδεύεται από την απελευθέρωση καφέ αερίου. Όταν ένα δεύτερο άλας ενός διαλύματος θειικού οξέος προστίθεται στο διάλυμα, το κίτρινο χρώμα του διαλύματος αλλάζει σε πορτοκαλί και όταν το προκύπτον διάλυμα εξουδετερώνεται με αλκάλιο, το αρχικό χρώμα αποκαθίσταται. Να γράψετε τις εξισώσεις για τις αντιδράσεις που περιγράφονται.
4. Υδροξείδιο του τρισθενούς χρωμίου κατεργάστηκε με υδροχλωρικό οξύ. Στο προκύπτον διάλυμα προστέθηκε ποτάσα, το ίζημα που σχηματίστηκε διαχωρίστηκε και προστέθηκε σε συμπυκνωμένο διάλυμα υδροξειδίου του καλίου, ως αποτέλεσμα του οποίου το ίζημα διαλύθηκε. Μετά την προσθήκη περίσσειας υδροχλωρικού οξέος, ελήφθη ένα πράσινο διάλυμα. Να γράψετε τις εξισώσεις για τις αντιδράσεις που περιγράφονται.
5. Όταν προστέθηκε αραιό υδροχλωρικό οξύ στο διάλυμα ενός κίτρινου άλατος, που χρωματίζει τη φλόγα βιολετί, το χρώμα άλλαξε σε πορτοκαλοκόκκινο. Μετά την εξουδετέρωση του διαλύματος με συμπυκνωμένο αλκάλιο, το χρώμα του διαλύματος επέστρεψε στο αρχικό του χρώμα. Όταν προστίθεται χλωριούχο βάριο στο προκύπτον μίγμα, σχηματίζεται ένα κίτρινο ίζημα. Το ίζημα διηθήθηκε και ένα διάλυμα νιτρικού αργύρου προστέθηκε στο διήθημα. Να γράψετε τις εξισώσεις για τις αντιδράσεις που περιγράφονται.
6. Σόδα προστέθηκε στο διάλυμα τρισθενούς θειικού χρωμίου. Το προκύπτον ίζημα διαχωρίστηκε, μεταφέρθηκε σε διάλυμα υδροξειδίου του νατρίου, προστέθηκε βρώμιο και θερμάνθηκε. Μετά την εξουδετέρωση των προϊόντων της αντίδρασης με θειικό οξύ, το διάλυμα αποκτά ένα πορτοκαλί χρώμα, το οποίο εξαφανίζεται αφού περάσει το διοξείδιο του θείου από το διάλυμα. Να γράψετε τις εξισώσεις για τις αντιδράσεις που περιγράφονται.
7) Η σκόνη σουλφιδίου του χρωμίου (III) υποβλήθηκε σε επεξεργασία με νερό. Το προκύπτον γκριζοπράσινο ίζημα υποβλήθηκε σε επεξεργασία με νερό χλωρίου παρουσία υδροξειδίου του καλίου. Ένα διάλυμα θειώδους καλίου προστέθηκε στο προκύπτον κίτρινο διάλυμα και σχηματίστηκε πάλι ένα γκριζοπράσινο ίζημα, το οποίο πυρώθηκε μέχρις ότου η μάζα ήταν σταθερή. Να γράψετε τις εξισώσεις για τις αντιδράσεις που περιγράφονται.
8) Σκόνη θειούχου χρωμίου (III) διαλύθηκε σε θειικό οξύ. Ταυτόχρονα απελευθερώθηκε αέριο και σχηματίστηκε διάλυμα. Μια περίσσεια διαλύματος αμμωνίας προστέθηκε στο προκύπτον διάλυμα και το αέριο διήλθε μέσω ενός διαλύματος νιτρικού μολύβδου. Το προκύπτον μαύρο ίζημα έγινε λευκό μετά από επεξεργασία με υπεροξείδιο του υδρογόνου. Να γράψετε τις εξισώσεις για τις αντιδράσεις που περιγράφονται.
9) Το διχρωμικό αμμώνιο αποσυντίθεται όταν θερμαίνεται. Το στερεό προϊόν αποσύνθεσης διαλύθηκε σε θειικό οξύ. Ένα διάλυμα υδροξειδίου του νατρίου προστέθηκε στο προκύπτον διάλυμα μέχρις ότου σχηματίστηκε ένα ίζημα. Με περαιτέρω προσθήκη υδροξειδίου του νατρίου στο ίζημα, αυτό διαλύθηκε. Να γράψετε τις εξισώσεις για τις αντιδράσεις που περιγράφονται.
10) Το οξείδιο του χρωμίου (VI) αντέδρασε με υδροξείδιο του καλίου. Η προκύπτουσα ουσία κατεργάστηκε με θειικό οξύ, και ένα πορτοκαλί άλας απομονώθηκε από το προκύπτον διάλυμα. Αυτό το άλας κατεργάστηκε με υδροβρωμικό οξύ. Η προκύπτουσα απλή ουσία αντέδρασε με υδρόθειο. Να γράψετε τις εξισώσεις για τις αντιδράσεις που περιγράφονται.
11. Το χρώμιο κάηκε σε χλώριο. Το προκύπτον άλας αντέδρασε με ένα διάλυμα που περιέχει υπεροξείδιο του υδρογόνου και υδροξείδιο του νατρίου. Στο προκύπτον κίτρινο διάλυμα προστέθηκε περίσσεια θειικού οξέος και το χρώμα του διαλύματος άλλαξε σε πορτοκαλί. Όταν το οξείδιο του χαλκού(Ι) αντέδρασε με αυτό το διάλυμα, το χρώμα του διαλύματος έγινε μπλε-πράσινο. Να γράψετε τις εξισώσεις για τις αντιδράσεις που περιγράφονται.
12. Το νιτρικό νάτριο συντήχθηκε με οξείδιο του χρωμίου (III) παρουσία ανθρακικού νατρίου. Το αέριο που απελευθερώθηκε αντέδρασε με περίσσεια διαλύματος υδροξειδίου του βαρίου, σχηματίζοντας ένα λευκό ίζημα. Το ίζημα διαλύθηκε σε περίσσεια διαλύματος υδροχλωρικού οξέος και προστέθηκε νιτρικός άργυρος στο προκύπτον διάλυμα μέχρις ότου η καθίζηση σταμάτησε. Να γράψετε τις εξισώσεις για τις αντιδράσεις που περιγράφονται.
13. Το κάλιο συντήχθηκε με θείο. Το προκύπτον άλας κατεργάστηκε με υδροχλωρικό οξύ. Το αέριο που απελευθερώθηκε πέρασε μέσω ενός διαλύματος διχρωμικού καλίου σε θειικό οξύ. η κατακρημνισθείσα κίτρινη ουσία διηθήθηκε και συντήχθηκε με αλουμίνιο. Να γράψετε τις εξισώσεις για τις αντιδράσεις που περιγράφονται.
14. Το χρώμιο κάηκε σε ατμόσφαιρα χλωρίου. Υδροξείδιο του καλίου προστέθηκε στάγδην στο προκύπτον άλας μέχρις ότου η καθίζηση σταμάτησε. Το προκύπτον ίζημα οξειδώθηκε με υπεροξείδιο του υδρογόνου σε υδροξείδιο του νατρίου και εξατμίστηκε. Μια περίσσεια ενός θερμού διαλύματος πυκνού υδροχλωρικού οξέος προστέθηκε στο προκύπτον στερεό υπόλειμμα. Να γράψετε τις εξισώσεις για τις αντιδράσεις που περιγράφονται.
Χρώμιο. Ενώσεις χρωμίου.
1) Cr 2 S 3 + 6H 2 O = 2Cr(OH) 3 ↓ + 3H 2 S
2Cr(OH) 3 + 3Cl 2 + 10NaOH = 2Na 2 CrO 4 + 6NaCl + 8H 2 O
Na 2 Cr 2 O 7 + 4H 2 SO 4 + 3H 2 S = Cr 2 (SO 4) 3 + Na 2 SO 4 + 3S↓ + 7H 2 O
2) (NH 4) 2 Cr 2 O 7 Cr 2 O 3 + N 2 + 4H 2 O
Cr 2 O 3 + 2KOH 2KCrO 2 + H 2 O
KCrO 2 + H 2 O + HCl = KCl + Cr(OH) 3 ↓
Cr(OH) 3 + 3HCl = CrCl 3 + 3H 2 O
3) KNO 3 (tv.) + H 2 SO 4 (συμπ.) HNO 3 + KHSO 4
4HNO 3 + Cu = Cu(NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O
2K 2 CrO 4 + H 2 SO 4 = K 2 Cr 2 O 7 + K 2 SO 4 + H 2 O
K 2 Cr 2 O 7 + 2KOH = 2K 2 CrO 4 + H 2 O
4) Cr(OH) 3 + 3HCl = CrCl 3 + 3H 2 O
2CrCl 3 + 3K 2 CO 3 + 3H 2 O = 2Cr(OH) 3 ↓ + 3CO 2 + 6KCl
Cr(OH) 3 + 3KOH = K 3
K 3 + 6HCl = CrCl 3 + 3KCl + 6H 2 O
5) 2K 2 CrO 4 + 2HCl = K 2 Cr 2 O 7 + 2KCl + H 2 O
K 2 Cr 2 O 7 + 2KOH = 2K 2 CrO 4 + H 2 O
K 2 CrO 4 + BaCl 2 = BaCrO 4 ↓ + 2 KCl
KCl + AgNO 3 = AgCl↓ + KNO 3
6) Cr 2 (SO 4) 3 + 3Na 2 CO 3 + 6H 2 O = 2Cr(OH) 3 ↓ + 3CO 2 + 3K 2 SO 4
2Cr(OH) 3 + 3Br 2 + 10NaOH = 2Na 2 CrO 4 + 6NaBr + 8H 2 O
2Na 2 CrO 4 + H 2 SO 4 = Na 2 Cr 2 O 7 + Na 2 SO 4 + H 2 O
Na 2 Cr 2 O 7 + H 2 SO 4 + 3SO 2 = Cr 2 (SO 4) 3 + Na 2 SO 4 + H 2 O
7) Cr 2 S 3 + 6H 2 O = 2Cr(OH) 3 ↓ + 3H 2 S
2Cr(OH) 3 + 3Cl 2 + 10KOH = 2K 2 CrO 4 + 6KCl + 8H 2 O
2K 2 CrO 4 + 3K 2 SO 3 + 5H 2 O = 2Cr(OH) 2 + 3K 2 SO 4 + 4KOH
2Cr(OH) 3 Cr 2 O 3 + 3H 2 O
8) Cr 2 S 3 + 3H 2 SO 4 = Cr 2 (SO 4) 3 + 3H 2 S
Cr 2 (SO 4) 3 + 6NH 3 + 6H 2 O = 2Cr(OH) 3 ↓ + 3 (NH 4) 2 SO 4
H 2 S + Pb(NO 3) 2 = PbS + 2HNO 3
PbS + 4H 2 O 2 = PbSO 4 + 4H 2 O
9) (NH 4) 2 Cr 2 O 7 Cr 2 O 3 + N 2 + 4H 2 O
Cr 2 O 3 + 3H 2 SO 4 = Cr 2 (SO 4) 3 + 3H 2 O
Cr 2 (SO 4) 3 + 6NaOH = 2Cr(OH) 3 ↓ + 3Na 2 SO 4
Cr(OH) 3 + 3NaOH = Na 3
10) CrO 3 + 2KOH = K 2 CrO 4 + H 2 O
2K 2 CrO 4 + H 2 SO 4 (αραιωμένο) = K 2 Cr 2 O 7 + K 2 SO 4 + H 2 O
K 2 Cr 2 O 7 + 14HBr = 3Br 2 + 2CrBr 3 + 7H 2 O + 2KBr
Br 2 + H 2 S = S + 2HBr
11) 2Cr + 3Cl 2 = 2CrCl 3
2CrCl 3 + 10NaOH + 3H 2 O 2 = 2Na 2 CrO 4 + 6NaCl + 8H 2 O
2Na 2 CrO 4 + H 2 SO 4 = Na 2 Cr 2 O 7 + Na 2 SO 4 + H 2 O
Na 2 Cr 2 O 7 + 3Cu 2 O + 10H 2 SO 4 = 6CuSO 4 + Cr 2 (SO 4) 3 + Na 2 SO 4 + 10H 2 O
12) 3NaNO 3 + Cr 2 O 3 + 2Na 2 CO 3 = 2Na 2 CrO 4 + 3NaNO 2 + 2CO 2
CO 2 + Ba(OH) 2 = BaCO 3 ↓ + H 2 O
BaCO 3 + 2HCl = BaCl 2 + CO 2 + H 2 O
BaCl 2 + 2AgNO 3 = 2AgCl↓ + Ba(NO 3) 2
13) 2K + S = K 2 S
K 2 S + 2HCl = 2KCl + H 2 S
3H 2 S + K 2 Cr 2 O 7 + 4H 2 SO 4 = 3S + Cr 2 (SO 4) 3 + K 2 SO 4 + 7H 2 O
3S + 2Al = Al 2 S 3
14) 2Cr + 3Cl 2 = 2CrCl 3
CrCl 3 + 3KOH = 3KCl + Cr(OH) 3 ↓
2Cr(OH) 3 + 3H 2 O 2 + 4KOH = 2K 2 CrO 4 + 8H 2 O
2K 2 CrO 4 + 16HCl = 2CrCl 3 + 4KCl + 3Cl 2 + 8H 2 O
Αμέταλλα.
IV Α ομάδα (άνθρακας, πυρίτιο).
Ανθρακας. Ενώσεις άνθρακα.
Ι. Άνθρακας.
Ο άνθρακας μπορεί να παρουσιάσει τόσο αναγωγικές όσο και οξειδωτικές ιδιότητες. Ο άνθρακας παρουσιάζει αναγωγικές ιδιότητες με απλές ουσίες που σχηματίζονται από αμέταλλα με υψηλότερη τιμή ηλεκτραρνητικότητας σε σύγκριση με αυτόν (αλογόνα, οξυγόνο, θείο, άζωτο), καθώς και με οξείδια μετάλλων, νερό και άλλους οξειδωτικούς παράγοντες.
Όταν θερμαίνεται με περίσσεια αέρα, ο γραφίτης καίγεται για να σχηματίσει μονοξείδιο του άνθρακα (IV):
όταν υπάρχει έλλειψη οξυγόνου, μπορείτε να πάρετε CO
Ο άμορφος άνθρακας αντιδρά με το φθόριο ακόμη και σε θερμοκρασία δωματίου.
C + 2F 2 = CF 4
Όταν θερμαίνεται με χλώριο:
C + 2Cl 2 = CCl 4
Με ισχυρότερη θέρμανση, ο άνθρακας αντιδρά με το θείο και το πυρίτιο:
Υπό τη δράση μιας ηλεκτρικής εκκένωσης, ο άνθρακας ενώνεται με το άζωτο, σχηματίζοντας διακίνη:
2C + N 2 → N ≡ C – C ≡ N
Με την παρουσία ενός καταλύτη (νικέλιο) και κατά τη θέρμανση, ο άνθρακας αντιδρά με το υδρογόνο:
C + 2H 2 = CH 4
Με το νερό, το ζεστό κοκ σχηματίζει ένα μείγμα αερίων:
C + H 2 O = CO + H 2
Οι αναγωγικές ιδιότητες του άνθρακα χρησιμοποιούνται στην πυρομεταλλουργία:
C + CuO = Cu + CO
Όταν θερμαίνεται με οξείδια ενεργών μετάλλων, ο άνθρακας σχηματίζει καρβίδια:
3C + CaO = CaC 2 + CO
9C + 2Al 2 O 3 = Al 4 C 3 + 6CO
2C + Na 2 SO 4 = Na 2 S + CO 2
2C + Na 2 CO 3 = 2Na + 3CO
Ο άνθρακας οξειδώνεται από τόσο ισχυρά οξειδωτικά μέσα όπως τα συμπυκνωμένα θειικά και νιτρικά οξέα και άλλα οξειδωτικά μέσα:
C + 4HNO 3 (συμπ.) = CO 2 + 4NO 2 + 2H 2 O
C + 2H 2 SO 4 (συμπ.) = 2SO 2 + CO 2 + 2H 2 O
3C + 8H 2 SO 4 + 2K 2 Cr 2 O 7 = 2Cr 2 (SO 4) 3 + 2K 2 SO 4 + 3CO 2 + 8H 2 O
Σε αντιδράσεις με ενεργά μέταλλα, ο άνθρακας εμφανίζει τις ιδιότητες ενός οξειδωτικού παράγοντα. Σε αυτή την περίπτωση, σχηματίζονται καρβίδια:
4C + 3Al = Al 4 C 3
Τα καρβίδια υφίστανται υδρόλυση, σχηματίζοντας υδρογονάνθρακες:
Al 4 C 3 + 12H 2 O = 4Al(OH) 3 + 3CH 4
CaC 2 + 2H 2 O = Ca(OH) 2 + C 2 H 2
Το χρώμιο είναι στοιχείο της πλευρικής υποομάδας της 6ης ομάδας της 4ης περιόδου του περιοδικού συστήματος χημικών στοιχείων του D.I. Mendeleev, με ατομικό αριθμό 24. Ονομάζεται με το σύμβολο Cr (λατ. Χρώμιο). Η απλή ουσία χρώμιο είναι ένα σκληρό μέταλλο με μπλε-λευκό χρώμα.
Χημικές ιδιότητες του χρωμίου
Υπό κανονικές συνθήκες, το χρώμιο αντιδρά μόνο με το φθόριο. Σε υψηλές θερμοκρασίες (πάνω από 600°C) αλληλεπιδρά με οξυγόνο, αλογόνα, άζωτο, πυρίτιο, βόριο, θείο, φώσφορο.
4Cr + 3O 2 – t° →2Cr 2 O 3
2Cr + 3Cl 2 – t° → 2CrCl 3
2Cr + N 2 – t° → 2CrN
2Cr + 3S – t° → Cr 2 S 3
Όταν θερμαίνεται, αντιδρά με υδρατμούς:
2Cr + 3H 2 O → Cr 2 O 3 + 3H 2
Το χρώμιο διαλύεται σε αραιά ισχυρά οξέα (HCl, H 2 SO 4)
Ελλείψει αέρα, σχηματίζονται άλατα Cr 2 + και στον αέρα, άλατα Cr 3 +.
Cr + 2HCl → CrCl 2 + H 2
2Cr + 6HCl + O 2 → 2CrCl 3 + 2H 2 O + H 2
Η παρουσία προστατευτικού φιλμ οξειδίου στην επιφάνεια του μετάλλου εξηγεί την παθητικότητά του σε σχέση με συμπυκνωμένα διαλύματα οξέων - οξειδωτικών.
Ενώσεις χρωμίου
Οξείδιο του χρωμίου(II).και το υδροξείδιο του χρωμίου(II) είναι βασικής φύσης.
Cr(OH) 2 + 2HCl → CrCl 2 + 2H 2 O
Οι ενώσεις του χρωμίου (II) είναι ισχυροί αναγωγικοί παράγοντες. μετατρέπονται σε ενώσεις χρωμίου (III) υπό την επίδραση του ατμοσφαιρικού οξυγόνου.
2CrCl 2 + 2HCl → 2CrCl 3 + H 2
4Cr(OH) 2 + O 2 + 2H 2 O → 4Cr(OH) 3
Οξείδιο του χρωμίου (III)Το Cr 2 O 3 είναι μια πράσινη, αδιάλυτη στο νερό σκόνη. Μπορεί να ληφθεί με φρύξη υδροξειδίου του χρωμίου(III) ή διχρωμικών καλίου και αμμωνίου:
2Cr(OH) 3 – t° → Cr 2 O 3 + 3H 2 O
4K 2 Cr 2 O 7 – t° → 2Cr 2 O 3 + 4K 2 CrO 4 + 3O 2
(NH 4) 2 Cr 2 O 7 – t° → Cr 2 O 3 + N 2 + 4H 2 O (αντίδραση ηφαιστείου)
Αμφοτερικό οξείδιο. Όταν το Cr 2 O 3 συντήκεται με αλκάλια, σόδα και όξινα άλατα, λαμβάνονται ενώσεις χρωμίου με κατάσταση οξείδωσης (+3):
Cr 2 O 3 + 2NaOH → 2NaCrO 2 + H 2 O
Cr 2 O 3 + Na 2 CO 3 → 2NaCrO 2 + CO 2
Όταν συντήκονται με ένα μείγμα αλκαλίου και οξειδωτικού παράγοντα, οι ενώσεις χρωμίου λαμβάνονται σε κατάσταση οξείδωσης (+6):
Cr 2 O 3 + 4KOH + KClO 3 → 2K 2 CrO 4 + KCl + 2H 2 O
Υδροξείδιο του χρωμίου (III) Γ r (OH) 3 . Αμφοτερικό υδροξείδιο. Γκρι-πράσινο, αποσυντίθεται όταν θερμαίνεται, χάνοντας νερό και σχηματίζοντας πράσινο μεταϋδροξείδιο CrO(OH). Δεν διαλύεται στο νερό. Κατακρημνίζεται από το διάλυμα ως γκρι-μπλε και γαλαζοπράσινο ένυδρο. Αντιδρά με οξέα και αλκάλια, δεν αλληλεπιδρά με την ένυδρη αμμωνία.
Έχει αμφοτερικές ιδιότητες - διαλύεται τόσο σε οξέα όσο και σε αλκάλια:
2Cr(OH) 3 + 3H 2 SO 4 → Cr 2 (SO 4) 3 + 6H 2 O Cr(OH) 3 + ZN + = Cr 3+ + 3H 2 O
Cr(OH) 3 + KOH → K, Cr(OH) 3 + ZON - (συγ.) = [Cr(OH) 6 ] 3-
Cr(OH) 3 + KOH → KCrO 2 + 2H 2 O Cr(OH) 3 + MOH = MSrO 2 (πράσινο) + 2H 2 O (300-400 °C, M = Li, Na)
Cr(OH) 3 →(120 ο ντο – H 2 Ο) CrO(OH) →(430-1000 0 C -H 2 Ο) Cr2O3
2Cr(OH) 3 + 4NaOH (συμπ.) + ZN 2 O 2 (συμπ.) = 2Na 2 CrO 4 + 8H 2 0
Παραλαβή: καθίζηση με ένυδρη αμμωνία από διάλυμα αλάτων χρωμίου(III):
Cr3+ + 3(NH3H2O) = ΜΕr(OH) 3 ↓+ ЗNН 4+
Cr 2 (SO 4) 3 + 6NaOH → 2Cr(OH) 3 ↓+ 3Na 2 SO 4 (σε περίσσεια αλκαλίου - το ίζημα διαλύεται)
Τα άλατα χρωμίου (III) έχουν μωβ ή σκούρο πράσινο χρώμα. Οι χημικές τους ιδιότητες μοιάζουν με άχρωμα άλατα αλουμινίου.
Οι ενώσεις Cr(III) μπορούν να εμφανίσουν τόσο οξειδωτικές όσο και αναγωγικές ιδιότητες:
Zn + 2Cr +3 Cl 3 → 2Cr +2 Cl 2 + ZnCl 2
2Cr +3 Cl 3 + 16NaOH + 3Br 2 → 6NaBr + 6NaCl + 8H 2 O + 2Na 2 Cr +6 O 4
Ενώσεις εξασθενούς χρωμίου
Οξείδιο του χρωμίου(VI). CrO 3 - φωτεινά κόκκινα κρύσταλλα, διαλυτά στο νερό.
Λαμβάνεται από χρωμικό κάλιο (ή διχρωμικό) και H2SO4 (συγκ.).
K 2 CrO 4 + H 2 SO 4 → CrO 3 + K 2 SO 4 + H 2 O
K 2 Cr 2 O 7 + H 2 SO 4 → 2CrO 3 + K 2 SO 4 + H 2 O
Το CrO 3 είναι ένα όξινο οξείδιο, με τα αλκάλια σχηματίζει κίτρινα χρωμικά CrO 4 2-:
CrO 3 + 2KOH → K 2 CrO 4 + H 2 O
Σε όξινο περιβάλλον, τα χρωμικά μετατρέπονται σε πορτοκαλί διχρωμικά Cr 2 O 7 2-:
2K 2 CrO 4 + H 2 SO 4 → K 2 Cr 2 O 7 + K 2 SO 4 + H 2 O
Σε ένα αλκαλικό περιβάλλον, αυτή η αντίδραση προχωρά προς την αντίθετη κατεύθυνση:
K 2 Cr 2 O 7 + 2KOH → 2K 2 CrO 4 + H 2 O
Το διχρωμικό κάλιο είναι ένας οξειδωτικός παράγοντας σε όξινο περιβάλλον:
K 2 Cr 2 O 7 + 4H 2 SO 4 + 3Na 2 SO 3 = Cr 2 (SO 4) 3 + 3Na 2 SO 4 + K 2 SO 4 + 4H 2 O
K 2 Cr 2 O 7 + 4H 2 SO 4 + 3NaNO 2 = Cr 2 (SO 4) 3 + 3NaNO 3 + K 2 SO 4 + 4H 2 O
K 2 Cr 2 O 7 + 7H 2 SO 4 + 6KI = Cr 2 (SO 4) 3 + 3I 2 + 4K 2 SO 4 + 7H 2 O
K 2 Cr 2 O 7 + 7H 2 SO 4 + 6FeSO 4 = Cr 2 (SO 4) 3 + 3Fe 2 (SO 4) 3 + K 2 SO 4 + 7H 2 O
Χρωμικό κάλιο K2 Cr Ο 4 . Oxosol. Κίτρινο, μη υγροσκοπικό. Λιώνει χωρίς αποσύνθεση, θερμικά σταθερό. Πολύ διαλυτό στο νερό ( κίτρινοςτο χρώμα του διαλύματος αντιστοιχεί στο ιόν CrO 4 2-), υδρολύει ελαφρώς το ανιόν. Σε όξινο περιβάλλον μετατρέπεται σε K 2 Cr 2 O 7 . Οξειδωτικό μέσο (ασθενέστερο από K 2 Cr 2 O 7). Εισέρχεται σε αντιδράσεις ανταλλαγής ιόντων.
Ποιοτική αντίδρασηστο ιόν CrO 4 2- - η καθίζηση ενός κίτρινου ιζήματος χρωμικού βαρίου, το οποίο αποσυντίθεται σε ένα έντονα όξινο περιβάλλον. Χρησιμοποιείται ως μαλακτικό για τη βαφή υφασμάτων, ως παράγοντας μαυρίσματος δέρματος, ως επιλεκτικό οξειδωτικό και ως αντιδραστήριο στην αναλυτική χημεία.
Εξισώσεις των πιο σημαντικών αντιδράσεων:
2K 2 CrO 4 + H 2 SO 4 (30%) = K 2 Cr 2 O 7 + K 2 SO 4 + H 2 O
2K 2 CrO 4 (t) +16HCl (συγκέντρωση, ορίζοντας) = 2CrCl 3 +3Cl 2 +8H 2 O+4KCl
2K 2 CrO 4 +2H 2 O+3H 2 S=2Cr(OH) 3 ↓+3S↓+4KOH
2K 2 CrO 4 +8H 2 O+3K 2 S=2K[Cr(OH) 6 ]+3S↓+4KOH
2K 2 CrO 4 +2AgNO 3 =KNO 3 +Ag 2 CrO 4 (κόκκινο) ↓
Ποιοτική αντίδραση:
K 2 CrO 4 + BaCl 2 = 2KCl + BaCrO 4 ↓
2BaCrO 4 (t) + 2HCl (διυλ.) = BaCr 2 O 7 (p) + BaC1 2 + H 2 O
Παραλαβή: πυροσυσσωμάτωση χρωμίτη με ποτάσα στον αέρα:
4(Cr 2 Fe ‖‖)O 4 + 8K 2 CO 3 + 7O 2 = 8K 2 CrO 4 + 2Fe 2 O 3 + 8СO 2 (1000 °C)
Διχρωμικό κάλιο κ 2 Cr 2 Ο 7 . Oxosol. Τεχνική ονομασία κορυφή χρωμίου. Πορτοκαλοκόκκινο, μη υγροσκοπικό. Λιώνει χωρίς αποσύνθεση και αποσυντίθεται με περαιτέρω θέρμανση. Πολύ διαλυτό στο νερό ( πορτοκάλιΤο χρώμα του διαλύματος αντιστοιχεί στο ιόν Cr 2 O 7 2-. Σε αλκαλικό περιβάλλον σχηματίζει K 2 CrO 4 . Ένας τυπικός οξειδωτικός παράγοντας σε διάλυμα και κατά τη σύντηξη. Εισέρχεται σε αντιδράσεις ανταλλαγής ιόντων.
Ποιοτικές αντιδράσεις- μπλε χρώμα αιθερικού διαλύματος παρουσία H 2 O 2, μπλε χρώμα υδατικού διαλύματος υπό τη δράση ατομικού υδρογόνου.
Χρησιμοποιείται ως δερμάτινο μαυριστικό, μυρωδάτο για βαφή υφασμάτων, συστατικό πυροτεχνικών συνθέσεων, αντιδραστήριο στην αναλυτική χημεία, αναστολέας διάβρωσης μετάλλων, σε μείγμα με H 2 SO 4 (συμπ.) - για πλύσιμο χημικών πιάτων.
Εξισώσεις των πιο σημαντικών αντιδράσεων:
4K 2 Cr 2 O 7 = 4K 2 CrO 4 + 2Cr 2 O 3 +3O 2 (500-600 o C)
K 2 Cr 2 O 7 (t) +14HCl (συμπ.) = 2CrCl 3 +3Cl 2 +7H 2 O+2KCl (βρασμός)
K 2 Cr 2 O 7 (t) + 2H 2 SO 4 (96%) ⇌ 2 KHSO 4 + 2 CrO 3 + H 2 O ("μίγμα χρωμίου")
K 2 Cr 2 O 7 +KOH (συμπ.) =H 2 O + 2K 2 CrO 4
Cr 2 O 7 2- +14H + +6I - =2Cr 3+ +3I 2 ↓+7H 2 O
Cr 2 O 7 2- +2H + +3SO 2 (g) = 2Cr 3+ +3SO 4 2- +H 2 O
Cr 2 O 7 2- +H 2 O +3H 2 S (g) =3S↓+2OH - +2Cr 2 (OH) 3 ↓
Cr 2 O 7 2- (συμπ.) +2Ag + (dil.) =Ag 2 Cr 2 O 7 (κόκκινο) ↓
Cr 2 O 7 2- (dil.) +H 2 O +Pb 2+ =2H + + 2PbCrO 4 (κόκκινο) ↓
K 2 Cr 2 O 7(t) +6HCl+8H 0 (Zn)=2CrCl 2(syn) +7H 2 O+2KCl
Παραλαβή:επεξεργασία του K 2 CrO 4 με θειικό οξύ:
2K 2 CrO 4 + H 2 SO 4 (30%) = Κ 2Cr 2 Ο 7 + K 2 SO 4 + H 2 O
"Εθνική Έρευνα Τομσκ Πολυτεχνείο"
Ινστιτούτο Γεωοικολογίας και Γεωχημείας Φυσικών Πόρων
Χρώμιο
Ανά πειθαρχία:
Χημεία
Ολοκληρώθηκε το:
μαθητής της ομάδας 2G41 Tkacheva Anastasia Vladimirovna 29.10.2014
Τετραγωνισμένος:
δάσκαλος Stas Nikolay Fedorovich
Θέση στον περιοδικό πίνακα
Χρώμιο- στοιχείο της πλευρικής υποομάδας της 6ης ομάδας της 4ης περιόδου του περιοδικού συστήματος χημικών στοιχείων του D. I. Mendeleev με ατομικό αριθμό 24. Συμβολίζεται με το σύμβολο Cr(λάτ. Χρώμιο). Απλή ουσία χρώμιο- σκληρό μέταλλο γαλαζωπόλευκου χρώματος. Το χρώμιο μερικές φορές ταξινομείται ως σιδηρούχο μέταλλο.
Ατομική δομή
17 Cl)2)8)7 - διάγραμμα ατομικής δομής
1s2s2p3s3p - ηλεκτρονικός τύπος
Το άτομο βρίσκεται στην ΙΙΙ περίοδο και έχει τρία επίπεδα ενέργειας
Το άτομο βρίσκεται στην ομάδα VII, στην κύρια υποομάδα - στο εξωτερικό επίπεδο ενέργειας 7 ηλεκτρόνια
Ιδιότητες στοιχείων
Φυσικές ιδιότητες
Το χρώμιο είναι ένα λευκό γυαλιστερό μέταλλο με κυβικό πλέγμα με κέντρο το σώμα, a = 0,28845 nm, που χαρακτηρίζεται από σκληρότητα και ευθραυστότητα, με πυκνότητα 7,2 g/cm 3, ένα από τα σκληρότερα καθαρά μέταλλα (δεύτερο μόνο μετά το βηρύλλιο, το βολφράμιο και το ουράνιο ), με σημείο τήξης 1903 μοίρες. Και με σημείο βρασμού περίπου 2570 βαθμούς. Γ. Στον αέρα, η επιφάνεια του χρωμίου καλύπτεται με ένα φιλμ οξειδίου, το οποίο το προστατεύει από περαιτέρω οξείδωση. Η προσθήκη άνθρακα στο χρώμιο αυξάνει περαιτέρω τη σκληρότητά του.
Χημικές ιδιότητες
Το χρώμιο είναι ένα αδρανές μέταλλο υπό κανονικές συνθήκες, αλλά όταν θερμαίνεται γίνεται αρκετά ενεργό.
Αλληλεπίδραση με αμέταλλα
Όταν θερμαίνεται πάνω από 600°C, το χρώμιο καίγεται σε οξυγόνο:
4Cr + 3O 2 = 2Cr 2 O 3.
Αντιδρά με φθόριο στους 350°C, με χλώριο στους 300°C, με βρώμιο σε κόκκινη θερμότητα, σχηματίζοντας αλογονίδια χρωμίου (III):
2Cr + 3Cl2 = 2CrCl3.
Αντιδρά με το άζωτο σε θερμοκρασίες πάνω από 1000°C για να σχηματίσει νιτρίδια:
2Cr + N 2 = 2CrN
ή 4Cr + N 2 = 2Cr 2 N.
2Cr + 3S = Cr 2 S 3.
Αντιδρά με το βόριο, τον άνθρακα και το πυρίτιο για να σχηματίσει βορίδια, καρβίδια και πυριτικά:
Cr + 2B = CrB 2 (πιθανός σχηματισμός Cr 2 B, CrB, Cr 3 B 4, CrB 4),
2Cr + 3C = Cr 2 C 3 (πιθανός σχηματισμός Cr 23 C 6, Cr 7 B 3),
Cr + 2Si = CrSi 2 (πιθανός σχηματισμός Cr 3 Si, Cr 5 Si 3, CrSi).
Δεν αλληλεπιδρά άμεσα με το υδρογόνο.
Αλληλεπίδραση με το νερό
Όταν αλέθεται λεπτώς και είναι ζεστό, το χρώμιο αντιδρά με το νερό για να σχηματίσει οξείδιο του χρωμίου (III) και υδρογόνο:
2Cr + 3H 2 O = Cr 2 O 3 + 3H 2
Αλληλεπίδραση με οξέα
Στη σειρά ηλεκτροχημικών τάσεων των μετάλλων, το χρώμιο βρίσκεται πριν από το υδρογόνο· εκτοπίζει το υδρογόνο από διαλύματα μη οξειδωτικών οξέων:
Cr + 2HCl = CrCl2 + H2;
Cr + H 2 SO 4 = CrSO 4 + H 2.
Παρουσία ατμοσφαιρικού οξυγόνου, σχηματίζονται άλατα χρωμίου (III):
4Cr + 12HCl + 3O 2 = 4CrCl 3 + 6H 2 O.
Τα συμπυκνωμένα νιτρικά και θειικά οξέα παθητικοποιούν το χρώμιο. Το χρώμιο μπορεί να διαλυθεί σε αυτά μόνο με ισχυρή θέρμανση· σχηματίζονται άλατα χρωμίου (III) και προϊόντα αναγωγής οξέος:
2Cr + 6H 2 SO 4 = Cr 2 (SO 4) 3 + 3SO 2 + 6H 2 O;
Cr + 6HNO 3 = Cr(NO 3) 3 + 3NO 2 + 3H 2 O.
Αλληλεπίδραση με αλκαλικά αντιδραστήρια
Το χρώμιο δεν διαλύεται σε υδατικά διαλύματα αλκαλίων, αντιδρά αργά με τήγματα αλκαλίων για να σχηματίσει χρωμίτες και να απελευθερώσει υδρογόνο:
2Cr + 6KOH = 2KCrO 2 + 2K 2 O + 3H 2.
Αντιδρά με αλκαλικά τήγματα οξειδωτικών παραγόντων, για παράδειγμα χλωρικό κάλιο, και το χρώμιο μετατρέπεται σε χρωμικό κάλιο:
Cr + KClO 3 + 2KOH = K 2 CrO 4 + KCl + H 2 O.
Ανάκτηση μετάλλων από οξείδια και άλατα
Το χρώμιο είναι ένα ενεργό μέταλλο, ικανό να εκτοπίζει μέταλλα από διαλύματα των αλάτων τους: 2Cr + 3CuCl 2 = 2CrCl 3 + 3Cu.
Ιδιότητες μιας απλής ουσίας
Σταθερό στον αέρα λόγω παθητικοποίησης. Για τον ίδιο λόγο, δεν αντιδρά με θειικό και νιτρικό οξύ. Στους 2000 °C καίγεται για να σχηματίσει πράσινο οξείδιο χρωμίου(III) Cr 2 O 3, το οποίο έχει αμφοτερικές ιδιότητες.
Ενώσεις χρωμίου με βόριο (βορίδια Cr 2 B, CrB, Cr 3 B 4, CrB 2, CrB 4 και Cr 5 B 3), με άνθρακα (καρβίδια Cr 23 C 6, Cr 7 C 3 και Cr 3 C 2), συντέθηκαν με πυρίτιο (πυριτικά Cr3Si, Cr5Si3 και CrSi) και άζωτο (νιτρίδια CrN και Cr2N).
Cr(+2) ενώσεις
Η κατάσταση οξείδωσης +2 αντιστοιχεί στο βασικό οξείδιο CrO (μαύρο). Τα άλατα Cr 2+ (μπλε διαλύματα) λαμβάνονται με αναγωγή αλάτων ή διχρωμικών Cr 3+ με ψευδάργυρο σε όξινο μέσο («υδρογόνο τη στιγμή της απελευθέρωσης»):
Όλα αυτά τα άλατα Cr 2+ είναι ισχυροί αναγωγικοί παράγοντες, σε σημείο που όταν στέκονται, εκτοπίζουν το υδρογόνο από το νερό. Το οξυγόνο στον αέρα, ειδικά σε όξινο περιβάλλον, οξειδώνει το Cr 2+, με αποτέλεσμα το μπλε διάλυμα να γίνεται γρήγορα πράσινο.
Το καστανό ή κίτρινο υδροξείδιο Cr(OH) 2 καθιζάνει όταν προστίθενται αλκάλια σε διαλύματα αλάτων χρωμίου(II).
Συντέθηκαν διαλογονίδια χρωμίου CrF 2, CrCl 2, CrBr 2 και CrI 2
Cr(+3) ενώσεις
Η κατάσταση οξείδωσης +3 αντιστοιχεί στο αμφοτερικό οξείδιο Cr 2 O 3 και στο υδροξείδιο Cr (OH) 3 (και τα δύο πράσινα). Αυτή είναι η πιο σταθερή κατάσταση οξείδωσης του χρωμίου. Οι ενώσεις του χρωμίου σε αυτή την κατάσταση οξείδωσης έχουν χρώμα από βρώμικο μωβ (3+ ιόντα) έως πράσινο (ανιόντα υπάρχουν στη σφαίρα συντονισμού).
Το Cr 3+ είναι επιρρεπές στο σχηματισμό διπλών θειικών της μορφής M I Cr(SO 4) 2 12H 2 O (στυπτηρία)
Το υδροξείδιο του χρωμίου (III) λαμβάνεται με αντίδραση αμμωνίας με διαλύματα αλάτων χρωμίου (III):
Cr+3NH+3H2O→Cr(OH)↓+3NH
Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε αλκαλικά διαλύματα, αλλά στην περίσσεια τους σχηματίζεται ένα διαλυτό σύμπλοκο υδροξυλίου:
Cr+3OH→Cr(OH)↓
Cr(OH)+3OH→
Με τη σύντηξη Cr 2 O 3 με αλκάλια, λαμβάνονται χρωμίτες:
Cr2O3+2NaOH→2NaCrO2+H2O
Το μη ασβεστωμένο οξείδιο του χρωμίου (III) διαλύεται σε αλκαλικά διαλύματα και οξέα:
Cr2O3+6HCl→2CrCl3+3H2O
Όταν οι ενώσεις του χρωμίου (III) οξειδώνονται σε αλκαλικό περιβάλλον, σχηματίζονται ενώσεις χρωμίου (VI):
2Na+3HO→2NaCrO+2NaOH+8HO
Το ίδιο συμβαίνει όταν το οξείδιο του χρωμίου (III) συντήκεται με αλκάλια και οξειδωτικά μέσα ή με αλκάλια στον αέρα (το τήγμα αποκτά κίτρινο χρώμα):
2Cr2O3+8NaOH+3O2→4Na2CrO4+4H2O
Ενώσεις χρωμίου (+4)[
Με προσεκτική αποσύνθεση του οξειδίου του χρωμίου (VI) CrO 3 υπό υδροθερμικές συνθήκες, λαμβάνεται το οξείδιο του χρωμίου (IV) CrO 2, το οποίο είναι σιδηρομαγνητικό και έχει μεταλλική αγωγιμότητα.
Μεταξύ των τετρααλογονιδίων του χρωμίου, το CrF 4 είναι σταθερό, το τετραχλωριούχο χρώμιο CrCl 4 υπάρχει μόνο στους ατμούς.
Ενώσεις χρωμίου (+6)
Η κατάσταση οξείδωσης +6 αντιστοιχεί στο όξινο οξείδιο του χρωμίου (VI) CrO 3 και σε έναν αριθμό οξέων, μεταξύ των οποίων υπάρχει μια ισορροπία. Τα πιο απλά από αυτά είναι το χρώμιο H 2 CrO 4 και το διχρωμίο H 2 Cr 2 O 7 . Σχηματίζουν δύο σειρές αλάτων: κίτρινα χρωμικά και πορτοκαλί διχρωμικά, αντίστοιχα.
Το οξείδιο του χρωμίου (VI) CrO 3 σχηματίζεται από την αλληλεπίδραση πυκνού θειικού οξέος με διαλύματα διχρωμικών. Ένα τυπικό όξινο οξείδιο, όταν αλληλεπιδρά με το νερό σχηματίζει ισχυρά ασταθή χρωμικά οξέα: χρωμικό H 2 CrO 4, διχρωμικό H 2 Cr 2 O 7 και άλλα ισοπολικά οξέα με τον γενικό τύπο H 2 Cr n O 3n+1. Αύξηση του βαθμού πολυμερισμού συμβαίνει με μείωση του pH, δηλαδή αύξηση της οξύτητας:
2CrO+2H→Cr2O+H2O
Αλλά εάν προστεθεί ένα αλκαλικό διάλυμα στο πορτοκαλί διάλυμα K 2 Cr 2 O 7, το χρώμα γίνεται ξανά κίτρινο καθώς σχηματίζεται ξανά χρωμικό K 2 CrO 4:
Cr2O+2OH→2CrO+HO
Δεν φθάνει σε υψηλό βαθμό πολυμερισμού, όπως συμβαίνει με το βολφράμιο και το μολυβδαίνιο, καθώς το πολυχρωμικό οξύ αποσυντίθεται σε οξείδιο του χρωμίου (VI) και σε νερό:
H2CrnO3n+1→H2O+nCrO3
Η διαλυτότητα των χρωμικών αντιστοιχεί περίπου στη διαλυτότητα των θειικών. Ειδικότερα, το κίτρινο χρωμικό βάριο BaCrO 4 κατακρημνίζεται όταν προστίθενται άλατα βαρίου τόσο στα χρωμικά όσο και στα διχρωμικά διαλύματα:
Ba+CrO→BaCrO↓
2Ba+CrO+H2O→2BaCrO↓+2H
Ο σχηματισμός κόκκινου αίματος, ελαφρώς διαλυτού χρωμικού αργύρου χρησιμοποιείται για την ανίχνευση αργύρου σε κράματα με χρήση οξέος προσδιορισμού.
Το πενταφθοριούχο χρώμιο CrF 5 και το χαμηλής σταθερότητας εξαφθοριούχο χρώμιο CrF 6 είναι γνωστά. Ελήφθησαν επίσης πτητικά οξυαλογονίδια χρωμίου CrO 2 F 2 και CrO 2 CI 2 (χλωριούχο χρωμύλιο).
Οι ενώσεις του χρωμίου (VI) είναι ισχυροί οξειδωτικοί παράγοντες, για παράδειγμα:
K2Cr2O7+14HCl→2CrCl3+2KCl+3Cl2+7H2O
Η προσθήκη υπεροξειδίου του υδρογόνου, θειικού οξέος και ενός οργανικού διαλύτη (αιθέρας) σε διχρωμικά άλατα οδηγεί στο σχηματισμό μπλε υπεροξειδίου του χρωμίου CrO 5 L (το L είναι ένα μόριο διαλύτη), το οποίο εκχυλίζεται στην οργανική στιβάδα. Αυτή η αντίδραση χρησιμοποιείται ως αναλυτική.
Οξείδιο του χρωμίου (II) CrO- πυροφορική μαύρη σκόνη (πυροφορικότητα - η ικανότητα ανάφλεξης στον αέρα σε μια λεπτώς διαιρεμένη κατάσταση).Λαμβάνεται με οξείδωση αμαλγάματος χρωμίου με ατμοσφαιρικό οξυγόνο. Διαλύεται σε αραιό υδροχλωρικό οξύ:
Στον αέρα, όταν θερμαίνεται πάνω από 100° C, το οξείδιο του χρωμίου (II) μετατρέπεται σε οξείδιο του χρωμίου (III).
Άλατα χρωμίου (II).Στις χημικές τους ιδιότητες, τα άλατα Cr 2+ είναι παρόμοια με τα άλατα Fe 2+. Με την επεξεργασία των διαλυμάτων τους με αλκάλια απουσία οξυγόνου, μπορεί να ληφθεί ένα κίτρινο ίζημα υδροξείδιο χρωμίου(II):
που έχει τυπικές βασικές ιδιότητες. Είναι αναγωγικός παράγοντας. Όταν το Cr(OH) 2 πυρώνεται απουσία οξυγόνου, σχηματίζεται οξείδιο του χρωμίου (II) CrO. Όταν πυρωθεί στον αέρα μετατρέπεται σε Cr 2 O 3.
Όλες οι ενώσεις του χρωμίου (II) είναι αρκετά ασταθείς και οξειδώνονται εύκολα από το ατμοσφαιρικό οξυγόνο σε ενώσεις χρωμίου (III):
Άλατα χρωμίου (III).Τα άλατα τρισθενούς χρωμίου είναι παρόμοια με τα άλατα αλουμινίου σε σύνθεση, δομή κρυσταλλικού πλέγματος και διαλυτότητα. Σε υδατικά διαλύματα, το κατιόν Cr 3+ εμφανίζεται μόνο με τη μορφή ενυδατωμένου ιόντος [Cr(H 2 O) 6 ] 3+, το οποίο δίνει στο διάλυμα ένα πορφυρό χρώμα (για λόγους απλότητας γράφουμε Cr 3+).
Όταν τα αλκάλια δρουν σε άλατα χρωμίου (III), σχηματίζεται ένα ζελατινώδες ίζημα υδροξείδιο του χρωμίου (III) - Cr(OH) 3 Πράσινο χρώμα:
Το υδροξείδιο του χρωμίου(III) έχει αμφοτερικόςιδιότητες, διαλύοντας και τα δύο σε οξέα για να σχηματιστούν άλατα χρωμίου (III):
και στα αλκάλια με το σχηματισμό τετραϋδροξυχρωμιτών, δηλαδή αλάτων στα οποία το Cr 3+ είναι μέρος του ανιόντος:
Ως αποτέλεσμα της φρύξης του Cr(OH) 3, μπορεί να ληφθεί οξείδιο χρωμίου (III) Cr 2 O 3 :
Οξείδιο του χρωμίου (III) Cr 2 O 3- πυρίμαχη πράσινη σκόνη. Είναι κοντά στο κορούνδιο σε σκληρότητα, γι' αυτό και περιλαμβάνεται στα γυαλιστικά. Λαμβάνεται με συνδυασμό στοιχείων σε υψηλή θερμοκρασία.
Το Cr 2 O 3 είναι πράσινοι κρύσταλλοι, πρακτικά αδιάλυτοι στο νερό. Το Cr 2 O 3 μπορεί επίσης να ληφθεί με φρύξη διχρωμικού καλίου και αμμωνίου:
Όταν το Cr 2 O 3 συντήκεται με αλκάλια, σόδα και όξινα άλατα, λαμβάνονται ενώσεις Cr 3+ που είναι διαλυτές στο νερό:
Οξείδιο του χρωμίου(VI).- οξείδιο οξέος, ανυδρίτηχρωμικά H 2 CrO 4 και διχρωμικά H 2 Cr 2 O 7 οξέα.
Λαμβάνεται με αντίδραση πυκνού θειικού οξέος με κορεσμένο διάλυμα διχρωμικού νατρίου ή καλίου:
Το CrO 3 είναι όξινο στη φύση: διαλύεται εύκολα στο νερό, σχηματίζοντας χρωμικά οξέα. Με περίσσεια νερού σχηματίζει χρωμικό οξύ H 2 CrO 4:
Σε υψηλή συγκέντρωση CrO 3, σχηματίζεται διχρωμικό οξύ H 2 Cr 2 O 7:
το οποίο, όταν αραιωθεί, μετατρέπεται σε χρωμικό οξύ:
Τα χρωμικά οξέα υπάρχουν μόνο σε υδατικό διάλυμα. Ωστόσο, τα άλατά τους είναι πολύ σταθερά.
Το CrO 3 είναι έντονο κόκκινο κρύσταλλο, εύκολα διαλυτό στο νερό Ισχυρός οξειδωτικός παράγοντας: οξειδώνει ιώδιο, θείο, φώσφορο, άνθρακα, μετατρέποντας σε Cr 2 O 3. Για παράδειγμα:
Όταν θερμαίνεται στους 250° C, αποσυντίθεται:
Αντιδρά με αλκάλια σχηματίζοντας κίτρινο χρώμα χρωμικάСrO 4 2-:
Σε όξινο περιβάλλον, το ιόν CrO 4 2- μετατρέπεται σε ιόν Cr 2 O 7 2-.
Σε ένα αλκαλικό περιβάλλον, αυτή η αντίδραση προχωρά προς την αντίθετη κατεύθυνση:
ΣΕ όξινο περιβάλλονΤο διχρωμικό ιόν ανάγεται σε Cr 3+:
Αν συγκρίνουμε τα υδροξείδια του χρωμίου με διαφορετικές καταστάσεις οξείδωσης
Cr 2+ (OH) 2, Cr 3+ (OH) 3 και H 2 Cr 6+ O 4, είναι εύκολο να συμπεράνουμε ότι Καθώς ο βαθμός οξείδωσης αυξάνεται, οι βασικές ιδιότητες των υδροξειδίων εξασθενούν και οι όξινες ιδιότητες αυξάνονται.
Το Cr(OH) 2 παρουσιάζει βασικές ιδιότητες, το Cr(OH) 3 - αμφοτερικό και το H 2 CrO 4 - όξινο.
Χρωμικά και διχρωμικά (VI).Οι πιο σημαντικές ενώσεις χρωμίου στην υψηλότερη κατάσταση οξείδωσης 6+ είναι το χρωμικό κάλιο (VI) K 2 CrO 4 και το διχρωμικό κάλιο (VI) K 2 Cr 2 O 7 .
Τα χρωμικά οξέα σχηματίζουν δύο σειρές αλάτων: τα χρωμικά, τα λεγόμενα άλατα του χρωμικού οξέος και τα διχρωμικά, τα λεγόμενα άλατα του διχρωμικού οξέος. Τα χρωμικά έχουν κίτρινο χρώμα (το χρώμα του χρωμικού ιόντος CrO 4 2-), τα διχρωμικά έχουν χρώμα πορτοκαλί (το χρώμα του διχρωμικού ιόντος Cr 2 O 7 2-).
Τα διχρωμικά Na 2 Cr 2 O 7 × 2H 2 O και K 2 Cr 2 O 7 ονομάζονται κορυφές χρωμίου.Χρησιμοποιούνται ως οξειδωτικά μέσα στη βιομηχανία δέρματος (δεψίματος δέρματος), χρωμάτων και βερνικιών, σπίρτων και κλωστοϋφαντουργίας. Μίγμα χρωμίου - η ονομασία που δίνεται σε διάλυμα 3% διχρωμικού καλίου σε πυκνό θειικό οξύ - χρησιμοποιείται σε χημικά εργαστήρια για το πλύσιμο γυαλικών.
Τα άλατα των χρωμικών οξέων σε όξινο περιβάλλον είναι ισχυροί οξειδωτικοί παράγοντες:
Οι ενώσεις του χρωμίου (III) παίζουν το ρόλο των αναγωγικών παραγόντων σε ένα αλκαλικό περιβάλλον. Υπό την επίδραση διαφόρων οξειδωτικών παραγόντων - Cl 2, Br 2, H 2 O 2, KmnO 4, κ.λπ. - μετατρέπονται σε ενώσεις χρωμίου (IV) - χρωμικά:
Εδώ η ένωση Cr(III) απεικονίζεται με τη μορφή Na, αφού υπάρχει με τη μορφή ιόντων Na + και - σε περίσσεια αλκαλικού διαλύματος.
Ισχυροί οξειδωτικοί παράγοντες, όπως KMnO 4, (NH 4) 2 S 2 O 8 σε όξινο περιβάλλον μετατρέπουν τις ενώσεις Cr (III) σε διχρωμικά:
Έτσι, οι οξειδωτικές ιδιότητες αυξάνονται σταθερά με μια αλλαγή στις καταστάσεις οξείδωσης στη σειρά: Cr 2+ ® Cr 3+ ® Cr 6+. Οι ενώσεις Cr(II) είναι ισχυροί αναγωγικοί παράγοντες και οξειδώνονται εύκολα, μετατρέποντας σε ενώσεις χρωμίου. (III). Οι ενώσεις του χρωμίου (VI) είναι ισχυροί οξειδωτικοί παράγοντες και ανάγεται εύκολα σε ενώσεις χρωμίου (III). Οι ενώσεις με ενδιάμεση κατάσταση οξείδωσης, δηλαδή οι ενώσεις χρωμίου (III), μπορούν, όταν αλληλεπιδρούν με ισχυρούς αναγωγικούς παράγοντες, να εμφανίζουν οξειδωτικές ιδιότητες, να μετατρέπονται σε ενώσεις χρωμίου (II) και όταν αλληλεπιδρούν με ισχυρούς οξειδωτικούς παράγοντες (για παράδειγμα, βρώμιο, KMnO 4 ) παρουσιάζουν αναγωγικές ιδιότητες, μετατρέποντας σε ενώσεις χρωμίου (VI).
Τα άλατα του χρωμίου (III) έχουν πολύ διαφορετικά χρώματα: μωβ, μπλε, πράσινο, καφέ, πορτοκαλί, κόκκινο και μαύρο. Όλα τα χρωμικά οξέα και τα άλατά τους, καθώς και το οξείδιο του χρωμίου (VI) είναι τοξικά: επηρεάζουν το δέρμα, την αναπνευστική οδό και προκαλούν φλεγμονή στα μάτια, επομένως, όταν εργάζεστε με αυτά, πρέπει να λαμβάνονται όλες οι προφυλάξεις.