Քրոմի (III) միացություններ. Քրոմ - տարրի ընդհանուր բնութագրերը, քրոմի և նրա միացությունների քիմիական հատկությունները:
1) քրոմի (III) օքսիդ.
Քրոմի օքսիդը կարելի է ձեռք բերել.
Ամոնիումի երկքրոմատի ջերմային տարրալուծում.
(NH 4) 2 C 2 O 7 Cr 2 O 3 + N 2 + 4H 2 O
Կալիումի երկքրոմատի կրճատումը ածխածնի (կոքսի) կամ ծծմբի հետ.
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
Քրոմի (III) օքսիդն ունի ամֆոտերային հատկություն։
Քրոմի (III) օքսիդը թթուներով աղեր է առաջացնում.
Cr 2 O 3 + 6HCl = 2CrCl 3 + 3H 2 O
Երբ քրոմի (III) օքսիդը միաձուլվում է ալկալային և հողալկալիական մետաղների օքսիդների, հիդրօքսիդների և կարբոնատների հետ, առաջանում են քրոմատներ (III) (քրոմիտներ).
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
Օքսիդացնող նյութերի ալկալային հալումներով՝ քրոմատներ (VI) (քրոմատներ)
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) Քրոմի (III) հիդրօքսիդ
Քրոմի (III) հիդրօքսիդն ունի ամֆոտերային հատկություն։
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) Քրոմի (III) աղեր
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 (կոնց.) = 2Cr(NO 3) 3 + 3H 2 SO 4 + 24NO 2 + 12H 2 O
2CrCl 3 + Zn = 2CrCl 2 + ZnCl 2
Քրոմատները (III) հեշտությամբ փոխազդում են թթուների հետ.
NaCrO 2 + HCl (դեֆիցիտի) + H 2 O = Cr (OH) 3 + NaCl
NaCrO 2 + 4HCl (ավելցուկ) = CrCl 3 + NaCl + 2H 2 O
K 3 + 3CO 2 = Cr (OH) 3 ↓ + 3NaHCO 3
Լուծման մեջ անցնում են ամբողջական հիդրոլիզ
NaCrO 2 + 2H 2 O = Cr(OH) 3 ↓ + NaOH
Քրոմի աղերի մեծ մասը շատ լուծելի է ջրում, բայց հեշտությամբ հիդրոլիզվում է.
Cr 3+ + HOH ↔ CrOH 2+ + H +
СrCl 3 + HOH ↔ CrOHCl 2 + HCl
Քրոմի (III) կատիոններից և թույլ կամ ցնդող թթվային անիոնից առաջացած աղերը ամբողջությամբ հիդրոլիզվում են ջրային լուծույթներում.
Cr 2 S 3 + 6H 2 O = 2Cr (OH) 3 ↓ + 3H 2 S
Քրոմի (VI) միացություններ
1) քրոմի (VI) օքսիդ.
Քրոմի (VI) օքսիդ. Խիստ թունավոր!
Քրոմի (VI) օքսիդը կարող է պատրաստվել չոր քրոմատների կամ երկքրոմատների վրա կենտրոնացված ծծմբաթթվի ազդեցությամբ.
Na 2 Cr 2 O 7 + 2H 2 SO 4 = 2CrO 3 + 2NaHSO 4 + H 2 O
Թթվային օքսիդ, որը փոխազդում է հիմնական օքսիդների, հիմքերի, ջրի հետ.
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
Քրոմի (VI) օքսիդը ուժեղ օքսիդացնող նյութ է. այն օքսիդացնում է ածխածինը, ծծումբը, յոդը, ֆոսֆորը՝ վերածվելով քրոմի (III) օքսիդի։
4CrO 3 → 2Cr 2 O 3 + 3O 2.
4CrO 3 + 3S = 2Cr 2 O 3 + 3SO 2
Աղերի օքսիդացում.
2CrO 3 + 3K 2 SO 3 + 3H 2 SO 4 = 3K 2 SO 4 + Cr 2 (SO 4) 3 + 3H 2 O
Օրգանական միացությունների օքսիդացում.
4CrO 3 + C 2 H 5 OH + 6H 2 SO 4 = 2Cr 2 (SO 4) 2 + 2CO 2 + 9H 2 O
Ուժեղ օքսիդացնող նյութերն են քրոմաթթուների աղերը՝ քրոմատները և դիքրոմատները: Որոնց վերականգնող արտադրանքները քրոմի (III) ածանցյալներն են։
Չեզոք միջավայրում ձևավորվում է քրոմի (III) հիդրօքսիդ.
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
Ալկալային – հիդրոքսոքրոմատներում (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
Թթվային-քրոմ (III) աղերում.
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
Վերականգնման արտադրանքը տարբեր միջավայրերում կարող է ներկայացվել սխեմատիկորեն.
H 2 O Cr(OH) 3 գորշ-կանաչ նստվածք
K 2 CrO 4 (CrO 4 2–)
OH – 3 – զմրուխտ կանաչ լուծույթ
K 2 Cr 2 O 7 (Cr 2 O 7 2–) H + Cr 3+ կապույտ-մանուշակագույն լուծույթ
Քրոմաթթվի աղերը՝ քրոմատները, դեղին են, իսկ երկքրոմաթթվի աղերը՝ երկքրոմատները՝ նարնջագույն։ Փոխելով լուծույթի ռեակցիան՝ հնարավոր է իրականացնել քրոմատների փոխադարձ փոխակերպումը դիքրոմատների.
2K 2 CrO 4 + 2HCl (նոսրացված) = 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
թթվային միջավայր
2СrO 4 2 – + 2H + Cr 2 O 7 2– + H 2 O
ալկալային միջավայր
Chromium. Քրոմի միացություններ.
1. Քրոմի (III) սուլֆիդը մշակվել է ջրով, գազ է բաց թողնվել և մնացել է չլուծվող նյութ։ Այս նյութին ավելացվել է նատրիումի հիդրօքսիդի լուծույթ, որի միջով անցել է քլոր գազ, և լուծույթը ստացել է դեղին գույն։ Լուծույթը թթվացվել է ծծմբաթթվով, որի արդյունքում գույնը դարձել է նարնջագույն; Սուլֆիդը ջրով մշակելիս արձակված գազն անցել է ստացված լուծույթի միջով, և լուծույթի գույնը դարձել է կանաչ։ Գրի՛ր նկարագրված ռեակցիաների հավասարումները:
2. Նարնջագույն նյութի անհայտ փոշու նյութը կարճ տաքացնելուց հետո նարնջագույն նյութը սկսում է ինքնաբուխ ռեակցիա, որն ուղեկցվում է գույնի փոփոխությամբ դեպի կանաչ, գազի և կայծերի արտազատումով։ Պինդ մնացորդը խառնել են կալիումի հիդրօքսիդի հետ և տաքացրել, ստացված նյութը լցրել աղաթթվի նոսր լուծույթի մեջ և առաջացել է կանաչ նստվածք, որը լուծվում է ավելորդ թթվի մեջ։ Գրի՛ր նկարագրված ռեակցիաների հավասարումները:
3. Երկու աղ բոցը դառնում է մանուշակագույն: Դրանցից մեկը անգույն է, և երբ այն փոքր-ինչ տաքացվում է խտացված ծծմբական թթվով, հեղուկը, որի մեջ լուծվում է պղինձը, թորվում է, վերջինս փոխակերպումն ուղեկցվում է շագանակագույն գազի արտազատմամբ։ Երբ լուծույթին ավելացնում են ծծմբաթթվի լուծույթի երկրորդ աղը, լուծույթի դեղին գույնը փոխվում է նարնջագույնի, իսկ երբ ստացված լուծույթը չեզոքացվում է ալկալիով, սկզբնական գույնը վերականգնվում է։ Գրի՛ր նկարագրված ռեակցիաների հավասարումները:
4. Եռավալենտ քրոմի հիդրօքսիդը մշակվել է աղաթթվով: Ստացված լուծույթին ավելացրել են պոտաշ, առաջացած նստվածքն առանձնացրել ու ավելացրել են կալիումի հիդրօքսիդի խտացված լուծույթի մեջ, ինչի արդյունքում նստվածքը լուծվել է։ Ավելորդ աղաթթվի ավելացումից հետո ստացվել է կանաչ լուծույթ։ Գրի՛ր նկարագրված ռեակցիաների հավասարումները:
5. Երբ նոսր աղաթթու ավելացրին դեղին աղի լուծույթին, որը գունավորում է բոցը մանուշակագույն, գույնը փոխվեց նարնջագույն-կարմիրի: Լուծույթը խտացված ալկալիով չեզոքացնելուց հետո լուծույթի գույնը վերադարձավ իր սկզբնական գույնին։ Երբ ստացված խառնուրդին ավելացվում է բարիումի քլորիդ, ձևավորվում է դեղին նստվածք։ Նստվածքը զտվել է և ֆիլտրատի մեջ ավելացվել է արծաթի նիտրատի լուծույթ: Գրի՛ր նկարագրված ռեակցիաների հավասարումները:
6. Եռավալենտ քրոմ սուլֆատի լուծույթին ավելացվել է սոդա: Ստացված նստվածքն առանձնացրին, տեղափոխեցին նատրիումի հիդրօքսիդի լուծույթ, ավելացրին բրոմ և տաքացրին։ Ռեակցիայի արգասիքները ծծմբաթթվով չեզոքացնելուց հետո լուծույթը ձեռք է բերում նարնջագույն երանգ, որն անհետանում է լուծույթով ծծմբի երկօքսիդն անցնելուց հետո։ Գրի՛ր նկարագրված ռեակցիաների հավասարումները:
7) Քրոմի (III) սուլֆիդի փոշին մշակել են ջրով։ Ստացված գորշ-կանաչ նստվածքը մշակվել է քլորաջրով՝ կալիումի հիդրօքսիդի առկայությամբ: Ստացված դեղին լուծույթին ավելացվել է կալիումի սուլֆիտի լուծույթ, և կրկին առաջացել է մոխրագույն-կանաչ նստվածք, որը կալցինացվել է մինչև զանգվածի կայուն լինելը։ Գրի՛ր նկարագրված ռեակցիաների հավասարումները:
8) Քրոմի (III) սուլֆիդի փոշին լուծվել է ծծմբաթթվի մեջ. Միաժամանակ գազ է բաց թողնվել և լուծույթ է գոյացել։ Ստացված լուծույթին ավելացվել է ամոնիակի լուծույթի ավելցուկ, և գազն անցել է կապարի նիտրատի լուծույթով։ Ստացված սև նստվածքը սպիտակեց ջրածնի պերօքսիդով մշակումից հետո: Գրի՛ր նկարագրված ռեակցիաների հավասարումները:
9) Ամոնիումի երկքրոմատը քայքայվում է տաքացնելիս. Պինդ քայքայման արտադրանքը լուծվել է ծծմբաթթվի մեջ: Ստացված լուծույթին ավելացվել է նատրիումի հիդրօքսիդի լուծույթ՝ մինչև նստվածքի ձևավորումը։ Նստվածքին նատրիումի հիդրօքսիդի հետագա ավելացումից հետո այն լուծարվեց: Գրի՛ր նկարագրված ռեակցիաների հավասարումները:
10) Քրոմի (VI) օքսիդը արձագանքել է կալիումի հիդրօքսիդի հետ. Ստացված նյութը մշակվել է ծծմբաթթվով, իսկ ստացված լուծույթից մեկուսացվել է նարնջի աղ։ Այս աղը մշակվել է հիդրոբրոմաթթվով: Ստացված պարզ նյութը արձագանքեց ջրածնի սուլֆիդի հետ։ Գրի՛ր նկարագրված ռեակցիաների հավասարումները:
11. Քրոմն այրվել է քլորի մեջ։ Ստացված աղը արձագանքել է ջրածնի պերօքսիդ և նատրիումի հիդրօքսիդ պարունակող լուծույթի հետ։ Ստացված դեղին լուծույթին ավելացրել են ծծմբաթթու ավելցուկ, և լուծույթի գույնը դարձել է նարնջագույն։ Երբ պղնձի (I) օքսիդը արձագանքեց այս լուծույթին, լուծույթի գույնը դարձավ կապույտ-կանաչ: Գրի՛ր նկարագրված ռեակցիաների հավասարումները:
12. Նատրիումի նիտրատը միաձուլվել է քրոմի (III) օքսիդի հետ՝ նատրիումի կարբոնատի առկայությամբ։ Ազատված գազը արձագանքել է բարիումի հիդրօքսիդի լուծույթի ավելցուկին՝ առաջացնելով սպիտակ նստվածք։ Նստվածքը լուծվել է աղաթթվի լուծույթի ավելցուկի մեջ և ստացված լուծույթին ավելացվել է արծաթի նիտրատ, մինչև տեղումները դադարել են: Գրի՛ր նկարագրված ռեակցիաների հավասարումները:
13. Կալիումը միաձուլվել է ծծմբի հետ։ Ստացված աղը մշակվել է աղաթթվով: Ազատված գազն անցել է ծծմբաթթվի կալիումի երկքրոմատի լուծույթով։ նստեցված դեղին նյութը զտվել և միաձուլվել է ալյումինի հետ: Գրի՛ր նկարագրված ռեակցիաների հավասարումները:
14. Քրոմին այրել են քլորի մթնոլորտում։ Կալիումի հիդրօքսիդը կաթիլ-կաթիլով ավելացվել է ստացված աղին, մինչև տեղումները դադարեցվեն։ Ստացված նստվածքը օքսիդացվել է ջրածնի պերօքսիդով նատրիումի հիդրօքսիդում և գոլորշիացվել: Ստացված պինդ մնացորդին ավելացվել է խտացված աղաթթվի տաք լուծույթի ավելցուկ։ Գրի՛ր նկարագրված ռեակցիաների հավասարումները:
Chromium. Քրոմի միացություններ.
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 (conc.) 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 (նոսրացված) = 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
Ոչ մետաղներ.
IV A խումբ (ածխածին, սիլիցիում):
Ածխածին. Ածխածնի միացություններ.
I. Ածխածին.
Ածխածինը կարող է ցուցաբերել ինչպես նվազեցնող, այնպես էլ օքսիդացնող հատկություններ: Ածխածինը նվազեցնող հատկություն է ցուցաբերում իր համեմատ ավելի բարձր էլեկտրաբացասական արժեք ունեցող ոչ մետաղներից ձևավորված պարզ նյութերով (հալոգեններ, թթվածին, ծծումբ, ազոտ), ինչպես նաև մետաղների օքսիդների, ջրի և այլ օքսիդացնող նյութերի հետ:
Ավելորդ օդով տաքացնելիս գրաֆիտը այրվում է՝ առաջացնելով ածխածնի օքսիդ (IV).
երբ թթվածնի պակաս կա, կարող եք CO ստանալ
Ամորֆ ածխածինը փոխազդում է ֆտորի հետ արդեն սենյակային ջերմաստիճանում։
C + 2F 2 = CF 4
Քլորով տաքացնելիս.
C + 2Cl 2 = CCl 4
Ավելի ուժեղ տաքացման դեպքում ածխածինը փոխազդում է ծծմբի և սիլիցիումի հետ.
Էլեկտրական լիցքաթափման ազդեցության տակ ածխածինը միավորվում է ազոտի հետ՝ ձևավորելով դիացին.
2С + N 2 → N ≡ C – C ≡ N
Կատալիզատորի (նիկելի) առկայության դեպքում և տաքացնելիս ածխածինը փոխազդում է ջրածնի հետ.
C + 2H 2 = CH 4
Ջրի հետ տաք կոքսը ձևավորում է գազերի խառնուրդ.
C + H 2 O = CO + H 2
Ածխածնի նվազեցնող հատկությունները օգտագործվում են պիրոմետալուրգիայում.
C + CuO = Cu + CO
Ակտիվ մետաղների օքսիդներով տաքացնելիս ածխածինը ձևավորում է կարբիդներ.
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
Ածխածինը օքսիդացվում է այնպիսի ուժեղ օքսիդացնող նյութերով, ինչպիսիք են խտացված ծծմբական և ազոտական թթուները և այլ օքսիդացնող նյութեր.
C + 4HNO 3 (conc.) = CO 2 + 4NO 2 + 2H 2 O
C + 2H 2 SO 4 (կոնկրետ) = 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
Ակտիվ մետաղների հետ ռեակցիաներում ածխածինը ցուցաբերում է օքսիդացնող նյութի հատկություններ։ Այս դեպքում կարբիդները ձևավորվում են.
4C + 3Al = Al 4 C 3
Կարբիդները ենթարկվում են հիդրոլիզի՝ առաջացնելով ածխաջրածիններ.
Al 4 C 3 + 12H 2 O = 4Al (OH) 3 + 3CH 4
CaC 2 + 2H 2 O = Ca (OH) 2 + C 2 H 2
Քրոմը Դ.Ի. Մենդելեևի քիմիական տարրերի պարբերական համակարգի 4-րդ շրջանի կողային ենթախմբի տարր է՝ 24 ատոմային համարով։ Նշանակվում է Cr (լատ. Chromium) նշանով։ Պարզ նյութը քրոմը կապտասպիտակավուն կոշտ մետաղ է։
Քրոմի քիմիական հատկությունները
Նորմալ պայմաններում քրոմը փոխազդում է միայն ֆտորի հետ։ Բարձր ջերմաստիճաններում (600°C-ից բարձր) փոխազդում է թթվածնի, հալոգենների, ազոտի, սիլիցիումի, բորի, ծծմբի, ֆոսֆորի հետ։
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
Երբ ջեռուցվում է, այն արձագանքում է ջրի գոլորշու հետ.
2Cr + 3H 2 O → Cr 2 O 3 + 3H 2
Քրոմը լուծվում է նոսր ուժեղ թթուներում (HCl, H 2 SO 4)
Օդի բացակայության դեպքում առաջանում են Cr 2+ աղեր, իսկ օդում՝ Cr 3+ աղեր։
Cr + 2HCl → CrCl 2 + H 2
2Cr + 6HCl + O 2 → 2CrCl 3 + 2H 2 O + H 2
Մետաղի մակերեսին պաշտպանիչ օքսիդ թաղանթի առկայությունը բացատրում է նրա պասիվությունը թթուների կենտրոնացված լուծույթների՝ օքսիդացնող նյութերի նկատմամբ:
Քրոմի միացություններ
Քրոմի (II) օքսիդիսկ քրոմ (II) հիդրօքսիդը հիմնական բնույթ ունեն։
Cr(OH) 2 + 2HCl → CrCl 2 + 2H 2 O
Քրոմի (II) միացությունները ուժեղ վերականգնող նյութեր են. մթնոլորտային թթվածնի ազդեցությամբ վերածվում են քրոմի (III) միացությունների։
2CrCl 2 + 2HCl → 2CrCl 3 + H 2
4Cr(OH) 2 + O 2 + 2H 2 O → 4Cr (OH) 3
քրոմի օքսիդ (III) Cr 2 O 3-ը կանաչ, ջրի մեջ չլուծվող փոշի է: Կարելի է ձեռք բերել քրոմի (III) հիդրօքսիդի կամ կալիումի և ամոնիումի երկքրոմատների կալցինացիայի միջոցով.
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 (հրաբխի ռեակցիա)
Ամֆոտերային օքսիդ. Երբ Cr 2 O 3-ը միաձուլվում է ալկալիների, սոդայի և թթվային աղերի հետ, ստացվում են (+3) օքսիդացման աստիճանով քրոմի միացություններ.
Cr 2 O 3 + 2NaOH → 2NaCrO 2 + H 2 O
Cr 2 O 3 + Na 2 CO 3 → 2NaCrO 2 + CO 2
Ալկալիի և օքսիդացնող նյութի խառնուրդի հետ միաձուլվելիս քրոմի միացությունները ստացվում են օքսիդացման վիճակում (+6).
Cr 2 O 3 + 4KOH + KClO 3 → 2K 2 CrO 4 + KCl + 2H 2 O
Քրոմի (III) հիդրօքսիդ C r (OH) 3. Ամֆոտերային հիդրօքսիդ. Մոխրագույն-կանաչ, տաքանալիս քայքայվում է՝ ջուրը կորցնելով և կանաչավուն ձևավորելով մետահիդրօքսիդ CrO (OH). Չի լուծվում ջրի մեջ։ Լուծույթից նստում է որպես կապտամոխրագույն և կապտականաչավուն հիդրատ: Փոխազդում է թթուների և ալկալիների հետ, չի փոխազդում ամոնիակի հիդրատի հետ։
Այն ունի ամֆոտերային հատկություններ. այն լուծվում է ինչպես թթուների, այնպես էլ ալկալիների մեջ.
2Cr(OH) 3 + 3H 2 SO 4 → Cr 2 (SO 4) 3 + 6H 2 O Cr(OH) 3 + ZH + = Cr 3+ + 3H 2 O
Cr(OH) 3 + KOH → K, Cr(OH) 3 + ZON - (conc.) = [Cr(OH) 6 ] 3-
Cr(OH) 3 + KOH → KCrO 2 + 2H 2 O Cr(OH) 3 + MOH = MSrO 2 (կանաչ) + 2H 2 O (300-400 °C, M = Li, Na)
Cr(OH) 3 →(120 o Գ – Հ 2 Օ) CrO (OH) →(430-1000 0 C –Հ 2 Օ) Cr2O3
2Cr(OH) 3 + 4NaOH (կոնց.) + ZN 2 O 2 (կոնց.) = 2Na 2 CrO 4 + 8H 2 0
Անդորրագիրամոնիակի հիդրատով տեղումներ քրոմի (III) աղերի լուծույթից.
Cr 3+ + 3 (NH 3 H 2 O) = ՀԵՏr(OH) 3 ↓+ ЗНН 4+
Cr 2 (SO 4) 3 + 6NaOH → 2Cr(OH) 3 ↓+ 3Na 2 SO 4 (ալկալիի ավելցուկում - նստվածքը լուծվում է)
Քրոմի (III) աղերն ունեն մանուշակագույն կամ մուգ կանաչ գույն։ Նրանց քիմիական հատկությունները նման են անգույն ալյումինի աղերին։
Cr(III) միացությունները կարող են դրսևորել ինչպես օքսիդացնող, այնպես էլ վերականգնող հատկություններ.
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
Վեցավալենտ քրոմի միացություններ
Քրոմի (VI) օքսիդ CrO 3 - վառ կարմիր բյուրեղներ, ջրի մեջ լուծվող:
Ստացվում է կալիումի քրոմատից (կամ երկքրոմատից) և H 2 SO 4 (կոնց.)։
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
CrO 3-ը թթվային օքսիդ է, ալկալիների հետ այն կազմում է դեղին քրոմատներ CrO 4 2-:
CrO 3 + 2KOH → K 2 CrO 4 + H 2 O
Թթվային միջավայրում քրոմատները վերածվում են նարնջագույն դիքրոմատների 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
Ալկալային միջավայրում այս ռեակցիան ընթանում է հակառակ ուղղությամբ.
K 2 Cr 2 O 7 + 2KOH → 2K 2 CrO 4 + H 2 O
Կալիումի երկքրոմատը թթվային միջավայրում օքսիդացնող նյութ է.
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
Կալիումի քրոմատ K 2 Քր O 4 . Օքսոսոլ. Դեղին, ոչ հիգրոսկոպիկ: Հալվում է առանց քայքայվելու, ջերմապես կայուն։ Շատ լուծելի է ջրում ( դեղինլուծույթի գույնը համապատասխանում է CrO 4 2- իոնին), փոքր-ինչ հիդրոլիզացնում է անիոնը։ Թթվային միջավայրում այն վերածվում է K 2 Cr 2 O 7-ի: Օքսիդացնող նյութ (ավելի թույլ, քան K 2 Cr 2 O 7): Մտնում է իոնափոխանակման ռեակցիաների մեջ։
Որակական ռեակցիա CrO 4 2- իոնի վրա - բարիումի քրոմատի դեղին նստվածքի տեղումներ, որոնք քայքայվում են խիստ թթվային միջավայրում: Օգտագործվում է որպես գործվածքներ ներկելու համար, կաշվի դաբաղանյութ, ընտրովի օքսիդացնող նյութ և անալիտիկ քիմիայում ռեագենտ։
Ամենակարևոր ռեակցիաների հավասարումները.
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 (կենտրոնացում, հորիզոն) = 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 (կարմիր) ↓
Որակական ռեակցիա.
K 2 CrO 4 + BaCl 2 = 2KCl + BaCrO 4 ↓
2BaCrO 4 (t) + 2HCl (դիլ.) = BaCr 2 O 7 (p) + BaC1 2 + H 2 O
Անդորրագիրքրոմիտի սինթրում պոտաշով օդում.
4(Cr 2 Fe ‖‖)O 4 + 8K 2 CO 3 + 7O 2 = 8K 2 CrO 4 + 2Fe 2 O 3 + 8СO 2 (1000 °C)
Կալիումի երկքրոմատ Կ 2 Քր 2 Օ 7 . Օքսոսոլ. Տեխնիկական անվանումը քրոմի գագաթ. Նարնջագույն-կարմիր, ոչ հիգրոսկոպիկ: Հալվում է առանց քայքայվելու և քայքայվում հետագա տաքացման ժամանակ։ Շատ լուծելի է ջրում ( նարնջագույնԼուծույթի գույնը համապատասխանում է Cr 2 O 7 2- իոնին: Ալկալային միջավայրում այն կազմում է K 2 CrO 4: Տիպիկ օքսիդացնող նյութ լուծույթում և միաձուլման ժամանակ: Մտնում է իոնափոխանակման ռեակցիաների մեջ։
Որակական ռեակցիաներ- եթերային լուծույթի կապույտ գույնը H 2 O 2-ի առկայության դեպքում, ջրային լուծույթի կապույտ գույնը ատոմային ջրածնի ազդեցության տակ:
Օգտագործվում է որպես կաշվի դաբաղանյութ, գործվածքներ ներկելու միջոց, պիրոտեխնիկական կոմպոզիցիաների բաղադրիչ, անալիտիկ քիմիայում ռեագենտ, մետաղի կոռոզիայի արգելակիչ, H 2 SO 4-ի հետ խառնուրդում (կոնց.)՝ քիմիական սպասքը լվանալու համար։
Ամենակարևոր ռեակցիաների հավասարումները.
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 (կոնց) = 2CrCl 3 +3Cl 2 +7H 2 O + 2KCl (եռացող)
K 2 Cr 2 O 7 (t) + 2H 2 SO 4 (96%) ⇌2KHSO 4 + 2CrO 3 + H 2 O («քրոմի խառնուրդ»)
K 2 Cr 2 O 7 +KOH (conc) = 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- (conc.) +2Ag + (dil.) =Ag 2 Cr 2 O 7 (կարմիր) ↓
Cr 2 O 7 2- (դիլ.) +H 2 O +Pb 2+ =2H + + 2PbCrO 4 (կարմիր) ↓
K 2 Cr 2 O 7(t) +6HCl+8H 0 (Zn)=2CrCl 2(syn) +7H 2 O+2KCl
Անդորրագիր: K 2 CrO 4-ի մշակումը ծծմբաթթվով.
2K 2 CrO 4 + H 2 SO 4 (30%) = Կ 2Քր 2 Օ 7 + K 2 SO 4 + H 2 O
«Ազգային հետազոտական Տոմսկի պոլիտեխնիկական համալսարան»
Բնական պաշարների երկրաէկոլոգիայի և երկրաքիմիայի ինստիտուտ
Chromium
Ըստ կարգապահության.
Քիմիա
Ավարտված:
2G41 խմբի ուսանող Տկաչևա Անաստասիա Վլադիմիրովնա 29.10.2014թ.
Ստուգվում:
ուսուցիչ Ստաս Նիկոլայ Ֆեդորովիչ
Դիրքը պարբերական աղյուսակում
Chromium- Դ.Ի.Մենդելեևի քիմիական տարրերի պարբերական համակարգի 4-րդ շրջանի 6-րդ խմբի կողային ենթախմբի տարր՝ 24 ատոմային համարով։ Նշվում է խորհրդանիշով։ Քր(լատ. Chromium) Պարզ նյութ քրոմ- կապտասպիտակավուն կոշտ մետաղ: Երբեմն քրոմը դասակարգվում է որպես սեւ մետաղ:
Ատոմային կառուցվածքը
17 Cl)2)8)7 - ատոմային կառուցվածքի դիագրամ
1s2s2p3s3p - էլեկտրոնային բանաձեւ
Ատոմը գտնվում է III ժամանակաշրջանում և ունի էներգիայի երեք մակարդակ
Ատոմը գտնվում է VII խմբում, հիմնական ենթախմբում՝ արտաքին էներգիայի մակարդակում՝ 7 էլեկտրոն
Տարրերի հատկությունները
Ֆիզիկական հատկություններ
Քրոմը սպիտակ փայլուն մետաղ է՝ մարմնի վրա կենտրոնացած խորանարդ վանդակով, a = 0,28845 նմ, բնութագրվում է կարծրությամբ և փխրունությամբ, 7,2 գ/սմ 3 խտությամբ, ամենադժվար մաքուր մետաղներից մեկը (երկրորդը միայն բերիլիումից, վոլֆրամից և ուրանից հետո։ ), հալման կետով 1903 աստիճան։ Եվ մոտ 2570 աստիճան եռման կետով։ C. Օդում քրոմի մակերեսը ծածկված է օքսիդ թաղանթով, որը պաշտպանում է այն հետագա օքսիդացումից: Ածխածնի ավելացումը քրոմին ավելի է մեծացնում նրա կարծրությունը:
Քիմիական հատկություններ
Քրոմը նորմալ պայմաններում իներտ մետաղ է, բայց երբ տաքացվում է, այն բավականին ակտիվանում է։
Փոխազդեցություն ոչ մետաղների հետ
Երբ տաքացվում է 600°C-ից բարձր, քրոմն այրվում է թթվածնի մեջ.
4Cr + 3O 2 = 2Cr 2 O 3:
Ֆտորի հետ փոխազդում է 350°C-ում, քլորի հետ՝ 300°C, բրոմի հետ կարմիր ջերմության դեպքում՝ առաջացնելով քրոմի (III) հալոգենիդներ.
2Cr + 3Cl2 = 2CrCl3:
Փոխազդում է ազոտի հետ 1000°C-ից բարձր ջերմաստիճանում՝ առաջացնելով նիտրիդներ.
2Cr + N 2 = 2CrN
կամ 4Cr + N 2 = 2Cr 2 N:
2Cr + 3S = Cr 2 S 3.
Փոխազդում է բորի, ածխածնի և սիլիցիումի հետ՝ առաջացնելով բորիդներ, կարբիդներ և սիլիցիդներ.
Cr + 2B = CrB 2 (Cr 2 B, CrB, Cr 3 B 4, CrB 4-ի հնարավոր ձևավորում),
2Cr + 3C = Cr 2 C 3 (Cr 23 C 6, Cr 7 B 3-ի հնարավոր ձևավորում),
Cr + 2Si = CrSi 2 (Cr 3 Si, Cr 5 Si 3, CrSi-ի հնարավոր ձևավորում):
Անմիջապես չի փոխազդում ջրածնի հետ:
Փոխազդեցություն ջրի հետ
Երբ մանրացված և տաք վիճակում քրոմը փոխազդում է ջրի հետ՝ առաջացնելով քրոմ (III) օքսիդ և ջրածին.
2Cr + 3H2O = Cr2O3 + 3H2
Փոխազդեցություն թթուների հետ
Մետաղների էլեկտրաքիմիական լարման շարքում քրոմը գտնվում է ջրածնից առաջ այն տեղահանում է ջրածինը ոչ օքսիդացնող թթուների լուծույթներից.
Cr + 2HCl = CrCl 2 + H 2;
Cr + H 2 SO 4 = CrSO 4 + H 2:
Մթնոլորտային թթվածնի առկայության դեպքում առաջանում են քրոմի (III) աղեր.
4Cr + 12HCl + 3O 2 = 4CrCl 3 + 6H 2 O:
Խտացված ազոտային և ծծմբական թթուները պասիվացնում են քրոմը: Դրանցում քրոմը կարող է լուծվել միայն ուժեղ տաքացմամբ քրոմի (III) աղերի և թթվային նվազեցման արտադրանքի ձևավորման դեպքում.
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:
Փոխազդեցություն ալկալային ռեակտիվների հետ
Քրոմը չի լուծվում ալկալիների ջրային լուծույթներում, այն դանդաղորեն փոխազդում է ալկալիների հալվածքների հետ՝ ձևավորելով քրոմիտներ և ազատում ջրածին.
2Cr + 6KOH = 2KCrO 2 + 2K 2 O + 3H 2:
Փոխազդում է օքսիդացնող նյութերի ալկալային հալվածքների հետ, օրինակ՝ կալիումի քլորատի հետ, և քրոմը վերածվում է կալիումի քրոմատի.
Cr + KClO 3 + 2KOH = K 2 CrO 4 + KCl + H 2 O:
Մետաղների վերականգնում օքսիդներից և աղերից
Քրոմը ակտիվ մետաղ է, որն ունակ է մետաղները տեղահանել դրանց աղերի լուծույթներից՝ 2Cr + 3CuCl 2 = 2CrCl 3 + 3Cu:
Պարզ նյութի հատկությունները
Օդում կայուն է պասիվացման պատճառով: Նույն պատճառով այն չի փոխազդում ծծմբական և ազոտական թթուների հետ։ 2000 °C-ում այն այրվում է՝ առաջացնելով կանաչ քրոմի (III) օքսիդ Cr 2 O 3, որն ունի ամֆոտերային հատկություն։
Բորի հետ քրոմի միացություններ (բորիդներ Cr 2 B, CrB, Cr 3 B 4, CrB 2, CrB 4 և Cr 5 B 3), ածխածնի հետ (կարբիդներ Cr 23 C 6, Cr 7 C 3 և Cr 3 C 2), սինթեզվել են սիլիցիումով (սիլիկիդներ Cr 3 Si, Cr 5 Si 3 և CrSi) և ազոտով (նիտրիդներ CrN և Cr 2 N):
Cr(+2) միացություններ
+2 օքսիդացման աստիճանը համապատասխանում է CrO հիմնական օքսիդին (սև): Cr 2+ աղերը (կապույտ լուծույթները) ստացվում են թթվային միջավայրում Cr 3+ աղերը կամ երկքրոմատները ցինկով վերականգնելով («ջրածին արձակման պահին»).
Այս բոլոր Cr 2+ աղերը ուժեղ վերականգնող նյութեր են, այն աստիճան, որ կանգնելիս ջրածինը տեղահանում են ջրից: Օդի թթվածինը, հատկապես թթվային միջավայրում, օքսիդացնում է Cr 2+, ինչի արդյունքում կապույտ լուծույթը արագ կանաչում է։
Շագանակագույն կամ դեղին հիդրօքսիդ Cr(OH) 2-ը նստում է, երբ քրոմ (II) աղերի լուծույթներին ավելացնում են ալկալիներ:
Սինթեզվել են քրոմի դիհալիդներ CrF 2, CrCl 2, CrBr 2 և CrI 2
Cr(+3) միացություններ
+3 օքսիդացման աստիճանը համապատասխանում է ամֆոտերային օքսիդին Cr 2 O 3 և Cr (OH) 3 հիդրօքսիդին (երկուսն էլ կանաչ): Սա քրոմի ամենակայուն օքսիդացման վիճակն է։ Այս օքսիդացման վիճակում գտնվող քրոմի միացությունների գույնը տատանվում է կեղտոտ մանուշակագույնից (3+ իոն) մինչև կանաչ (անիոնները առկա են կոորդինացիոն ոլորտում):
Cr 3+-ը հակված է M I Cr(SO 4) 2 12H 2 O (շիբ) ձևի կրկնակի սուլֆատների ձևավորմանը:
Քրոմի (III) հիդրօքսիդը ստացվում է ամոնիակի հետ քրոմի (III) աղերի լուծույթների հետ փոխազդելու միջոցով.
Cr+3NH+3H2O→Cr(OH)↓+3NH
Դուք կարող եք օգտագործել ալկալային լուծույթներ, բայց դրանց ավելցուկից ձևավորվում է լուծելի հիդրոքսոմպլեքս.
Cr+3OH→Cr(OH)↓
Cr(OH)+3OH→
Cr 2 O 3-ը ալկալիների հետ միաձուլելով՝ ստացվում են քրոմիտներ.
Cr2O3+2NaOH→2NaCrO2+H2O
Չկալցինացված քրոմի (III) օքսիդը լուծվում է ալկալային լուծույթներում և թթուներում.
Cr2O3+6HCl→2CrCl3+3H2O
Երբ քրոմի (III) միացությունները օքսիդացվում են ալկալային միջավայրում, առաջանում են քրոմ (VI) միացություններ.
2Na+3HO→2NaCrO+2NaOH+8HO
Նույնը տեղի է ունենում, երբ քրոմի (III) օքսիդը միաձուլվում է ալկալիների և օքսիդացնող նյութերի հետ կամ օդում ալկալիների հետ (հալոցքը ձեռք է բերում դեղին գույն).
2Cr2O3+8NaOH+3O2→4Na2CrO4+4H2O
Քրոմի միացություններ (+4)[
Հիդրոջերմային պայմաններում քրոմ(VI) օքսիդի CrO 3-ի մանրակրկիտ տարրալուծմամբ ստացվում է քրոմ(IV) օքսիդ CrO 2, որը ֆերոմագնիսական է և ունի մետաղական հաղորդունակություն։
Քրոմի տետրահալիդներից CrF 4-ը կայուն է, քրոմի տետրաքլորիդը CrCl 4 գոյություն ունի միայն գոլորշիներում:
Քրոմի միացություններ (+6)
+6 օքսիդացման աստիճանը համապատասխանում է թթվային քրոմի (VI) օքսիդին CrO 3 և մի շարք թթուների, որոնց միջև կա հավասարակշռություն։ Դրանցից ամենապարզն են քրոմ H 2 CrO 4 և երկքրոմ H 2 Cr 2 O 7: Նրանք կազմում են երկու շարք աղեր՝ համապատասխանաբար դեղին քրոմատներ և նարնջագույն երկքրոմատներ։
Քրոմի (VI) օքսիդ CrO 3 առաջանում է խտացված ծծմբաթթվի փոխազդեցությամբ երկքրոմատների լուծույթների հետ։ Տիպիկ թթվային օքսիդը, ջրի հետ փոխազդելիս առաջացնում է ուժեղ անկայուն քրոմաթթուներ՝ քրոմ H 2 CrO 4, երկքրոմ H 2 Cr 2 O 7 և այլ իզոպոլ թթուներ՝ H 2 Cr n O 3n+1 ընդհանուր բանաձևով։ Պոլիմերացման աստիճանի աճը տեղի է ունենում pH-ի նվազմամբ, այսինքն՝ թթվայնության բարձրացմամբ.
2CrO+2H→Cr2O+H2O
Բայց եթե K 2 Cr 2 O 7 նարնջագույն լուծույթին ավելացնեն ալկալային լուծույթ, գույնը կրկին դեղին է դառնում, քանի որ կրկին ձևավորվում է K 2 CrO 4 քրոմատ.
Cr2O+2OH→2CrO+HO
Այն չի հասնում պոլիմերացման բարձր աստիճանի, ինչպես դա տեղի է ունենում վոլֆրամի և մոլիբդենի դեպքում, քանի որ պոլիքրոմաթթուն քայքայվում է քրոմի (VI) օքսիդի և ջրի.
H2CrnO3n+1→H2O+nCrO3
Քրոմատների լուծելիությունը մոտավորապես համապատասխանում է սուլֆատների լուծելիությանը։ Մասնավորապես, դեղին բարիումի քրոմատ BaCrO 4-ը նստում է, երբ բարիումի աղերը ավելացվում են ինչպես քրոմատի, այնպես էլ երկքրոմատի լուծույթներին.
Ba+CrO→BaCrO↓
2Ba+CrO+H2O→2BaCrO↓+2H
Արյան կարմիր, թեթևակի լուծվող արծաթի քրոմատի ձևավորումն օգտագործվում է համաձուլվածքներում արծաթը հայտնաբերելու համար՝ օգտագործելով վերլուծական թթու:
Հայտնի են քրոմի պենտաֆտորիդ CrF 5 և ցածր կայուն քրոմի հեքսաֆտորիդ CrF 6։ Ստացվել են նաև քրոմի ցնդող օքսիհալիդներ CrO 2 F 2 և CrO 2 Cl 2 (քրոմիլ քլորիդ):
Քրոմի (VI) միացությունները ուժեղ օքսիդացնող նյութեր են, օրինակ.
K2Cr2O7+14HCl→2CrCl3+2KCl+3Cl2+7H2O
Ջրածնի պերօքսիդի, ծծմբաթթվի և օրգանական լուծիչի (եթերի) ավելացումը դիքրոմատներին հանգեցնում է կապույտ քրոմի պերօքսիդի CrO 5 L ձևավորմանը (L-ը լուծիչի մոլեկուլ է), որն արդյունահանվում է օրգանական շերտի մեջ. այս ռեակցիան օգտագործվում է որպես վերլուծական:
Քրոմի (II) օքսիդ CrO- պիրոֆորային սև փոշի (պիրոֆորիկություն - նուրբ բաժանված վիճակում օդում բռնկվելու ունակություն):Ստացվում է քրոմի ամալգամը մթնոլորտային թթվածնով օքսիդացնելու միջոցով։ Լուծվում է նոսր աղաթթվի մեջ.
Օդում, երբ տաքացվում է 100°C-ից բարձր, քրոմի (II) օքսիդը վերածվում է քրոմի (III) օքսիդի։
Քրոմի (II) աղեր.Իրենց քիմիական հատկություններով Cr 2+ աղերը նման են Fe 2+ աղերին։ Թթվածնի բացակայության դեպքում դրանց լուծույթները ալկալիներով մշակելով՝ կարելի է դեղին նստվածք ստանալ քրոմ (II) հիդրօքսիդ:
որն ունի բնորոշ հիմնական հատկություններ. Կրճատող միջոց է։ Երբ Cr(OH) 2-ը կալցինացվում է թթվածնի բացակայության դեպքում, առաջանում է քրոմի (II) օքսիդ CrO: Երբ օդում կալցինացվում է, այն վերածվում է Cr 2 O 3-ի:
Քրոմի (II) բոլոր միացությունները բավականին անկայուն են և մթնոլորտային թթվածնով հեշտությամբ օքսիդանում են քրոմի (III) միացությունների.
Քրոմի (III) աղեր.Եռավալենտ քրոմի աղերը բաղադրությամբ, բյուրեղային ցանցի կառուցվածքով և լուծելիությամբ նման են ալյումինի աղերին: Ջրային լուծույթներում Cr 3+ կատիոնը հանդիպում է միայն հիդրատացված իոնի [Cr(H 2 O) 6 ] 3+ տեսքով, որը լուծույթին տալիս է մանուշակագույն գույն (պարզության համար գրում ենք Cr 3+)։
Երբ ալկալիները գործում են քրոմի (III) աղերի վրա, առաջանում է ժելատինային նստվածք քրոմի (III) հիդրօքսիդ - Cr(OH) 3 Կանաչ գույն.
Քրոմի (III) հիդրօքսիդն ունի ամֆոտերիկհատկություններ, որոնք երկուսն էլ թթուներում լուծվում են՝ առաջացնելով քրոմի (III) աղեր.
և ալկալիներում՝ տետրահիդրօքսիքրոմիտների, այսինքն՝ աղերի առաջացմամբ, որոնցում Cr 3+-ը անիոնի մի մասն է.
Cr(OH) 3-ի կալցինացման արդյունքում կարելի է ստանալ քրոմի (III) օքսիդ Cr 2 O 3 :
Քրոմի (III) օքսիդ Cr 2 O 3- հրակայուն կանաչ փոշի: Այն կարծրությամբ մոտ է կորունդին, ինչի պատճառով էլ ներառված է փայլեցնող նյութերի մեջ։ Այն ստացվում է բարձր ջերմաստիճանում տարրերի համադրմամբ։
Cr 2 O 3-ը կանաչ բյուրեղներ է, գործնականում ջրի մեջ չլուծվող: Cr 2 O 3 կարելի է ձեռք բերել նաև կալիումի և ամոնիումի երկքրոմատների կալցինացիայի միջոցով.
Երբ Cr 2 O 3-ը միաձուլվում է ալկալիների, սոդայի և թթվային աղերի հետ, ստացվում են Cr 3+ միացություններ, որոնք լուծելի են ջրի մեջ.
Քրոմի (VI) օքսիդ- թթվային օքսիդ, անհիդրիդքրոմ H 2 CrO 4 և երկքրոմ H 2 Cr 2 O 7 թթուներ:
Այն ստացվում է նատրիումի կամ կալիումի երկքրոմատի հագեցած լուծույթով խտացված ծծմբաթթվի փոխազդեցությամբ.
CrO 3-ն իր բնույթով թթվային է. այն հեշտությամբ լուծվում է ջրի մեջ՝ առաջացնելով քրոմաթթուներ: Ջրի ավելցուկով առաջանում է քրոմաթթու H 2 CrO 4:
CrO 3-ի բարձր կոնցենտրացիայի դեպքում ձևավորվում է երկքրոմաթթու H 2 Cr 2 O 7.
որը նոսրանալիս վերածվում է քրոմաթթվի.
Քրոմաթթուները գոյություն ունեն միայն ջրային լուծույթում: Այնուամենայնիվ, նրանց աղերը շատ կայուն են:
CrO 3-ը վառ կարմիր բյուրեղներ է, հեշտությամբ լուծվող ջրում Ուժեղ օքսիդացնող նյութ՝ օքսիդացնում է յոդը, ծծումբը, ֆոսֆորը, ածուխը՝ վերածվելով Cr2 O 3-ի: Օրինակ:
Երբ տաքացվում է մինչև 250 ° C, այն քայքայվում է.
Այն փոխազդում է ալկալիների հետ՝ ձևավորելով դեղին գույն քրոմատներСrO 4 2-:
Թթվային միջավայրում CrO 4 2- իոնը վերածվում է Cr 2 O 7 2- իոնի:
Ալկալային միջավայրում այս ռեակցիան ընթանում է հակառակ ուղղությամբ.
IN թթվային միջավայրԴիքրոմատ իոնը կրճատվում է մինչև Cr 3+.
Եթե համեմատենք քրոմի հիդրօքսիդները տարբեր օքսիդացման վիճակներով
Cr 2+ (OH) 2, Cr 3+ (OH) 3 և H 2 Cr 6+ O 4, հեշտ է եզրակացնել, որ Օքսիդացման աստիճանի բարձրացման հետ հիդրօքսիդների հիմնական հատկությունները թուլանում են, իսկ թթվային հատկությունները մեծանում են։
Cr(OH) 2-ը ցուցադրում է հիմնական հատկություններ, Cr(OH) 3 - ամֆոտերիկ, իսկ H 2 CrO 4 - թթվային:
Քրոմատներ և երկքրոմատներ (VI):Ամենակարևոր քրոմի միացությունները ամենաբարձր օքսիդացման վիճակում 6+ են կալիումի քրոմատը (VI) K 2 CrO 4 և կալիումի երկքրոմատը (VI) K 2 Cr 2 O 7:
Քրոմաթթուները կազմում են երկու շարք աղեր՝ քրոմատներ, այսպես կոչված, քրոմաթթվի աղեր և երկքրոմատներ՝ այսպես կոչված երկքրոմաթթվի աղեր։ Քրոմատները գունավորվում են դեղին (քրոմատ իոնի գույնը՝ CrO 4 2-), երկքրոմատները՝ նարնջագույն (դիքրոմատ իոնի գույնը՝ Cr 2 O 7 2-)։
Na 2 Cr 2 O 7 × 2H 2 O և K 2 Cr 2 O 7 երկքրոմատները կոչվում են. քրոմի գագաթներ.Օգտագործվում են որպես օքսիդացնող նյութեր կաշվի (կաշվի դաբաղում), ներկերի և լաքի, լուցկու և տեքստիլ արդյունաբերության մեջ։ Քրոմի խառնուրդ - խտացված ծծմբաթթվի մեջ կալիումի դիքրոմատի 3% լուծույթի անվանումը, օգտագործվում է քիմիական լաբորատորիաներում ապակյա սպասքը լվանալու համար:
Թթվային միջավայրում քրոմաթթուների աղերը ուժեղ օքսիդացնող նյութեր են.
Քրոմի (III) միացությունները ալկալային միջավայրում վերականգնող նյութերի դեր են խաղում: Տարբեր օքսիդացնող նյութերի ազդեցությամբ՝ Cl 2, Br 2, H 2 O 2, KmnO 4 և այլն, վերածվում են քրոմի (IV) միացությունների՝ քրոմատների.
Այստեղ Cr(III) միացությունը պատկերված է Na-ի տեսքով, քանի որ այն գոյություն ունի Na + և - իոնների տեսքով՝ ալկալային լուծույթի ավելցուկում։
Ուժեղ օքսիդացնող նյութերը, ինչպիսիք են KMnO 4, (NH 4) 2 S 2 O 8 թթվային միջավայրում Cr (III) միացությունները վերածում են դիքրոմատների.
Այսպիսով, օքսիդացնող հատկությունները հետևողականորեն աճում են շարքի օքսիդացման վիճակների փոփոխությամբ՝ Cr 2+ ® Cr 3+ ® Cr 6+: Cr(II) միացությունները ուժեղ վերականգնող նյութեր են և հեշտությամբ օքսիդանում են՝ վերածվելով քրոմի միացությունների։ (III). Քրոմի (VI) միացությունները ուժեղ օքսիդացնող նյութեր են և հեշտությամբ վերածվում են քրոմի (III) միացությունների։ Միջանկյալ օքսիդացման աստիճան ունեցող միացությունները, այսինքն՝ քրոմի (III) միացությունները, կարող են ուժեղ վերականգնող նյութերի հետ փոխազդելիս դրսևորել օքսիդացնող հատկություն՝ վերածվելով քրոմի (II) միացությունների և ուժեղ օքսիդացնող նյութերի հետ (օրինակ՝ բրոմ, KMnO 4) փոխազդելիս։ ) ցուցաբերում է նվազեցնող հատկություն՝ վերածվելով քրոմի (VI) միացությունների։
Քրոմի (III) աղերը գույներով շատ բազմազան են՝ մանուշակագույն, կապույտ, կանաչ, շագանակագույն, նարնջագույն, կարմիր և սև։ Բոլոր քրոմաթթուները և դրանց աղերը, ինչպես նաև քրոմի (VI) օքսիդը թունավոր են. դրանք ազդում են մաշկի, շնչառական ուղիների վրա և առաջացնում են աչքերի բորբոքում, ուստի դրանց հետ աշխատելիս պետք է ձեռնարկվեն բոլոր նախազգուշական միջոցները: