Związki chromu(III). Chrom - ogólna charakterystyka pierwiastka, właściwości chemiczne chromu i jego związków.Jakie kwasy tworzy chrom?
1) Tlenek chromu (III).
Tlenek chromu można otrzymać:
Rozkład termiczny dwuchromianu amonu:
(NH 4) 2 C 2 O 7 Cr 2 O 3 + N 2 + 4H 2 O
Redukcja dwuchromianu potasu węglem (koksem) lub siarką:
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
Tlenek chromu(III) ma właściwości amfoteryczne.
Tlenek chromu (III) tworzy sole z kwasami:
Cr 2 O 3 + 6HCl = 2CrCl 3 + 3H 2 O
Kiedy tlenek chromu (III) łączy się z tlenkami, wodorotlenkami i węglanami metali alkalicznych i metali ziem alkalicznych, powstają chromiany (III) (chromity):
Сr 2 O 3 + Ba(OH) 2 Ba(CrO 2) 2 + H 2 O
Cr 2 O 3 + Na 2 CO 3 2NaCrO 2 + CO 2
Z alkalicznymi stopami utleniaczy – chromianów (VI) (chromiany)
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
Cr 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) Wodorotlenek chromu(III).
Wodorotlenek chromu(III) ma właściwości amfoteryczne.
2Cr(OH) 3 = Cr 2 O 3 + 3H 2 O
2Cr(OH) 3 + 3Br 2 + 10KOH = 2K 2 CrO 4 + 6KBr + 8H 2O
3) Sole chromu(III).
2CrCl 3 + 3Br 2 + 16KOH = 2K 2 CrO 4 + 6KBr + 6KCl + 8H 2O
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 2O
2KCrO2 + 3PbO2 + 8KOH = 2K2CrO4 + 3K2PbO2 + 4H2O
Cr 2 S 3 + 30HNO 3 (stęż.) = 2Cr(NO 3) 3 + 3H 2 SO 4 + 24NO 2 + 12H 2 O
2CrCl 3 + Zn = 2CrCl 2 + ZnCl 2
Chromiany (III) łatwo reagują z kwasami:
NaCrO 2 + HCl (niedobór) + H 2 O = Cr(OH) 3 + NaCl
NaCrO 2 + 4HCl (nadmiar) = CrCl 3 + NaCl + 2H 2 O
K 3 + 3CO 2 = Cr(OH) 3 ↓ + 3NaHCO 3
W roztworze ulegają całkowitej hydrolizie
NaCrO 2 + 2H 2 O = Cr(OH) 3 ↓ + NaOH
Większość soli chromu jest dobrze rozpuszczalna w wodzie, ale łatwo ulega hydrolizie:
Cr 3+ + HOH ↔ CrOH 2+ + H +
СrCl 3 + HOH ↔ CrOHCl 2 + HCl
Sole utworzone przez kationy chromu (III) i słaby lub lotny anion kwasowy ulegają całkowitej hydrolizie w roztworach wodnych:
Cr 2 S 3 + 6H 2 O = 2Cr(OH) 3 ↓ + 3H 2 S
Związki chromu(VI).
1) Tlenek chromu (VI).
Tlenek chromu(VI). Bardzo trujący!
Tlenek chromu (VI) można otrzymać przez działanie stężonego kwasu siarkowego na suche chromiany lub dichromiany:
Na 2 Cr 2 O 7 + 2H 2 SO 4 = 2CrO 3 + 2NaHSO 4 + H 2 O
Tlenek kwasowy oddziałujący z tlenkami zasadowymi, zasadami, wodą:
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
Tlenek chromu (VI) jest silnym utleniaczem: utlenia węgiel, siarkę, jod, fosfor, zamieniając się w tlenek chromu (III)
4CrO 3 → 2Cr 2 O 3 + 3O 2.
4CrO 3 + 3S = 2Cr 2 O 3 + 3SO 2
Utlenianie soli:
2CrO 3 + 3K 2 SO 3 + 3H 2 SO 4 = 3K 2 SO 4 + Cr 2 (SO 4) 3 + 3H 2 O
Utlenianie związków organicznych:
4CrO 3 + C 2 H 5 OH + 6H 2 SO 4 = 2Cr 2 (SO 4) 2 + 2CO 2 + 9H 2 O
Silnymi utleniaczami są sole kwasów chromowych – chromiany i dichromiany. Produkty redukcji to pochodne chromu(III).
W obojętnym środowisku powstaje wodorotlenek chromu (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
W zasadach – hydroksychromiany (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
W kwaśnych solach chromu(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 2O + 4KCl
Produkt odzysku w różnych środowiskach można przedstawić schematycznie:
Szarozielony osad H2O Cr(OH)3
K 2 CrO 4 (CrO 4 2–)
OH – 3 – szmaragdowo zielony roztwór
K 2 Cr 2 O 7 (Cr 2 O 7 2–) H + Cr 3+ niebiesko-fioletowy roztwór
Sole kwasu chromowego – chromiany – są żółte, a sole kwasu dichromowego – dichromiany – pomarańczowe. Zmieniając reakcję roztworu, można przeprowadzić wzajemną przemianę chromianów w dichromiany:
2K 2 CrO 4 + 2HCl (rozcieńczony) = 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
kwaśne środowisko
2СrO 4 2 – + 2H + Cr 2 O 7 2– + H 2 O
środowisko alkaliczne
Chrom. Związki chromu.
1. Siarczek chromu (III) potraktowano wodą, uwolnił się gaz i pozostała nierozpuszczalna substancja. Do tej substancji dodano roztwór wodorotlenku sodu i przepuszczono przez niego gazowy chlor, w wyniku czego roztwór nabrał żółtego zabarwienia. Roztwór zakwaszono kwasem siarkowym, w wyniku czego kolor zmienił się na pomarańczowy; Gaz uwolniony po potraktowaniu siarczku wodą przepuszczono przez powstały roztwór, a kolor roztworu zmienił się na zielony. Zapisz równania opisanych reakcji.
2. Po krótkim podgrzaniu nieznanej sproszkowanej substancji o barwie pomarańczowej, substancja o kolorze pomarańczowym rozpoczyna samoistną reakcję, której towarzyszy zmiana koloru na zielony, uwolnienie gazu i iskier. Stałą pozostałość zmieszano z wodorotlenkiem potasu i ogrzano, otrzymaną substancję dodano do rozcieńczonego roztworu kwasu solnego i utworzył się zielony osad, który rozpuszczał się w nadmiarze kwasu. Zapisz równania opisanych reakcji.
3. Dwie sole sprawiają, że płomień staje się fioletowy. Jeden z nich jest bezbarwny i po lekkim podgrzaniu ze stężonym kwasem siarkowym oddestylowuje się ciecz, w której rozpuszcza się miedź, przy czym tej ostatniej przemianie towarzyszy wydzielanie się brunatnego gazu. Po dodaniu do roztworu drugiej soli roztworu kwasu siarkowego żółta barwa roztworu zmienia się na pomarańczową, a po zobojętnieniu powstałego roztworu zasadą przywracany jest pierwotny kolor. Zapisz równania opisanych reakcji.
4. Wodorotlenek chromu trójwartościowego potraktowano kwasem solnym. Do powstałego roztworu dodano potas, powstały osad oddzielono i dodano do stężonego roztworu wodorotlenku potasu, w wyniku czego osad się rozpuścił. Po dodaniu nadmiaru kwasu solnego otrzymano zielony roztwór. Zapisz równania opisanych reakcji.
5. Po dodaniu rozcieńczonego kwasu solnego do roztworu żółtej soli, która zabarwia płomień na fioletowo, kolor zmienił się na pomarańczowo-czerwony. Po zneutralizowaniu roztworu stężoną zasadą barwa roztworu powróciła do pierwotnej barwy. Po dodaniu chlorku baru do powstałej mieszaniny tworzy się żółty osad. Osad odsączono i do przesączu dodano roztwór azotanu srebra. Zapisz równania opisanych reakcji.
6. Do roztworu siarczanu chromu trójwartościowego dodano sodę kalcynowaną. Powstały osad oddzielono, przeniesiono do roztworu wodorotlenku sodu, dodano brom i ogrzewano. Po zobojętnieniu produktów reakcji kwasem siarkowym roztwór nabiera pomarańczowej barwy, która znika po przepuszczeniu przez roztwór dwutlenku siarki. Zapisz równania opisanych reakcji.
7) Proszek siarczku chromu (III) potraktowano wodą. Powstały szarozielony osad potraktowano wodą chlorowaną w obecności wodorotlenku potasu. Do otrzymanego żółtego roztworu dodano roztwór siarczynu potasu i ponownie wytrącił się szarozielony osad, który kalcynowano do uzyskania stałej masy. Zapisz równania opisanych reakcji.
8) Proszek siarczku chromu (III) rozpuszczono w kwasie siarkowym. Jednocześnie uwolnił się gaz i utworzył się roztwór. Do powstałego roztworu dodano nadmiar roztworu amoniaku i gaz przepuszczono przez roztwór azotanu ołowiu. Powstały czarny osad stał się biały po potraktowaniu nadtlenkiem wodoru. Zapisz równania opisanych reakcji.
9) Dwuchromian amonu rozkłada się pod wpływem ogrzewania. Stały produkt rozkładu rozpuszczono w kwasie siarkowym. Do powstałego roztworu dodano roztwór wodorotlenku sodu aż do wytrącenia osadu. Po dalszym dodaniu wodorotlenku sodu do osadu rozpuścił się on. Zapisz równania opisanych reakcji.
10) Tlenek chromu (VI) poddany reakcji z wodorotlenkiem potasu. Otrzymaną substancję potraktowano kwasem siarkowym i z powstałego roztworu wyizolowano pomarańczową sól. Sól tę potraktowano kwasem bromowodorowym. Powstała prosta substancja przereagowała z siarkowodorem. Zapisz równania opisanych reakcji.
11. Chrom został spalony w chlorze. Powstała sól przereagowała z roztworem zawierającym nadtlenek wodoru i wodorotlenek sodu. Do powstałego żółtego roztworu dodano nadmiar kwasu siarkowego i barwa roztworu zmieniła się na pomarańczową. Kiedy tlenek miedzi(I) przereagował z tym roztworem, kolor roztworu zmienił się na niebiesko-zielony. Zapisz równania opisanych reakcji.
12. Azotan sodu stopiono z tlenkiem chromu(III) w obecności węglanu sodu. Uwolniony gaz zareagował z nadmiarem roztworu wodorotlenku baru, tworząc biały osad. Osad rozpuszczono w nadmiarze roztworu kwasu solnego i do powstałego roztworu dodawano azotan srebra aż do ustania wytrącania. Zapisz równania opisanych reakcji.
13. Potas stopiono z siarką. Otrzymaną sól potraktowano kwasem chlorowodorowym. Uwolniony gaz przepuszczono przez roztwór dwuchromianu potasu w kwasie siarkowym. wytrąconą żółtą substancję odsączono i stopiono z aluminium. Zapisz równania opisanych reakcji.
14. Chrom został spalony w atmosferze chloru. Do otrzymanej soli wkraplano wodorotlenek potasu aż do ustania wytrącania. Powstały osad utleniono nadtlenkiem wodoru w wodorotlenku sodu i odparowano. Do otrzymanej stałej pozostałości dodano nadmiar gorącego roztworu stężonego kwasu chlorowodorowego. Zapisz równania opisanych reakcji.
Chrom. Związki chromu.
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 (stęż.) 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 2O
2CrCl 3 + 3K 2 CO 3 + 3H 2 O = 2Cr(OH) 3 ↓ + 3CO 2 + 6KCl
Cr(OH)3 + 3KOH = K3
K3 + 6HCl = CrCl3 + 3KCl + 6H2O
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 2O
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
H2S + 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 = Na3
10) CrO 3 + 2KOH = K 2 CrO 4 + H 2 O
2K 2 CrO 4 + H 2 SO 4 (rozcieńczony) = 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
Br2 + H2S = S + 2HBr
11) 2Cr + 3Cl2 = 2CrCl3
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
K2S + 2HCl = 2KCl + H2S
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 + 3Cl2 = 2CrCl3
CrCl3 + 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
Niemetale.
Grupa IV A (węgiel, krzem).
Węgiel. Związki węgla.
I. Węgiel.
Węgiel może wykazywać zarówno właściwości redukujące, jak i utleniające. Węgiel wykazuje właściwości redukujące w przypadku prostych substancji utworzonych przez niemetale o wyższej w porównaniu z nim wartości elektroujemności (halogeny, tlen, siarka, azot), a także z tlenkami metali, wodą i innymi utleniaczami.
Po podgrzaniu nadmiarem powietrza grafit spala się, tworząc tlenek węgla (IV):
gdy brakuje tlenu, można uzyskać CO
Węgiel amorficzny reaguje z fluorem już w temperaturze pokojowej.
C + 2F 2 = CF 4
Po podgrzaniu chlorem:
C + 2Cl2 = CCl4
Przy silniejszym ogrzewaniu węgiel reaguje z siarką i krzemem:
Pod wpływem wyładowania elektrycznego węgiel łączy się z azotem, tworząc diacynę:
2C + N 2 → N ≡ do – do ≡ N
W obecności katalizatora (niklu) i po podgrzaniu węgiel reaguje z wodorem:
C + 2H 2 = CH 4
Z wodą gorący koks tworzy mieszaninę gazów:
C + H 2 O = CO + H 2
Właściwości redukujące węgla wykorzystywane są w pirometalurgii:
C + CuO = Cu + CO
Po podgrzaniu z tlenkami metali aktywnych węgiel tworzy węgliki:
3C + CaO = CaC2 + CO
9C + 2Al 2 O 3 = Al 4 C 3 + 6CO
2C + Na2SO4 = Na2S + CO2
2C + Na2CO3 = 2Na + 3CO
Węgiel utlenia się za pomocą takich silnych utleniaczy, jak stężony kwas siarkowy i azotowy oraz inne utleniacze:
C + 4HNO 3 (stęż.) = CO 2 + 4NO 2 + 2H 2 O
C + 2H 2 SO 4 (stęż.) = 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
W reakcjach z metalami aktywnymi węgiel wykazuje właściwości utleniacza. W tym przypadku powstają węgliki:
4C + 3Al = Al 4C 3
Węgliki ulegają hydrolizie, tworząc węglowodory:
Al 4 C 3 + 12H 2 O = 4Al(OH) 3 + 3CH 4
CaC 2 + 2H 2 O = Ca(OH) 2 + C 2 H 2
Chrom jest pierwiastkiem bocznej podgrupy 6. grupy 4. okresu układu okresowego pierwiastków chemicznych D.I. Mendelejewa, o liczbie atomowej 24. Jest on oznaczony symbolem Cr (łac. Chrom). Prosta substancja chrom jest twardym metalem o niebieskawo-białym kolorze.
Właściwości chemiczne chromu
W normalnych warunkach chrom reaguje tylko z fluorem. W wysokich temperaturach (powyżej 600°C) oddziałuje z tlenem, halogenami, azotem, krzemem, borem, siarką, fosforem.
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
Po podgrzaniu reaguje z parą wodną:
2Cr + 3H 2O → Cr 2O 3 + 3H 2
Chrom rozpuszcza się w rozcieńczonych, mocnych kwasach (HCl, H 2 SO 4)
W przypadku braku powietrza tworzą się sole Cr 2+, a w powietrzu tworzą się sole Cr 3+.
Cr + 2HCl → CrCl2 + H2
2Cr + 6HCl + O 2 → 2CrCl 3 + 2H 2 O + H 2
Obecność ochronnej warstwy tlenkowej na powierzchni metalu wyjaśnia jego pasywność w stosunku do stężonych roztworów kwasów - utleniaczy.
Związki chromu
Tlenek chromu(II). i wodorotlenek chromu (II) mają charakter zasadowy.
Cr(OH) 2 + 2HCl → CrCl 2 + 2H 2 O
Związki chromu (II) są silnymi środkami redukującymi; pod wpływem tlenu atmosferycznego przekształcają się w związki chromu(III).
2CrCl 2 + 2HCl → 2CrCl 3 + H2
4Cr(OH) 2 + O 2 + 2H 2 O → 4Cr(OH) 3
Tlenek chromu (II) Cr 2 O 3 jest zielonym, nierozpuszczalnym w wodzie proszkiem. Można otrzymać przez kalcynację wodorotlenku chromu (III) lub dwuchromianów potasu i amonu:
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 (reakcja wulkaniczna)
Tlenek amfoteryczny. Po skondensowaniu Cr 2 O 3 z solami alkalicznymi, sodowymi i kwasowymi otrzymuje się związki chromu o stopniu utlenienia (+3):
Cr 2 O 3 + 2NaOH → 2NaCrO 2 + H 2 O
Cr 2 O 3 + Na 2 CO 3 → 2NaCrO 2 + CO 2
Po stopieniu z mieszaniną zasady i utleniacza otrzymuje się związki chromu na stopniu utlenienia (+6):
Cr 2 O 3 + 4KOH + KClO 3 → 2K 2 CrO 4 + KCl + 2H 2 O
Wodorotlenek chromu (III) C R (OH) 3 . Wodorotlenek amfoteryczny. Szarozielony, rozkłada się pod wpływem ogrzewania, tracąc wodę i tworząc zielony metawodorotlenek CrO(OH). Nie rozpuszcza się w wodzie. Wytrąca się z roztworu w postaci szaroniebieskiego i niebieskozielonego hydratu. Reaguje z kwasami i zasadami, nie wchodzi w interakcję z hydratem amoniaku.
Ma właściwości amfoteryczne – rozpuszcza się zarówno w kwasach, jak i zasadach:
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 - (stęż.) = [Cr(OH) 6 ] 3-
Cr(OH) 3 + KOH → KCrO 2 + 2H 2 O Cr(OH) 3 + MOH = MSrO 2 (zielony) + 2H 2 O (300-400 °C, M = Li, Na)
Cr(OH)3 →(120 o C – H 2 O) CrO(OH) →(430-1000 0 C –H 2 O) Cr2O3
2Cr(OH) 3 + 4NaOH (stęż.) + ZN 2 O 2 (stęż.) = 2Na 2 CrO 4 + 8H 2 0
Paragon: wytrącanie wodzianem amoniaku z roztworu soli chromu(III):
Cr3+ + 3(NH3H2O) = ZR(OH) 3 ↓+ ЗNН 4+
Cr 2 (SO 4) 3 + 6NaOH → 2Cr(OH) 3 ↓+ 3Na 2 SO 4 (w nadmiarze alkaliów - osad się rozpuszcza)
Sole chromu (III) mają barwę fioletową lub ciemnozieloną. Swoimi właściwościami chemicznymi przypominają bezbarwne sole aluminium.
Związki Cr(III) mogą wykazywać zarówno właściwości utleniające, jak i redukujące:
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
Związki sześciowartościowego chromu
Tlenek chromu(VI). CrO 3 - jasnoczerwone kryształy, rozpuszczalne w wodzie.
Otrzymywany z chromianu (lub dichromianu) potasu i H2SO4 (stężony).
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 jest tlenkiem kwasowym, z zasadami tworzy żółte chromiany CrO 4 2-:
CrO 3 + 2KOH → K 2 CrO 4 + H 2 O
W środowisku kwaśnym chromiany przekształcają się w pomarańczowe dichromiany 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
W środowisku zasadowym reakcja ta przebiega w odwrotnym kierunku:
K 2 Cr 2 O 7 + 2KOH → 2K 2 CrO 4 + H 2 O
Dichromian potasu jest utleniaczem w środowisku kwaśnym:
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
Chromian potasu K 2 Kr O 4 . Oksosol. Żółty, niehigroskopijny. Topi się bez rozkładu, stabilny termicznie. Bardzo dobrze rozpuszczalny w wodzie ( żółty kolor roztworu odpowiada jonowi CrO 4 2-), lekko hydrolizuje anion. W środowisku kwaśnym zamienia się w K 2 Cr 2 O 7 . Utleniacz (słabszy niż K 2 Cr 2 O 7). Wchodzi w reakcje wymiany jonowej.
Reakcja jakościowa na jonie CrO 4 2- - wytrącanie się żółtego osadu chromianu baru, który rozkłada się w silnie kwaśnym środowisku. Stosowany jest jako zaprawa do barwienia tkanin, garbnik do skór, selektywny utleniacz i odczynnik w chemii analitycznej.
Równania najważniejszych reakcji:
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 (stężenie, horyzont) = 2CrCl 3 +3Cl 2 +8H 2O+4KCl
2K 2 CrO 4 +2H 2 O+3H 2 S=2Cr(OH) 3 ↓+3S↓+4KOH
2K 2 CrO 4 +8H 2O+3K 2 S=2K[Cr(OH) 6 ]+3S↓+4KOH
2K 2 CrO 4 +2AgNO 3 =KNO 3 +Ag 2 CrO 4(czerwony) ↓
Reakcja jakościowa:
K 2 CrO 4 + BaCl 2 = 2KCl + BaCrO 4 ↓
2BaCrO 4 (t) + 2HCl (rozcieńcz.) = BaCr 2 O 7 (p) + BaC1 2 + H 2 O
Paragon: spiekanie chromitu z potasem w powietrzu:
4(Cr 2 Fe ‖) O 4 + 8K 2 CO 3 + 7O 2 = 8K 2 CrO 4 + 2Fe 2 O 3 + 8СO 2 (1000 °C)
Dwuchromian potasu K 2 Kr 2 O 7 . Oksosol. Nazwa techniczna chromowany szczyt. Pomarańczowo-czerwony, niehigroskopijny. Topi się bez rozkładu i rozkłada się podczas dalszego ogrzewania. Bardzo dobrze rozpuszczalny w wodzie ( Pomarańczowy Kolor roztworu odpowiada jonowi Cr 2 O 7 2-. W środowisku zasadowym tworzy K 2 CrO 4 . Typowy utleniacz w roztworze i podczas stapiania. Wchodzi w reakcje wymiany jonowej.
Reakcje jakościowe- niebieski kolor roztworu eterycznego w obecności H 2 O 2, niebieski kolor roztworu wodnego pod działaniem wodoru atomowego.
Stosowany jako garbnik do skór, zaprawa do barwienia tkanin, składnik kompozycji pirotechnicznych, odczynnik w chemii analitycznej, inhibitor korozji metali, w mieszaninie z H 2 SO 4 (stęż.) - do mycia naczyń chemicznych.
Równania najważniejszych reakcji:
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 (stęż.) = 2CrCl 3 +3Cl 2 +7H 2O+2KCl (wrzenie)
K 2 Cr 2 O 7 (t) +2H 2 SO 4(96%) ⇌2KHSO 4 +2CrO 3 +H 2 O („mieszanina chromu”)
K 2 Cr 2 O 7 +KOH (stęż.) = H 2 O + 2K 2 CrO 4
Cr 2 O 7 2- +14H + +6I - =2Cr 3+ +3I 2 ↓+7H 2O
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- (stęż.) +2Ag + (rozcieńcz.) =Ag 2 Cr 2 O 7 (czerwony) ↓
Cr 2 O 7 2- (rozcieńczony) +H 2 O +Pb 2+ =2H + + 2PbCrO 4 (czerwony) ↓
K 2 Cr 2 O 7(t) +6HCl+8H 0 (Zn)=2CrCl 2(syn) +7H2O+2KCl
Paragon: obróbka K 2 CrO 4 kwasem siarkowym:
2K 2 CrO 4 + H 2 SO 4 (30%) = K2Kr 2 O 7 + K2SO4 + H2O
„Narodowy Uniwersytet Politechniczny w Tomsku”
Instytut Zasobów Naturalnych Geoekologii i Geochemii
Chrom
Według dyscypliny:
Chemia
Zakończony:
uczennica grupy 2G41 Tkacheva Anastasia Vladimirovna 29.10.2014
Sprawdzony:
nauczyciel Staś Nikołaj Fiodorowicz
Pozycja w układzie okresowym
Chrom- element bocznej podgrupy 6. grupy 4. okresu układu okresowego pierwiastków chemicznych D. I. Mendelejewa o liczbie atomowej 24. Oznaczone symbolem Kr(łac. Chrom). Prosta substancja chrom- twardy metal o niebieskawo-białym kolorze. Chrom jest czasami klasyfikowany jako metal żelazny.
Struktura atomowa
17 Cl)2)8)7 - schemat budowy atomu
1s2s2p3s3p - formuła elektroniczna
Atom znajduje się w III okresie i ma trzy poziomy energetyczne
Atom znajduje się w grupie VII, w podgrupie głównej - na zewnętrznym poziomie energii 7 elektronów
Właściwości elementu
Właściwości fizyczne
Chrom to biały, błyszczący metal o sześciennej siatce skupionej wokół ciała, a = 0,28845 nm, charakteryzujący się twardością i kruchością, o gęstości 7,2 g/cm 3, jeden z najtwardszych czystych metali (ustępując jedynie berylowi, wolframowi i uranowi). ), o temperaturze topnienia 1903 stopni. I o temperaturze wrzenia około 2570 stopni. C. W powietrzu powierzchnia chromu pokryta jest warstwą tlenku, która chroni ją przed dalszym utlenianiem. Dodatek węgla do chromu dodatkowo zwiększa jego twardość.
Właściwości chemiczne
Chrom jest metalem obojętnym w normalnych warunkach, ale po podgrzaniu staje się dość aktywny.
Oddziaływanie z niemetalami
Po podgrzaniu powyżej 600°C chrom spala się w tlenie:
4Cr + 3O 2 = 2Cr 2 O 3.
Reaguje z fluorem w temperaturze 350°C, z chlorem w temperaturze 300°C, z bromem w temperaturze czerwonej, tworząc halogenki chromu (III):
2Cr + 3Cl2 = 2CrCl3.
Reaguje z azotem w temperaturach powyżej 1000°C tworząc azotki:
2Cr + N2 = 2CrN
lub 4Cr + N 2 = 2Cr 2 N.
2Cr + 3S = Cr2S3.
Reaguje z borem, węglem i krzemem, tworząc borki, węgliki i krzemki:
Cr + 2B = CrB 2 (możliwe tworzenie Cr 2 B, CrB, Cr 3 B 4, CrB 4),
2Cr + 3C = Cr 2 C 3 (możliwe utworzenie Cr 23 C 6, Cr 7 B 3),
Cr + 2Si = CrSi 2 (możliwe powstawanie Cr 3 Si, Cr 5 Si 3, CrSi).
Nie oddziałuje bezpośrednio z wodorem.
Interakcja z wodą
Drobno zmielony i gorący chrom reaguje z wodą, tworząc tlenek chromu (III) i wodór:
2Cr + 3H 2O = Cr 2O 3 + 3H 2
Interakcja z kwasami
W elektrochemicznym szeregu napięć metali chrom znajduje się przed wodorem, wypiera wodór z roztworów kwasów nieutleniających:
Cr + 2HCl = CrCl2 + H2;
Cr + H2SO4 = CrSO4 + H2.
W obecności tlenu atmosferycznego powstają sole chromu (III):
4Cr + 12HCl + 3O2 = 4CrCl3 + 6H2O.
Stężone kwasy azotowy i siarkowy pasywują chrom. Chrom może się w nich rozpuścić jedynie przy silnym ogrzewaniu, powstają sole chromu (III) i produkty redukcji kwasu:
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.
Interakcja z odczynnikami alkalicznymi
Chrom nie rozpuszcza się w wodnych roztworach zasad, powoli reaguje ze stopionymi alkaliami, tworząc chromity i wydzielając wodór:
2Cr + 6KOH = 2KCrO2 + 2K2O + 3H2.
Reaguje z alkalicznymi stopami środków utleniających, na przykład chloranem potasu, i chrom przekształca się w chromian potasu:
Cr + KClO 3 + 2KOH = K 2 CrO 4 + KCl + H 2 O.
Odzyskiwanie metali z tlenków i soli
Chrom jest metalem aktywnym, zdolnym do wypierania metali z roztworów ich soli: 2Cr + 3CuCl 2 = 2CrCl 3 + 3Cu.
Właściwości substancji prostej
Stabilny na powietrzu dzięki pasywacji. Z tego samego powodu nie reaguje z kwasami siarkowymi i azotowymi. W temperaturze 2000 °C spala się, tworząc zielony tlenek chromu(III) Cr 2 O 3, który ma właściwości amfoteryczne.
Związki chromu z borem (borki Cr 2 B, CrB, Cr 3 B 4, CrB 2, CrB 4 i Cr 5 B 3), z węglem (węgliki Cr 23 C 6, Cr 7 C 3 i Cr 3 C 2), syntetyzowano z krzemem (krzemki Cr 3 Si, Cr 5 Si 3 i CrSi) i azotem (azotki CrN i Cr 2 N).
Związki Cr(+2).
Stopień utlenienia +2 odpowiada zasadowemu tlenkowi CrO (czarny). Sole Cr 2+ (roztwory niebieskie) otrzymuje się poprzez redukcję soli Cr 3+ lub dichromianów cynkiem w środowisku kwaśnym („wodór w momencie uwolnienia”):
Wszystkie te sole Cr2+ są silnymi środkami redukującymi do tego stopnia, że po odstaniu wypierają wodór z wody. Tlen w powietrzu, zwłaszcza w środowisku kwaśnym, utlenia Cr 2+, w wyniku czego niebieski roztwór szybko zmienia kolor na zielony.
Brązowy lub żółty wodorotlenek Cr(OH) 2 wytrąca się po dodaniu zasad do roztworów soli chromu(II).
Zsyntetyzowano dwuhalogenki chromu CrF 2, CrCl 2, CrBr 2 i CrI 2
Związki Cr(+3).
Stopień utlenienia +3 odpowiada amfoterycznemu tlenkowi Cr 2 O 3 i wodorotlenkowi Cr (OH) 3 (oba zielone). Jest to najbardziej stabilny stopień utlenienia chromu. Związki chromu na tym stopniu utlenienia mają barwę od brudnej fioletu (jon 3+) do zieleni (aniony występują w sferze koordynacyjnej).
Cr 3+ ma skłonność do tworzenia podwójnych siarczanów w postaci M I Cr(SO 4) 2 12H 2 O (ałun)
Wodorotlenek chromu (III) otrzymuje się w reakcji amoniaku z roztworami soli chromu (III):
Cr+3NH+3H2O → Cr(OH)↓+3NH
Można stosować roztwory alkaliczne, ale w ich nadmiarze tworzy się rozpuszczalny kompleks hydroksylowy:
Cr+3OH → Cr(OH)↓
Cr(OH)+3OH →
Przez stopienie Cr 2 O 3 z zasadami otrzymuje się chromity:
Cr2O3+2NaOH → 2NaCrO2+H2O
Niekalcynowany tlenek chromu(III) rozpuszcza się w roztworach zasadowych i kwasach:
Cr2O3+6HCl → 2CrCl3+3H2O
Podczas utleniania związków chromu(III) w środowisku zasadowym powstają związki chromu(VI):
2Na+3HO → 2NaCrO+2NaOH+8HO
To samo dzieje się, gdy tlenek chromu (III) stopi się z alkaliami i utleniaczami lub z alkaliami w powietrzu (stop nabiera żółtego koloru):
2Cr2O3+8NaOH+3O2 → 4Na2CrO4+4H2O
Związki chromu (+4)[
W wyniku ostrożnego rozkładu tlenku chromu(VI) CrO 3 w warunkach hydrotermalnych otrzymuje się tlenek chromu(IV) CrO 2, który jest ferromagnetyczny i ma metaliczne przewodnictwo.
Wśród tetrahalogenków chromu CrF 4 jest stabilny, tetrachlorek chromu CrCl 4 występuje tylko w parach.
Związki chromu (+6)
Stopień utlenienia +6 odpowiada kwaśnemu tlenkowi chromu (VI) CrO 3 i szeregowi kwasów, pomiędzy którymi istnieje równowaga. Najprostsze z nich to chrom H 2 CrO 4 i dichrom H 2 Cr 2 O 7 . Tworzą dwie serie soli: odpowiednio żółte chromiany i pomarańczowe dichromiany.
Tlenek chromu (VI) CrO 3 powstaje w wyniku oddziaływania stężonego kwasu siarkowego z roztworami dwuchromianów. Typowy tlenek kwasowy, w reakcji z wodą tworzy silne, niestabilne kwasy chromowe: chromowy H 2 CrO 4, dichromowy H 2 Cr 2 O 7 i inne izopolikwasy o ogólnym wzorze H 2 Cr n O 3n+1. Wzrost stopnia polimeryzacji następuje wraz ze spadkiem pH, czyli wzrostem kwasowości:
2CrO+2H → Cr2O+H2O
Ale jeśli do pomarańczowego roztworu K 2 Cr 2 O 7 doda się roztwór alkaliczny, kolor ponownie zmieni kolor na żółty, gdy ponownie utworzy się chromian K 2 CrO 4:
Cr2O+2OH → 2CrO+HO
Nie osiąga wysokiego stopnia polimeryzacji, jak ma to miejsce w przypadku wolframu i molibdenu, ponieważ kwas polichromowy rozkłada się na tlenek chromu (VI) i wodę:
H2CrnO3n+1 → H2O+nCrO3
Rozpuszczalność chromianów w przybliżeniu odpowiada rozpuszczalności siarczanów. W szczególności żółty chromian baru BaCrO 4 wytrąca się, gdy sole baru dodaje się zarówno do roztworów chromianu, jak i dichromianu:
Ba+CrO → BaCrO↓
2Ba+CrO+H2O → 2BaCrO↓+2H
Tworzenie krwistoczerwonego, słabo rozpuszczalnego chromianu srebra wykorzystuje się do wykrywania srebra w stopach za pomocą kwasu testowego.
Znane są pięciofluorek chromu CrF 5 i niskostabilny sześciofluorek chromu CrF 6. Otrzymano także lotne tlenohalogenki chromu CrO 2 F 2 i CrO 2 Cl 2 (chlorek chromylu).
Związki chromu(VI) są silnymi utleniaczami, np.:
K2Cr2O7+14HCl→2CrCl3+2KCl+3Cl2+7H2O
Dodanie nadtlenku wodoru, kwasu siarkowego i rozpuszczalnika organicznego (eteru) do dwuchromianów prowadzi do powstania niebieskiego nadtlenku chromu CrO 5 L (L jest cząsteczką rozpuszczalnika), który jest ekstrahowany do warstwy organicznej; Reakcję tę wykorzystuje się jako reakcję analityczną.
Tlenek chromu (II) CrO- piroforyczny czarny proch (piroforyczność - zdolność do zapalenia się w powietrzu w stanie drobno rozdrobnionym). Otrzymuje się go przez utlenienie amalgamatu chromu tlenem atmosferycznym. Rozpuszcza się w rozcieńczonym kwasie solnym:
W powietrzu po podgrzaniu powyżej 100°C tlenek chromu (II) zamienia się w tlenek chromu (III).
Sole chromu (II). Pod względem właściwości chemicznych sole Cr 2+ są podobne do soli Fe 2+. Traktując ich roztwory zasadami bez dostępu tlenu, można otrzymać żółty osad wodorotlenek chromu(II):
który ma typowe podstawowe właściwości. Jest środkiem redukującym. Gdy Cr(OH)2 kalcynuje się bez dostępu tlenu, powstaje tlenek chromu(II) CrO. Po kalcynacji na powietrzu zamienia się w Cr 2 O 3.
Wszystkie związki chromu (II) są dość niestabilne i łatwo utleniają się pod wpływem tlenu atmosferycznego do związków chromu (III):
Sole chromu(III). Sole chromu trójwartościowego są podobne do soli glinu pod względem składu, struktury sieci krystalicznej i rozpuszczalności. W roztworach wodnych kation Cr 3+ występuje wyłącznie w postaci uwodnionego jonu [Cr(H 2 O) 6 ] 3+, co nadaje roztworowi barwę fioletową (dla uproszczenia piszemy Cr 3+).
Gdy zasady działają na sole chromu (III), tworzy się galaretowaty osad wodorotlenek chromu (III) - Cr(OH) 3 Zielony kolor:
Wodorotlenek chromu(III) ma amfoteryczny właściwości, rozpuszczając oba w kwasach, tworząc sole chromu (III):
oraz w zasadach z utworzeniem tetrahydroksychromitów, tj. soli, w których Cr 3+ jest częścią anionu:
W wyniku kalcynacji Cr(OH) 3 można otrzymać tlenek chromu (III) Cr 2 O 3 :
Tlenek chromu (III) Cr 2 O 3- ogniotrwały zielony proszek. Twardością zbliżoną do korundu, dlatego zaliczany jest do środków polerskich. Uzyskuje się go poprzez łączenie pierwiastków w wysokiej temperaturze.
Cr 2 O 3 to zielone kryształy, praktycznie nierozpuszczalne w wodzie. Cr 2 O 3 można również otrzymać przez kalcynację dichromianów potasu i amonu:
Kiedy Cr 2 O 3 skondensuje się z zasadami, solami sodowymi i kwasowymi, otrzymuje się związki Cr 3+ rozpuszczalne w wodzie:
Tlenek chromu(VI).- tlenek kwasowy, bezwodnik kwasy chromowe H 2 CrO 4 i dichromowe H 2 Cr 2 O 7.
Otrzymuje się go w reakcji stężonego kwasu siarkowego z nasyconym roztworem dwuchromianu sodu lub potasu:
CrO 3 ma charakter kwaśny: łatwo rozpuszcza się w wodzie, tworząc kwasy chromowe. Z nadmiarem wody tworzy kwas chromowy H 2 CrO 4:
Przy wysokim stężeniu CrO 3 powstaje kwas dichromowy H 2 Cr 2 O 7:
który po rozcieńczeniu zamienia się w kwas chromowy:
Kwasy chromowe występują tylko w roztworze wodnym. Jednak ich sole są bardzo stabilne.
CrO 3 to jasnoczerwone kryształy, łatwo rozpuszczalne w wodzie.Silny utleniacz: utlenia jod, siarkę, fosfor, węgiel, zamieniając się w Cr 2 O 3. Na przykład:
Po podgrzaniu do 250°C rozkłada się:
Reaguje z zasadami tworząc żółty chromianyСrO 4 2-:
W środowisku kwaśnym jon CrO 4 2- zamienia się w jon Cr 2 O 7 2-.
W środowisku zasadowym reakcja ta przebiega w odwrotnym kierunku:
W kwaśne środowisko Jon dwuchromianowy ulega redukcji do Cr 3+:
Jeśli porównamy wodorotlenki chromu na różnych stopniach utlenienia
Cr 2+ (OH) 2, Cr 3+ (OH) 3 i H 2 Cr 6+ O 4, łatwo stwierdzić, że Wraz ze wzrostem stopnia utlenienia podstawowe właściwości wodorotlenków słabną, a właściwości kwasowe rosną.
Cr(OH) 2 wykazuje właściwości zasadowe, Cr(OH) 3 – amfoteryczne, a H 2 CrO 4 – kwasowe.
Chromiany i dichromiany (VI). Najważniejszymi związkami chromu na najwyższym stopniu utlenienia 6+ są chromian potasu (VI) K 2 CrO 4 i dichromian potasu (VI) K 2 Cr 2 O 7 .
Kwasy chromowe tworzą dwie serie soli: chromiany, tzw. sole kwasu chromowego, i dichromiany, tzw. sole kwasu dichromowego. Chromiany zabarwione są na kolor żółty (kolor jonu chromianowego CrO 4 2-), dwuchromiany zabarwione są na kolor pomarańczowy (kolor jonu dichromianowego Cr 2 O 7 2-).
Nazywa się dwuchromiany Na 2 Cr 2 O 7 × 2H 2 O i K 2 Cr 2 O 7 chromowane szczyty. Stosowane są jako utleniacze w przemyśle skórzanym (garbowanie skór), farbach i lakierach, zapałkach i tekstyliach. Mieszanka chromu – tak nazywa się 3% roztwór dwuchromianu potasu w stężonym kwasie siarkowym – stosowana jest w laboratoriach chemicznych do mycia naczyń szklanych.
Sole kwasów chromowych w środowisku kwaśnym są silnymi utleniaczami:
Związki chromu(III) pełnią rolę reduktorów w środowisku zasadowym. Pod wpływem różnych utleniaczy - Cl 2, Br 2, H 2 O 2, KmnO 4 itp. - zamieniają się w związki chromu (IV) - chromiany:
Tutaj związek Cr(III) jest przedstawiony w postaci Na, ponieważ występuje w postaci jonów Na + i - w nadmiarze roztworu alkalicznego.
Silne utleniacze, takie jak KMnO 4, (NH 4) 2 S 2 O 8 w środowisku kwaśnym przekształcają związki Cr (III) w dichromiany:
Zatem właściwości utleniające stale rosną wraz ze zmianą stopni utlenienia w szeregu: Cr 2+ ® Cr 3+ ® Cr 6+. Związki Cr(II) są silnymi reduktorami i łatwo ulegają utlenieniu, przekształcając się w związki chromu. (III). Związki chromu (VI) są silnymi utleniaczami i łatwo ulegają redukcji do związków chromu (III). Związki o pośrednim stopniu utlenienia, czyli związki chromu (III), mogą w przypadku oddziaływania z silnymi środkami redukującymi wykazywać właściwości utleniające, przekształcając się w związki chromu (II), a w przypadku oddziaływania z silnymi utleniaczami (np. bromem, KMnO 4 ) wykazują właściwości redukujące, przekształcając się w związki chromu (VI).
Sole chromu (III) mają bardzo zróżnicowaną barwę: fioletową, niebieską, zieloną, brązową, pomarańczową, czerwoną i czarną. Wszystkie kwasy chromowe i ich sole, a także tlenek chromu (VI) są toksyczne: działają na skórę, drogi oddechowe i powodują stany zapalne oczu, dlatego podczas pracy z nimi należy zachować wszelkie środki ostrożności.