«Քրոմը և նրա միացությունները» ընտրովի դասընթացի դաս. Քրոմի միացություններ

Թիրախ:խորացնել ուսանողների գիտելիքները թեմայի վերաբերյալ.

Առաջադրանքներ.

• բնութագրել քրոմը որպես պարզ նյութ;
• ուսանողներին ծանոթացնել տարբեր օքսիդացման վիճակների քրոմի միացություններին.
• ցույց տալ միացությունների հատկությունների կախվածությունը օքսիդացման աստիճանից.
• ցույց տալ քրոմի միացությունների ռեդոքս հատկությունները;
• շարունակել ուսանողների հմտությունների ձևավորումը՝ մոլեկուլային և իոնային ձևով քիմիական ռեակցիաների հավասարումները գրելու, էլեկտրոնային հաշվեկշիռ կազմելու համար.
• շարունակել քիմիական փորձը դիտարկելու հմտությունների ձևավորումը:

Դասի ձև.դասախոսություն ուսանողների ինքնուրույն աշխատանքի տարրերով և քիմիական փորձի դիտարկում.

Դասի առաջընթաց

I. Նախորդ դասի նյութի կրկնություն.

1. Պատասխանեք հարցերին և կատարեք առաջադրանքները.

Ո՞ր տարրերն են պատկանում քրոմի ենթախմբին:

Գրե՛ք ատոմների էլեկտրոնային բանաձևերը

Ինչ տեսակի տարրեր են դրանք:

Որո՞նք են օքսիդացման աստիճանները միացություններում:

Ինչպե՞ս են ատոմային շառավիղը և իոնացման էներգիան փոխվում քրոմից վոլֆրամի:

Դուք կարող եք ուսանողներին առաջարկել լրացնել աղյուսակը՝ օգտագործելով ատոմների շառավիղների աղյուսակային արժեքները, իոնացման էներգիաները և եզրակացություններ անել:

Նմուշի աղյուսակ.

2. Լսեք աշակերտի ուղերձը «Քրոմի ենթախմբի տարրերը բնության մեջ, ստացում և օգտագործում» թեմայով.

II. Դասախոսություն.

Դասախոսության պլան.

1. Chromium.
2. Քրոմի միացություններ. (2)

• քրոմի օքսիդ; (2)
• Քրոմի հիդրօքսիդ. (2)

1. Քրոմի միացություններ. (3)

• քրոմի օքսիդ; (3)
• Քրոմի հիդրօքսիդ. (3)

1. Քրոմի միացություններ (6)

• քրոմի օքսիդ; (6)
• Քրոմային և երկքրոմաթթուներ:

1. Քրոմի միացությունների հատկությունների կախվածությունը օքսիդացման աստիճանից.
2. Քրոմի միացությունների ռեդոքս հատկությունները.

1. Chrome.

Քրոմը սպիտակ փայլուն մետաղ է՝ կապտավուն երանգով, շատ կարծր (խտությունը՝ 7,2 գ/սմ3), հալման ջերմաստիճանը՝ 1890˚С։

Քիմիական հատկություններ.Նորմալ պայմաններում քրոմը ոչ ակտիվ մետաղ է: Դա պայմանավորված է նրանով, որ դրա մակերեսը ծածկված է օքսիդային թաղանթով (Cr 2 O 3): Երբ ջեռուցվում է, օքսիդի թաղանթը ոչնչացվում է, և քրոմը բարձր ջերմաստիճանում արձագանքում է պարզ նյութերի հետ.

• 4Cr + 3O 2 \u003d 2Cr 2 O 3
• 2Cr + 3S = Cr 2 S 3
• 2Cr + 3Cl 2 = 2CrCl 3

Զորավարժություններ:գրել ազոտի, ֆոսֆորի, ածխածնի և սիլիցիումի հետ քրոմի ռեակցիաների հավասարումներ. Հավասարումներից մեկի վրա կազմեք էլեկտրոնային հաշվեկշիռ, նշեք օքսիդացնող և վերականգնող նյութը:

Քրոմի փոխազդեցությունը բարդ նյութերի հետ.

Շատ բարձր ջերմաստիճաններում քրոմը փոխազդում է ջրի հետ.

• 2Cr + 3 H 2 O \u003d Cr 2 O 3 + 3H 2

Զորավարժություններ:

Քրոմը փոխազդում է նոսր ծծմբական և աղաթթուների հետ.

• Cr + H 2 SO 4 = CrSO 4 + H 2
• Cr + 2HCl \u003d CrCl 2 + H 2

Զորավարժություններ:կազմել էլեկտրոնային հաշվեկշիռ, նշել օքսիդացնող և վերականգնող նյութը:

Խտացված ծծմբային հիդրոքլորային և ազոտական ​​թթուները պասիվացնում են քրոմը:

2. Քրոմի միացություններ. (2)

1. Քրոմի օքսիդ (2)- CrO - պինդ վառ կարմիր նյութ, բնորոշ հիմնական օքսիդ (այն համապատասխանում է քրոմի (2) հիդրօքսիդին - Cr (OH) 2), չի լուծվում ջրի մեջ, բայց լուծվում է թթուներում.

• CrO + 2HCl = CrCl 2 + H 2 O

Զորավարժություններ:կազմել ռեակցիայի հավասարումը քրոմի օքսիդի (2) ծծմբաթթվի հետ փոխազդեցության մոլեկուլային և իոնային ձևով։

Քրոմի օքսիդը (2) հեշտությամբ օքսիդանում է օդում.

• 4CrO + O 2 \u003d 2Cr 2 O 3

Զորավարժություններ:կազմել էլեկտրոնային հաշվեկշիռ, նշել օքսիդացնող և վերականգնող նյութը:

Քրոմի օքսիդը (2) ձևավորվում է մթնոլորտային թթվածնով քրոմի ամալգամի օքսիդացման ժամանակ.

2Сr (ամալգամ) + О 2 = 2СrО

2. Քրոմի հիդրօքսիդ (2)- Cr (OH) 2 - դեղին նյութ, ջրի մեջ վատ լուծվող, ընդգծված հիմնական բնույթով, հետևաբար այն փոխազդում է թթուների հետ.

• Cr(OH) 2 + H 2 SO 4 = CrSO 4 + 2H 2 O

Զորավարժություններ:կազմել ռեակցիայի հավասարումներ քրոմի օքսիդի (2) աղաթթվի հետ փոխազդեցության մոլեկուլային և իոնային ձևով։

Ինչպես քրոմ (2) օքսիդը, քրոմ (2) հիդրօքսիդը օքսիդանում է.

• 4 Cr (OH) 2 + O 2 + 2H 2 O \u003d 4Cr (OH) 3

Զորավարժություններ:կազմել էլեկտրոնային հաշվեկշիռ, նշել օքսիդացնող և վերականգնող նյութը:

Քրոմի հիդրօքսիդ (2) կարելի է ձեռք բերել քրոմի աղերի վրա ալկալիների ազդեցությամբ (2).

• CrCl 2 + 2KOH = Cr(OH) 2 ↓ + 2KCl

Զորավարժություններ:գրել իոնային հավասարումներ.

3. Քրոմի միացություններ. (3)

1. Քրոմի օքսիդ (3)- Cr 2 O 3 - մուգ կանաչ փոշի, ջրի մեջ չլուծվող, հրակայուն, կարծրությամբ մոտ կորունդին (այն համապատասխանում է քրոմի հիդրօքսիդին (3) - Cr (OH) 3): Քրոմի օքսիդը (3) ունի ամֆոտերային բնույթ, սակայն այն վատ լուծվող է թթուներում և ալկալիներում։ Ալկալիների հետ ռեակցիաները տեղի են ունենում միաձուլման ժամանակ.

• Cr 2 O 3 + 2KOH = 2KSrO 2 (քրոմիտ K)+ H 2 O

Զորավարժություններ:կազմել ռեակցիայի հավասարում քրոմի օքսիդի (3) փոխազդեցության մոլեկուլային և իոնային ձևով լիթիումի հիդրօքսիդի հետ։

Դժվար է փոխազդել թթուների և ալկալիների խտացված լուծույթների հետ.

• Cr 2 O 3 + 6 KOH + 3H 2 O \u003d 2K 3 [Cr (OH) 6]
• Cr 2 O 3 + 6HCl \u003d 2CrCl 3 + 3H 2 O

Զորավարժություններ:կազմել ռեակցիայի հավասարումներ՝ քրոմի օքսիդի (3) խտացված ծծմբաթթվի և նատրիումի հիդրօքսիդի խտացված լուծույթի փոխազդեցության մոլեկուլային և իոնային ձևով։

Քրոմի օքսիդ (3) կարելի է ստանալ ամոնիումի երկքրոմատի տարրալուծմամբ.

• (NH 4) 2Cr 2 O 7 \u003d N 2 + Cr 2 O 3 + 4H 2 O

2. Քրոմի հիդրօքսիդ (3) Cr (OH) 3-ը ստացվում է քրոմի աղերի լուծույթների վրա ալկալիների ազդեցությամբ (3):

• CrCl 3 + 3KOH \u003d Cr (OH) 3 ↓ + 3KSl

Զորավարժություններ:գրել իոնային հավասարումներ

Քրոմի հիդրօքսիդը (3) մոխրագույն-կանաչ նստվածք է, որը ստանալուց հետո ալկալիները պետք է սակավ ընդունվեն: Այս կերպ ստացված քրոմի (3) հիդրօքսիդը, ի տարբերություն համապատասխան օքսիդի, հեշտությամբ փոխազդում է թթուների և ալկալիների հետ, այսինքն. ցուցադրում է ամֆոտերային հատկություններ.

• Cr (OH) 3 + 3HNO 3 \u003d Cr (NO 3) 3 + 3H 2 O
• Cr(OH) 3 + 3KOH = K 3 [Cr(OH)6] (hexahydroxochromite K)

Զորավարժություններ:կազմել ռեակցիայի հավասարումներ՝ քրոմի հիդրօքսիդի (3) աղաթթվի և նատրիումի հիդրօքսիդի հետ փոխազդեցության մոլեկուլային և իոնային ձևով։

Երբ Cr (OH) 3-ը միաձուլվում է ալկալիների հետ, ստացվում են մետաքրոմիտներ և օրթոքրոմիտներ.

• Cr(OH) 3 + KOH = KCrO 2 (մետաքրոմիտ K)+ 2H2O
• Cr(OH) 3 + KOH = K 3 CrO 3 (օրթոքրոմիտ K)+ 3H2O

4. Քրոմի միացություններ. (6)

1. Քրոմի օքսիդ (6)- CrO 3 - մուգ - կարմիր բյուրեղային նյութ, ջրի մեջ շատ լուծելի - բնորոշ թթու օքսիդ: Այս օքսիդը համապատասխանում է երկու թթուների.

• CrO 3 + H 2 O \u003d H 2 CrO 4 (քրոմաթթու - առաջանում է ավելորդ ջրով)
• CrO 3 + H 2 O \u003d H 2 Cr 2 O 7 (երկքրոմաթթու - ձևավորվում է քրոմի օքսիդի բարձր կոնցենտրացիայի դեպքում (3)):

Քրոմի օքսիդը (6) շատ ուժեղ օքսիդացնող նյութ է, հետևաբար այն ակտիվորեն փոխազդում է օրգանական նյութերի հետ.

• C 2 H 5 OH + 4CrO 3 \u003d 2CO 2 + 2Cr 2 O 3 + 3H 2 O

Այն նաև օքսիդացնում է յոդը, ծծումբը, ֆոսֆորը, ածուխը.

• 3S + 4CrO 3 \u003d 3SO 2 + 2Cr 2 O 3

Զորավարժություններ:կազմել քրոմի օքսիդի (6) քիմիական ռեակցիաների հավասարումներ յոդի, ֆոսֆորի, ածխի հետ; Հավասարումներից մեկի վրա կազմեք էլեկտրոնային հաշվեկշիռ, նշեք օքսիդացնող և վերականգնող նյութը

Երբ տաքացվում է մինչև 250 0 C, քրոմի օքսիդը (6) քայքայվում է.

• 4CrO 3 \u003d 2Cr 2 O 3 + 3O 2

Քրոմի օքսիդը (6) կարելի է ձեռք բերել խտացված ծծմբաթթվի ազդեցությամբ պինդ քրոմատների և երկքրոմատների վրա.

• K 2 Cr 2 O 7 + H 2 SO 4 \u003d K 2 SO 4 + 2CrO 3 + H 2 O

2. Քրոմային և երկքրոմաթթուներ:

Քրոմի և երկքրոմաթթուները գոյություն ունեն միայն ջրային լուծույթներում, դրանք կազմում են կայուն աղեր, համապատասխանաբար քրոմատներ և երկքրոմատներ։ Քրոմատները և դրանց լուծույթները դեղին են, երկքրոմատները՝ նարնջագույն։

Քրոմատ - CrO 4 2- իոններ և երկքրոմատ - Cr 2O 7 2- իոններ հեշտությամբ անցնում են միմյանց մեջ, երբ լուծույթի միջավայրը փոխվում է

Լուծույթի թթվային միջավայրում քրոմատները վերածվում են դիքրոմատների.

• 2K 2 CrO 4 + H 2 SO 4 = K 2 Cr 2 O 7 + K 2 SO 4 + H 2 O

Ալկալային միջավայրում դիքրոմատները վերածվում են քրոմատների.

• K 2 Cr 2 O 7 + 2KOH \u003d 2K 2 CrO 4 + H 2 O

Երբ նոսրացվում է, երկքրոմաթթուն դառնում է քրոմաթթու.

• H 2 Cr 2 O 7 + H 2 O \u003d 2H 2 CrO 4

5. Քրոմի միացությունների հատկությունների կախվածությունը օքսիդացման աստիճանից.

Օքսիդացման վիճակ	+2	+3	+6
Օքսիդ	CrO	Cr 2 O 3	CrO 3
Օքսիդի բնույթը	հիմնական	ամֆոտերիկ	թթու
Հիդրօքսիդ	Cr(OH) 2	Cr(OH) 3 - H 3 CrO 3	H 2 CrO 4
Հիդրօքսիդի բնույթը	հիմնական	ամֆոտերիկ	թթու
→ հիմնական հատկությունների թուլացում և թթվայինի ուժեղացում→

6. Քրոմի միացությունների ռեդոքս հատկությունները.

Ռեակցիաները թթվային միջավայրում.

Թթվային միջավայրում Cr +6 միացությունները վերածվում են Cr +3 միացությունների՝ վերականգնող նյութերի ազդեցության տակ՝ H 2 S, SO 2, FeSO 4:

• K 2 Cr 2 O 7 + 3H 2 S + 4H 2 SO 4 \u003d 3S + Cr 2 (SO 4) 3 + K 2 SO 4 + 7H 2 O
• S-2 – 2e → S 0
• 2Cr +6 + 6e → 2Cr +3

Զորավարժություններ:

1. Հավասարեցրեք ռեակցիայի հավասարումը էլեկտրոնային հաշվեկշռի մեթոդով, նշեք օքսիդացնող և վերականգնող նյութը.

• Na 2 CrO 4 + K 2 S + H 2 SO 4 = S + Cr 2 (SO 4) 3 + K 2 SO 4 + Na 2 SO 4 + H 2 O

2. Ավելացնել ռեակցիայի արտադրանքները, հավասարեցնել հավասարումը էլեկտրոնային հաշվեկշռի մեթոդով, նշել օքսիդացնող և վերականգնող նյութը.

• K 2 Cr 2 O 7 + SO 2 + H 2 SO 4 \u003d? +? +H 2 O

Ռեակցիաները ալկալային միջավայրում:

Ալկալային միջավայրում Cr +3 քրոմի միացությունները օքսիդացնող նյութերի ազդեցությամբ վերածվում են Cr +6 միացությունների՝ J2, Br2, Cl2, Ag2O, KClO3, H2O2, KMnO4:

• 2KCrO 2 +3 Br 2 +8NaOH \u003d 2Na 2 CrO 4 + 2KBr + 4NaBr + 4H 2 O
• Cr +3 - 3e → Cr +6
• Br2 0 +2e → 2Br -

Զորավարժություններ:

Հավասարեցրեք ռեակցիայի հավասարումը էլեկտրոնային հաշվեկշռի մեթոդով, նշեք օքսիդացնող և վերականգնող նյութը.

• NaCrO 2 + J 2 + NaOH = Na 2 CrO 4 + NaJ + H 2 O

Ավելացնել ռեակցիայի արտադրանքները, հավասարեցնել հավասարումը էլեկտրոնային հաշվեկշռի մեթոդով, նշել օքսիդացնող և վերականգնող նյութը.

• Cr(OH) 3 + Ag 2 O + NaOH = Ag + ? +?

Այսպիսով, օքսիդացնող հատկությունները հետևողականորեն բարելավվում են շարքի օքսիդացման վիճակների փոփոխությամբ՝ Cr +2 → Cr +3 → Cr +6: Քրոմի միացությունները (2) ուժեղ վերականգնող նյութեր են, դրանք հեշտությամբ օքսիդանում են՝ վերածվելով քրոմի միացությունների (3)։ Քրոմի միացությունները (6) ուժեղ օքսիդիչներ են, որոնք հեշտությամբ վերածվում են քրոմի միացությունների (3): Քրոմի (3) միացությունները ուժեղ վերականգնող նյութերի հետ փոխազդելիս ցուցաբերում են օքսիդացնող հատկություն՝ վերածվելով քրոմի (2) միացությունների, իսկ ուժեղ օքսիդացնող նյութերի հետ փոխազդելիս՝ վերականգնող հատկություն՝ վերածվելով քրոմի միացությունների (6)

Դասախոսության մեթոդին.

1. Ուսանողների ճանաչողական գործունեությունը բարձրացնելու և հետաքրքրությունը պահպանելու համար դասախոսության ընթացքում նպատակահարմար է անցկացնել ցուցադրական փորձ: Կախված ուսումնական լաբորատորիայի հնարավորություններից՝ ուսանողները կարող են ցույց տալ հետևյալ փորձերը.

• քրոմի օքսիդի (2) և քրոմի հիդրօքսիդի (2) ստացում, դրանց հիմնական հատկությունների ապացույց.
• քրոմի օքսիդի (3) և քրոմի հիդրօքսիդի (3) ստացում, դրանց ամֆոտերային հատկությունների ապացույց.
• քրոմի օքսիդի (6) ստացում և ջրի մեջ լուծարում (քրոմ և երկքրոմ թթուներ ստանալը);
• քրոմատների անցումը երկքրոմատների, դիքրոմատների՝ քրոմատների։

1. Անկախ աշխատանքի առաջադրանքները կարելի է տարբերակել՝ հաշվի առնելով ուսանողների իրական ուսուցման հնարավորությունները։
2. Դասախոսությունը կարող եք ավարտել՝ կատարելով հետևյալ առաջադրանքները՝ գրել քիմիական ռեակցիաների հավասարումները, որոնցով կարող եք իրականացնել հետևյալ փոխակերպումները.

.III. Տնային աշխատանք:ավարտել դասախոսությունը (ավելացնել քիմիական ռեակցիաների հավասարումները)

1. Վասիլևա Զ.Գ. Ընդհանուր և անօրգանական քիմիայի լաբորատոր աշխատանք. -Մ.: «Քիմիա», 1979 - 450 էջ.
2. Եգորով Ա.Ս. Քիմիայի ուսուցիչ. - Դոնի Ռոստով. «Ֆենիքս», 2006.-765 էջ.
3. Կուդրյավցև Ա.Ա. Քիմիական հավասարումների կազմում. - Մ., «Բարձրագույն դպրոց», 1979. - 295 էջ.
4. Պետրով Մ.Մ. Անօրգանական քիմիա. - Լենինգրադ: «Քիմիա», 1989. - 543 էջ.
5. Ուշկովա Վ.Ն. Քիմիա՝ մրցակցային առաջադրանքներ և պատասխաններ. - Մ.: «Լուսավորություն», 2000. - 223 էջ.

17.doc

Chromium. Քրոմի (II), (III) և (VI) օքսիդներ. Քրոմի (II) և (III) հիդրօքսիդներ և աղեր. Քրոմատներ և երկքրոմատներ. Քրոմի բարդ միացություններ (III)

17.1. Քրոմի ենթախմբի տարրերի համառոտ նկարագրությունը

Քրոմի ենթախումբը D.I-ի տարրերի պարբերական համակարգի VI խմբի կողմնակի ենթախումբ է։ Մենդելեևը. Ենթախումբը ներառում է քրոմ Cr, մոլիբդեն Mo, վոլֆրամ W:

Այս տարրերը նույնպես անցումային մետաղների թվում են, քանի որ. նրանք կառուցում են նախաարտաքին շերտի d-ենթամակարդակը: Այս տարրերի ատոմների արտաքին շերտում կա մեկ (քրոմի և մոլիբդենի համար) կամ երկու (վոլֆրամի համար) էլեկտրոն։ Այսպիսով, քրոմի ենթախմբի տարրերի ատոմներն ունեն վեց վալենտային էլեկտրոններ, որոնք կարող են մասնակցել քիմիական կապի ձևավորմանը (տես Աղյուսակ 30):

Քրոմը, մոլիբդենը, վոլֆրամը շատ ֆիզիկական և քիմիական հատկություններով նման են. օրինակ՝ պարզ նյութերի տեսքով, դրանք բոլորը հրակայուն արծաթասպիտակ մետաղներ են՝ բարձր կարծրությամբ և մի շարք արժեքավոր մեխանիկական հատկություններով՝ գլորվելու, քաշելու և ձգելու ունակությամբ։ նամականիշ պովկա.

Քիմիական տեսանկյունից քրոմի ենթախմբի բոլոր մետաղները դիմացկուն են օդի և ջրի ազդեցությանը (նորմալ պայմաններում), երբ տաքանում են, բոլորը փոխազդում են թթվածնի, հալոգենների, ֆոսֆորի և ածխածնի հետ։

Սովորական ջերմաստիճանում խտացված թթուների (HNO 3, H 2 SO 4) ազդեցությամբ քրոմի ենթախմբի մետաղները պասիվացվում են։

Քրոմի ենթախմբի բոլոր տարրերի համար առավել բնորոշ են միացությունները, որտեղ գտնվում են դրանց օքսիդացման վիճակները +2, +3, +6 (թեև կան միացություններ, որտեղ դրանց աստիճանները կարող են լինել նաև +4 և +5, իսկ քրոմի համար և +1): Քրոմի ենթախմբի տարրերը չունեն բացասական օքսիդացման վիճակ, չեն առաջացնում ցնդող ջրածնային միացություններ։ Պինդ հիդրիդները, ինչպիսիք են CrH 3-ը, հայտնի են միայն քրոմով: Երկվալենտ տարրերի միացությունները անկայուն են և հեշտությամբ օքսիդացվում են մինչև ավելի բարձր օքսիդացման վիճակներ։

Օքսիդացման աստիճանի բարձրացմամբ օքսիդների թթվային բնույթը մեծանում է, +6 առավելագույն օքսիդացման վիճակով առաջանում են RO 3 տիպի օքսիդներ, որոնց համապատասխանում են H 2 RO 4 թթուները։ Թթուների ուժը բնականաբար նվազում է քրոմից մինչև վոլֆրամ: Այս թթուների աղերի մեծ մասը քիչ է լուծվում ջրում, միայն ալկալային մետաղների և ամոնիումի աղերը լավ են լուծվում:

Ինչպես մյուս դեպքերում, քրոմի ենթախմբի տարրերի մետաղական հատկությունները մեծանում են սերիական համարի աճով։

Ստվա. Քրոմ-մոլիբդեն-վոլֆրամ շարքի մետաղների քիմիական ակտիվությունը նկատելիորեն նվազում է։

Քրոմի ենթախմբի բոլոր մետաղները լայնորեն կիրառվում են ժամանակակից տեխնոլոգիաներում, հատկապես մետաղագործական արդյունաբերության մեջ՝ հատուկ պողպատների արտադրության համար։

17.2. Chromium

Բնության մեջ լինելը

Քրոմը բավականին տարածված տարրերից է, նրա պարունակությունը երկրակեղևում կազմում է մոտավորապես 0,02% (22-րդ տեղ)։ Քրոմը հանդիպում է բացառապես միացություններում, հիմնական հանքանյութերն են քրոմիտ FeCr 2 O 4 (կամ FeO Cr 2 O 3) կամ երկաթի քրոմիտ և կոկոյտ PbCtO 4 (կամ PbO CrO 3): Շատ տարրերի գույնը պայմանավորված է դրանցում քրոմի առկայությամբ։ Այսպիսով, օրինակ, ոսկե-կանաչ երանգը զմրուխտին կամ կարմիրը ռուբինին տրվում է քրոմի օքսիդի Cr 2 O 3 խառնուրդով:

Անդորրագիր

Քրոմի արդյունաբերական արտադրության հումքը քրոմի երկաթի հանքաքարն է։ Դրա քիմիական մշակումը հանգեցնում է Cr 2 O 3-ի: Cr 2 O 3-ի նվազեցումը ալյումինով կամ սիլիցիումով տալիս է ցածր մաքրության քրոմ մետաղ.

Cr 2 O 3 + Al \u003d Al 2 O 3 + 2Cr

2Cr 2 O 3 + 3Si \u003d 3SiO 2 + 4Cr

Ավելի մաքուր մետաղ է ստացվում քրոմի միացությունների խտացված լուծույթների էլեկտրոլիզից։

^ Ֆիզիկական հատկություններ

Քրոմը պողպատե մոխրագույն մետաղ է, կոշտ, բավականին ծանր ( = 7,19 գ / սմ 3), պլաստիկ, ճկուն, հալվում է 1890 ° C ջերմաստիճանում, եռում է 2480 ° C: Այն հանդիպում է բնության մեջ որպես չորս կայուն իզոտոպների խառնուրդ՝ 50, 52, 53 և 54 զանգվածային թվերով: Ամենատարածված իզոտոպը 52 Cr-ն է (83,76%):

Քիմիական հատկություններ

Էլեկտրոնների դասավորությունը քրոմի ատոմի 3d և 4s ուղեծրերում կարելի է ներկայացնել գծապատկերով.

Սա ցույց է տալիս, որ քրոմը կարող է դրսևորել տարբեր օքսիդացման վիճակներ միացություններում +1-ից մինչև +6; Դրանցից ամենակայունը քրոմի միացություններն են՝ +2, +3, +6 օքսիդացման աստիճաններով։ Այսպիսով, քիմիական կապերի առաջացմանը մասնակցում են ոչ միայն արտաքին մակարդակի s-էլեկտրոնը, այլև նախաարտաքին մակարդակի հինգ d-էլեկտրոն։

Նորմալ պայմաններում քրոմը դիմացկուն է թթվածնի, ջրի և որոշ այլ քիմիական ռեակտիվների նկատմամբ։ Բարձր ջերմաստիճաններում քրոմը այրվում է թթվածնի մեջ.

4Cr + 3O 2 \u003d 2Cr 2 O 3

Երբ տաքանում է, այն փոխազդում է ջրի գոլորշու հետ.

2Cr + 3Н 2 O \u003d Cr 2 O 3 + 3H 2 

Մետաղի քրոմը տաքացնելիս փոխազդում է նաև հալոգենների, ծծմբի, ազոտի, ֆոսֆորի, ածխի, սիլիցիումի և բորի հետ։ Օրինակ՝ 2Cr+N 2 =2CrN 2Cr+3S=Cr 2 S 3 Cr+2Si=CrSi 2

Մետաղը սովորական ջերմաստիճանում լուծվում է նոսր թթուներում (HCl, H 2 SO 4) ջրածնի արտազատմամբ։ Այս դեպքերում օդի բացակայության դեպքում առաջանում են քրոմի (II) աղեր.

Cr + 2HCl \u003d CrCl2 + H 2  Իսկ օդում՝ քրոմի (III) աղեր՝ 4Cr + 12HCl + 3O 2 \u003d 4CrCl + 6H 2 O

Եթե ​​մետաղը որոշ ժամանակ ընկղմվում է ազոտական ​​թթվի մեջ (խտացված կամ նոսր), ապա այն դադարում է լուծվել HCl-ում և H 2 SO 4-ում, չի փոխվում հալոգեններով տաքացնելիս և այլն։ Այս երևույթը` պասիվացումը, բացատրվում է մետաղի մակերեսի վրա պաշտպանիչ շերտի ձևավորմամբ` քրոմի օքսիդի Cr 2 O 3 շատ խիտ և մեխանիկորեն ամուր (թեև շատ բարակ) թաղանթ:

Դիմում

Քրոմի հիմնական սպառողը մետաղագործությունն է։ Քրոմի ավելացմամբ պողպատը շատ ավելի դիմացկուն է դառնում քիմիական ռեակտիվների ազդեցությանը. Աճում են նաև պողպատի այնպիսի կարևոր հատկություններ, ինչպիսիք են ամրությունը, կարծրությունը և մաշվածության դիմադրությունը: Երկաթե արտադրանքների էլեկտրոլիտիկ քրոմապատ ծածկույթը (քրոմապատումը) նաև դրանք դարձնում է կոռոզիայից դիմացկուն:

Քրոմի համաձուլվածքների ընտանիքը շատ է։ Nichrome-we (համաձուլվածքներ նիկելի հետ) և կաղը (ալյումինով և երկաթով) կայուն են

Chivas-ն ունեն բարձր դիմադրություն և օգտագործվում են էլեկտրական դիմադրողական վառարաններում ջեռուցիչներ պատրաստելու համար։ Stellite - քրոմի (20-25%), կոբալտի (45-60%), վոլֆրամի (5-20%), երկաթի (1-3%) համաձուլվածք, որը շատ կոշտ է, դիմացկուն է մաշվածության և կոռոզիայից; օգտագործվում է մետաղամշակման արդյունաբերության մեջ՝ կտրող գործիքների արտադրության համար։ Ինքնաթիռների ֆյուզելաժ ստեղծելու համար օգտագործվում են քրոմ-մոլիբդենային պողպատներ։

^ 17.3. Քրոմի (II), (III) և (VI) օքսիդներ

Քրոմը ձևավորում է երեք օքսիդ՝ CrO, Cr 2 O 3, CrO 3:

Քրոմի օքսիդ (II) CrO - պիրոֆորային սև փոշի: Օբլա- տալիս է հիմնական հատկություններ.

Redox ռեակցիաներում այն ​​իրեն պահում է որպես նվազեցնող նյութ.

CrO-ն ստացվում է քրոմի կարբոնիլ Cr(CO) 6-ի վակուումային տարրալուծմամբ 300°C-ում։

Քրոմի օքսիդ (III) Cr 2 O 3 - հրակայուն կանաչ փոշի: Այն կարծրությամբ մոտ է կորունդին, հետևաբար ներմուծվում է փայլեցնող նյութերի բաղադրության մեջ։ Ձևավորվում է Cr-ի և O 2-ի փոխազդեցությամբ բարձր ջերմաստիճանում. Լաբորատորիայում քրոմի (III) օքսիդը կարելի է ձեռք բերել ամոնիումի երկքրոմատի տաքացման միջոցով.

(N -3 H 4) 2 Cr +6 2 O 7 \u003d Cr +3 2 O 3 + N 0 2  + 4H 2 O

Քրոմի (III) օքսիդն ունի ամֆոտերային հատկություն։ Թթուների հետ փոխազդեցության ժամանակ առաջանում են քրոմի (III) աղեր՝ Cr 2 O 3 + 3H 2 SO 4 \u003d Cr 2 (SO 4) 3 + 3H 2 O

Հալվածքում ալկալիների հետ փոխազդելիս ձևավորվում են քրոմի (III) միացություններ՝ քրոմիտներ (թթվածնի բացակայության դեպքում)՝ Cr 2 O 3 + 2NaOH \u003d 2NaCrO 2 + H 2 O

Քրոմի (III) օքսիդը ջրում անլուծելի է։

Redox ռեակցիաներում քրոմի (III) օքսիդը իրեն պահում է որպես վերականգնող նյութ.

Քրոմի օքսիդ (VI) CrO 3 - քրոմ անհիդրիդ, մուգ կարմիր ասեղանման բյուրեղներ է: Մոտ 200°C տաքացնելիս այն քայքայվում է.

4CrO 3 \u003d 2Cr 2 O 3 + 3O 2 

Ջրում հեշտությամբ լուծվող, թթվային բնույթ ունենալով, առաջացնում է քրոմաթթուներ։ Ջրի ավելցուկով ձևավորվում է քրոմաթթու H 2 CrO 4.

CrO 3 + H 2 O \u003d H 2 CrO 4

CrO 3-ի բարձր կոնցենտրացիայի դեպքում ձևավորվում է երկքրոմաթթու H 2 Cr 2 O 7.

2CrO 3 + H 2 O \u003d H 2 Cr 2 O 7

Որը նոսրանալիս դառնում է քրոմաթթու.

H 2 Cr 2 O 7 + H 2 O \u003d 2H 2 CrO 4

Քրոմաթթուները գոյություն ունեն միայն ջրային լուծույթում, այդ թթուներից և ոչ մեկը ազատ վիճակում չի մեկուսացվել: Այնուամենայնիվ, նրանց աղերը շատ կայուն են:

Քրոմի (VI) օքսիդը ուժեղ օքսիդացնող նյութ է.

3S + 4CrO 3 \u003d 3SO 2  + 2Cr 2 O 3

Օքսիդացնում է յոդը, ծծումբը, ֆոսֆորը, քարածուխը՝ վերածվելով Cr 2 O 3-ի։ CrO 3-ը ստացվում է նատրիումի երկքրոմատի հագեցած ջրային լուծույթի վրա կենտրոնացված ծծմբաթթվի ավելցուկի ազդեցությամբ՝ Na 2 Cr 2 O 7 + 2H 2 SO 4 \u003d 2CrO 3 + 2NaHSO 4 + H 2 O Ռոմոքի ուժեղ թունավորություն (VI) պետք է նշել.

^ 17.4. Քրոմի (II) և (III) հիդրօքսիդներ և աղեր. Քրոմի բարդ միացություններ (III)

Քրոմի (II) հիդրօքսիդ Cr (OH) 2-ը ստացվում է դեղին նստվածքի տեսքով՝ քրոմի (II) աղերի լուծույթները թթվածնի բացակայության դեպքում ալկալիներով մշակելով.

CrCl 2 + 2NaOH \u003d Cr (OH) 2  + 2NaCl

Cr (OH) 2-ն ունի բնորոշ հիմնական հատկություններ և ուժեղ վերականգնող նյութ է.

2Cr(OH) 2 +H 2 O+1/2O 2 =2Cr(OH) 3 

Քրոմի (II) աղերի ջրային լուծույթները ստացվում են առանց օդի հասանելիության՝ ջրածնի մթնոլորտում նոսր թթուների մեջ քրոմ մետաղը լուծելու կամ թթվային միջավայրում ցինկի հետ եռարժեք քրոմի աղերը նվազեցնելու միջոցով։ Քրոմի (II) անջուր աղերը սպիտակ են, իսկ ջրային լուծույթները և բյուրեղային հիդրատները՝ կապույտ։

Իրենց քիմիական հատկություններով քրոմի (II) աղերը նման են սեւ երկաթի աղերին, սակայն վերջիններից տարբերվում են ավելի ընդգծված վերականգնող հատկություններով, այսինքն. ավելի հեշտ է, քան գունավոր երկաթի համապատասխան միացությունները, օքսիդացված են: Այդ իսկ պատճառով շատ դժվար է երկվալենտ քրոմի միացություններ ստանալն ու պահելը։

Քրոմի հիդրօքսիդ (III) Cr (OH) 3 - դոնդողանման մոխրագույն-կանաչ նստվածք, այն ստացվում է քրոմի (III) աղերի լուծույթների վրա ալկալիների ազդեցությամբ.

Cr 2 (SO 4) 3 + 6NaOH \u003d 2Cr (OH) 3  + 3Na 2 SO 4

Քրոմի (III) հիդրօքսիդն ունի ամֆոտերային հատկություն՝ լուծվելով երկուսն էլ թթուներում՝ առաջացնելով քրոմի (III) աղեր.

2Cr (OH) 3 + 3H 2 SO 4 \u003d Cr 2 (SO 4) 3 + 6H 2 O և ալկալիներում հիդրօքսիքրոմիտների առաջացմամբ՝ Cr (OH) 3 + NaOH \u003d Na 3

Երբ Cr (OH) 3-ը միաձուլվում է ալկալիների հետ, ձևավորվում են մետաքրոմիտներ և օրթոքրոմիտներ.

Cr (OH) 3 + NaOH \u003d NaCrO 2 + 2H 2 O Cr (OH) 3 + 3NaOH \u003d Na 3 CrO 3 + 3H 2 O

Քրոմի (III) հիդրօքսիդը կալցինացնելիս առաջանում է քրոմի (III) օքսիդ.

2Cr (OH) 3 \u003d Cr 2 O 3 + 3H 2 O

Եռավալենտ քրոմի աղերը գունավորվում են ինչպես պինդ վիճակում, այնպես էլ ջրային լուծույթներում։ Օրինակ, անջուր քրոմի (III) սուլֆատը Cr 2 (SO 4) 3-ը մանուշակագույն-կարմիր է, քրոմի (III) սուլֆատի ջրային լուծույթները, կախված պայմաններից, կարող են փոխել գույնը մանուշակագույնից կանաչ: Դա բացատրվում է նրանով, որ ջրային լուծույթներում Cr 3+ կատիոնը գոյություն ունի միայն հիդրատացված 3+ իոնի տեսքով՝ պայմանավորված բարդ միացություններ առաջացնելու եռավալենտ քրոմի հակվածությամբ։ Քրոմի (III) աղերի ջրային լուծույթների մանուշակագույն գույնը պայմանավորված է հենց 3+ կատիոնով։ Երբ տաքացվում են, քրոմի (III) բարդ աղերը կարող են

Մասամբ կորցնում են ջուրը՝ առաջացնելով տարբեր գույների աղեր՝ մինչև կանաչ։

Եռավալենտ քրոմի աղերը բաղադրությամբ, բյուրեղային ցանցի կառուցվածքով և լուծելիությամբ նման են ալյումինի աղերին. Այսպիսով, քրոմի (III), ինչպես նաև ալյումինի համար բնորոշ է կալիումի քրոմի շիբ KCr (SO 4) 2 12H 2 O ձևավորումը, դրանք օգտագործվում են կաշի դաբաղելու համար և որպես տեքստիլ բիզնեսում որպես խոտաբույս:

Քրոմի (III)Cr 2 (SO 4) 3, CrCl 3 և այլն աղեր: օդում պահվելիս դրանք կայուն են, իսկ լուծույթներում հիդրոլիզ են անցնում.

Cr 3+ + 3Cl - + HOHCr (OH) 2+ + 3Cl - + H +

Հիդրոլիզն ընթանում է ըստ I փուլի, բայց կան աղեր, որոնք ամբողջությամբ հիդրոլիզացված են.

Cr 2 S 3 + H 2 O \u003d Cr (OH) 3  + H 2 S 

Ալկալային միջավայրում ռեդոքսային ռեակցիաներում քրոմի (III) աղերը իրենց պահում են որպես վերականգնող նյութեր.

Հարկ է նշել, որ Cr (OH) 2 - Cr (OH) 3 - H 2 CrO 4 օքսիդացման տարբեր վիճակների քրոմի հիդրօքսիդների շարքում հիմնական հատկությունները բնականաբար թուլանում են, իսկ թթվայինները՝ ուժեղանում։ Հատկությունների նման փոփոխությունը պայմանավորված է օքսիդացման աստիճանի բարձրացմամբ և քրոմի իոնային շառավիղների նվազմամբ։ Նույն շարքում օքսիդացնող հատկությունները հետևողականորեն բարելավվում են: Cr (II) միացությունները ուժեղ վերականգնող նյութեր են, հեշտությամբ օքսիդանում են՝ վերածվելով քրոմի (III) միացությունների։ Քրոմի (VI) միացությունները ուժեղ օքսիդացնող նյութեր են, որոնք հեշտությամբ վերածվում են քրոմի (III) միացությունների: Միջանկյալ օքսիդացման վիճակ ունեցող միացություններ, այսինքն. քրոմի (III) միացությունները, երբ փոխազդում են ուժեղ վերականգնող նյութերի հետ, կարող են դրսևորել օքսիդացնող հատկություն՝ վերածվելով քրոմի (II) միացությունների, իսկ ուժեղ օքսիդացնող նյութերի հետ փոխազդեցության դեպքում՝ վերածվելով քրոմի (VI) միացությունների։

^ 17.5. Քրոմատներ և երկքրոմատներ

Քրոմաթթուները կազմում են երկու շարք միացություններ՝ քրոմատներ՝ այսպես կոչված քրոմաթթվի աղեր, և երկքրոմատներ՝ երկքրոմաթթվի այսպես կոչված աղեր։ Քրոմատները գունավոր են դեղին (քրոմատ իոնի գույնը՝ CrO 2-4), դիքրոմատները՝ նարնջագույն (դիքրոմատ իոնի գույնը՝ Cr 2 O 2-7) .

Քրոմատները և երկքրոմատները տարանջատվում են՝ առաջացնելով համապատասխանաբար քրոմատ և երկքրոմատ իոններ.

K 2 CrO 4 2K + +CrO 2- 4

K 2 Cr 2 O 7  2K + + Cr 2 O 2- 7

Քրոմատները ստացվում են CrO 3-ի ալկալիների հետ փոխազդելով.

CrO 3 + 2NaOH \u003d Na 2 CrO 4 + H 2 O

Դիքրոմատները ձևավորվում են, երբ թթուները ավելացվում են քրոմատներին.

2Na 2 CrO 4 + H 2 SO 4 \u003d Na 2 Cr 2 O 7 + Na 2 SO 4 + H 2 O

Հակադարձ անցումը հնարավոր է նաև, երբ դիքրոմատների լուծույթներին ավելացվում են ալկալիներ.

Na 2 Cr 2 O 7 + 2NaOH \u003d 2Na 2 CrO 4 + H 2 O

Այսպիսով, թթվային լուծույթներում գերակշռում են դիքրոմատները (նրանք լուծույթը գունավորում են նարնջագույն), իսկ ալկալային լուծույթներում՝ քրոմատներ (դեղին լուծույթներ)։ Քրոմատ-դիքրոմատ համակարգում հավասարակշռությունը կարող է ներկայացվել հետևյալ հավասարմամբ՝ կրճատ իոնային ձևով.

2CrO 2- 4 + 2H + Cr 2 O 2- 7 + H 2 O Cr 2 O 2- 7 + 2OH - 2CrO 2- 4 + H 2 O

Թթվային միջավայրում քրոմաթթուների աղերը ուժեղ օքսիդացնող նյութեր են։ Դրանք սովորաբար վերածվում են քրոմի (III) միացությունների, օրինակ.

Դիմում

Քրոմի (VI) միացությունները խիստ թունավոր են՝ դրանք ազդում են մաշկի, շնչառական ուղիների վրա և առաջացնում են աչքերի բորբոքում։ Քիմիական ապակյա իրերի լվացման լաբորատորիաներում հաճախ օգտագործվում է քրոմի խառնուրդ,

Որը բաղկացած է K 2 Cr 2 O 7 հագեցած ջրային լուծույթի և H 2 SO 4 խտացված լուծույթի հավասար ծավալներից։

Ջրում լուծվող նատրիումի և կալիումի քրոմատներն օգտագործվում են տեքստիլ և կաշվե արդյունաբերությունում՝ որպես փայտի կոնսերվանտներ։ Որոշ մետաղների չլուծվող քրոմատները հիանալի գեղարվեստական ​​ներկեր են։ Սրանք դեղին պսակներ են (PbCrO 4, |ZnCrO 4, SrCrO 4) և կարմիր կապար-մոլիբդենային պսակներ (պարունակում է PbCrO 4 և MoCrO 4) և շատ ուրիշներ։ Երանգների հարստությունը՝ վարդագույն-կարմիրից մինչև մանուշակագույն, հայտնի է SnCrO 4-ով, որն օգտագործվում է ճենապակի վրա նկարելու համար:

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։

Թթուներով քրոմի (III) օքսիդը կազմում է աղեր.

Cr 2 O 3 + 6HCl \u003d 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).

Cr 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

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 \u003d 2K 2 CrO 4 + 2H 2 O

Cr 2 O 3 + 3O 2 + 4Na 2 CO 3 \u003d 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) Քրոմի (III) հիդրօքսիդ

Քրոմի (III) հիդրօքսիդն ունի ամֆոտերային հատկություն։

2Cr(OH) 3 \u003d Cr 2 O 3 + 3H 2 O

2Cr(OH) 3 + 3Br 2 + 10KOH = 2K 2 CrO 4 + 6KBr + 8H 2 O

3) Քրոմի աղեր (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 \u003d 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 \u003d 2Na 2 CrO 4 + 6NaBr + 8H 2 O

2K 3 + 3Br 2 + 4KOH = 2K 2 CrO 4 + 6KBr + 8H 2 O

2KCrO 2 + 3PbO 2 + 8KOH = 2K 2 CrO 4 + 3K 2 PbO 2 + 4H 2 O

Cr 2 S 3 + 30HNO 3 (conc.) \u003d 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 (բացակայություն) + H 2 O \u003d Cr (OH) 3 + NaCl

NaCrO 2 + 4HCl (ավելորդ) = CrCl 3 + NaCl + 2H 2 O

K 3 + 3CO 2 \u003d Cr (OH) 3 ↓ + 3NaHCO 3

Ամբողջովին հիդրոլիզացված է լուծույթում

NaCrO 2 + 2H 2 O \u003d Cr (OH) 3 ↓ + NaOH

Քրոմի աղերի մեծ մասը շատ լուծելի է ջրում, բայց հեշտությամբ հիդրոլիզվում է.

Cr 3+ + HOH ↔ CrOH 2+ + H +

CrCl 3 + HOH ↔ CrOHCl 2 + HCl

Քրոմի (III) կատիոններից և թույլ կամ ցնդող թթվի անիոններից առաջացած աղերը ամբողջությամբ հիդրոլիզվում են ջրային լուծույթներում.

Cr 2 S 3 + 6H 2 O \u003d 2Cr (OH) 3 ↓ + 3H 2 S

Քրոմի (VI) միացություններ

1) քրոմի օքսիդ (VI).

Քրոմի (VI) օքսիդ. Խիստ թունավոր!

Քրոմի (VI) օքսիդը կարելի է ստանալ 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 \u003d H 2 CrO 4

2CrO 3 + H 2 O \u003d H 2 Cr 2 O 7

Քրոմի (VI) օքսիդը ուժեղ օքսիդացնող նյութ է. այն օքսիդացնում է ածխածինը, ծծումբը, յոդը, ֆոսֆորը՝ միաժամանակ վերածվելով քրոմի (III) օքսիդի։

4CrO 3 → 2Cr 2 O 3 + 3O 2.

4CrO 3 + 3S = 2Cr 2 O 3 + 3SO 2

Աղի օքսիդացում.

2CrO 3 + 3K 2 SO 3 + 3H 2 SO 4 \u003d 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 \u003d 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

Ի ալկալային - hydroxochromates (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 \u003d 2Na 3 + 3Na 2 SO 4

2Na 2 CrO 4 + 3Na 2 S + 8H 2 O \u003d 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։ Լուծույթի ռեակցիան փոխելով՝ հնարավոր է իրականացնել քրոմատների փոխադարձ փոխակերպումը դիքրոմատների.

2K 2 CrO 4 + 2HCl (տարբերություն) = K 2 Cr 2 O 7 + 2KCl + H 2 O

2K 2 CrO 4 + H 2 O + CO 2 \u003d 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, իսկ գազը բաց է թողնվել և մնացել է չլուծվող նյութ։ Այս նյութին ավելացվել է կաուստիկ սոդայի լուծույթ, որի միջով անցել է քլոր գազ, մինչդեռ լուծույթը ստացել է դեղին գույն։ Լուծույթը թթվացվել է ծծմբաթթվով, որի արդյունքում գույնը դարձել է նարնջագույն; սուլֆիդը ջրով մշակման ժամանակ արձակված գազն անցել է ստացված լուծույթով, և լուծույթի գույնը դարձել է կանաչ։ Գրի՛ր նկարագրված ռեակցիաների հավասարումները.

2. Անհայտ փոշու նյութը՝ նարնջագույն գույնի նարնջագույն նյութը կարճ տաքացնելուց հետո սկսվում է ինքնաբուխ ռեակցիա, որն ուղեկցվում է գույնի փոփոխությամբ դեպի կանաչ, գազի ու կայծերի արտազատումով։ Պինդ մնացորդը խառնել են կաուստիկ պոտաշի հետ և տաքացրել, ստացված նյութը ներմուծել աղաթթվի նոսր լուծույթի մեջ և առաջացել է կանաչ նստվածք, որը լուծվում է թթվի ավելցուկի մեջ։ Գրի՛ր նկարագրված ռեակցիաների հավասարումները.

3. Երկու աղ բոցը մանուշակագույն են գունավորում: Դրանցից մեկը անգույն է, և երբ այն փոքր-ինչ տաքացվում է խտացված ծծմբական թթվով, թորվում է հեղուկ, որի մեջ պղինձը լուծվում է, վերջին ձևափոխությունն ուղեկցվում է շագանակագույն գազի էվոլյուցիայով։ 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 հիդրօքսիդ՝ մշակված աղաթթվով։ Ստացված լուծույթին ավելացրել են պոտաշ, նստվածքն առանձնացրել և ավելացրել են կալիումի հիդրօքսիդի խտացված լուծույթի մեջ, արդյունքում նստվածքը լուծվել է։ Ավելորդ աղաթթվի ավելացումից հետո ստացվել է կանաչ լուծույթ։ Գրի՛ր նկարագրված ռեակցիաների հավասարումները.

5. Դեղին աղի լուծույթին նոսր աղաթթու ավելացնելիս, որը բոցը դառնում է մանուշակագույն, գույնը փոխվում է նարնջագույն-կարմիրի: Խտացված ալկալիով լուծույթը չեզոքացնելուց հետո լուծույթի գույնը վերադարձավ իր սկզբնական գույնին։ Երբ ստացված խառնուրդին ավելացվում է բարիումի քլորիդ, ձևավորվում է դեղին նստվածք։ Նստվածքը զտվել է և ֆիլտրատին ավելացվել արծաթի նիտրատի լուծույթ: Գրի՛ր նկարագրված ռեակցիաների հավասարումները.

6. Սոդա մոխիրը ավելացվել է եռարժեք քրոմի սուլֆատի լուծույթին: Ձևավորված նստվածքն առանձնացրին, տեղափոխեցին նատրիումի հիդրօքսիդի լուծույթ, ավելացրին բրոմ և տաքացրին։ Ռեակցիայի արգասիքները ծծմբաթթվով չեզոքացնելուց հետո լուծույթը ձեռք է բերում նարնջագույն երանգ, որը անհետանում է լուծույթով ծծմբի երկօքսիդն անցնելուց հետո։ Գրի՛ր նկարագրված ռեակցիաների հավասարումները.

7) Քրոմի (III) սուլֆիդի փոշին մշակել են ջրով։ Գոյացած մոխրագույն-կանաչ նստվածքը մշակվել է քլորաջրով կալիումի հիդրօքսիդի առկայության դեպքում: Ստացված դեղին լուծույթին ավելացվել է կալիումի սուլֆիտի լուծույթ, և նորից մոխրագույն-կանաչ նստվածք է թափվել, որը կալցինացվել է մինչև զանգվածը հաստատուն լինի։ Գրի՛ր նկարագրված ռեակցիաների հավասարումները.

8) Քրոմի(III) սուլֆիդի փոշին լուծվել է ծծմբաթթվի մեջ. Այս դեպքում գազ է բաց թողնվել և լուծույթ է գոյացել։ Ստացված լուծույթին ավելացրել են ամոնիակի լուծույթի ավելցուկ, իսկ գազն անցել է կապարի նիտրատի լուծույթով։ Ստացված սև նստվածքը սպիտակեց ջրածնի պերօքսիդով մշակումից հետո: Գրի՛ր նկարագրված ռեակցիաների հավասարումները.

9) տաքացման ժամանակ քայքայված ամոնիումի երկքրոմատ. Պինդ քայքայման արտադրանքը լուծվել է ծծմբաթթվի մեջ: Ստացված լուծույթին ավելացվել է նատրիումի հիդրօքսիդի լուծույթ՝ մինչև նստվածք առաջանալը։ 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, ստացված լուծույթից մեկուսացվել է նարնջի աղ։ Այս աղը մշակվել է հիդրոբրոմաթթվով: Ստացված պարզ նյութը արձագանքեց ջրածնի սուլֆիդի հետ։ Գրի՛ր նկարագրված ռեակցիաների հավասարումները.

11. Քլորի մեջ այրվել է քրոմը։ Ստացված աղը արձագանքել է ջրածնի պերօքսիդ և նատրիումի հիդրօքսիդ պարունակող լուծույթի հետ։ Ստացված դեղին լուծույթին ավելացվել է ծծմբաթթվի ավելցուկ, 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։ Ստացված գազը փոխազդեց բարիումի հիդրօքսիդի ավելցուկային լուծույթի հետ՝ 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: ստացված գազն անցել է ծծմբաթթվի կալիումի երկքրոմատի լուծույթով։ նստեցված դեղին նյութը զտվել է և միաձուլվել ալյումինի հետ: Գրի՛ր նկարագրված ռեակցիաների հավասարումները.

14. Քլորն այրվել է քլորի մթնոլորտում։ Ստացված աղին կաթիլ-կաթիլային ավելացնում էին կալիումի հիդրօքսիդ, մինչև տեղումները դադարում էին: Ստացված նստվածքը օքսիդացվել է ջրածնի պերօքսիդով կաուստիկ կալիումի մեջ 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 \u003d 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 \u003d KCl + Cr (OH) 3 ↓

Cr(OH) 3 + 3HCl = CrCl 3 + 3H 2 O

3) KNO 3 (պինդ) + H 2 SO 4 (կոնկրետ) HNO 3 + KHSO 4.

4HNO 3 + Cu \u003d 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 \u003d 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 \u003d 2Cr (OH) 3 ↓ + 3CO 2 + 6KCl

Cr(OH) 3 + 3KOH = K 3

K 3 + 6HCl \u003d 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 \u003d 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 \u003d 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 \u003d 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)3Cr2O3 + 3H2O

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 \u003d 2Cr (OH) 3 ↓ + 3 (NH 4) 2 SO 4

H 2 S + Pb (NO 3) 2 \u003d PbS + 2HNO 3

PbS + 4H 2 O 2 \u003d 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 \u003d Cr 2 (SO 4) 3 + 3H 2 O

Cr 2 (SO 4) 3 + 6NaOH \u003d 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 (տարբերություն) \u003d 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 \u003d 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 \u003d BaCl 2 + CO 2 + H 2 O

BaCl 2 + 2AgNO 3 \u003d 2AgCl ↓ + Ba (NO 3) 2

13) 2K + S = K 2 S

K 2 S + 2HCl \u003d 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 \u003d Al 2 S 3

14) 2Cr + 3Cl 2 = 2CrCl 3

CrCl 3 + 3KOH \u003d 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 ոչ մետաղների հետ համեմատած ավելի բարձր էլեկտրաբացասական արժեք ունեցող 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).

Թթվածնի պակասի դեպքում դուք կարող եք ստանալ CO

Ամորֆ ածխածինը արդեն սենյակային ջերմաստիճանում արձագանքում է ֆտորին:

C + 2F 2 = CF 4

Քլորով տաքացնելիս.

C + 2Cl 2 = CCl 4

Ավելի ուժեղ տաքացման դեպքում ածխածինը փոխազդում է ծծմբի, սիլիցիումի հետ.

Էլեկտրական լիցքաթափման ազդեցության տակ ածխածինը միանում է ազոտին՝ ձևավորելով դիացին.

2C + N 2 → N ≡ C - C ≡ N

Կատալիզատորի (նիկելի) առկայության դեպքում և երբ տաքացվում է, ածխածինը փոխազդում է ջրածնի հետ.

C + 2H 2 = CH 4

Ջրի հետ տաք կոքսը ձևավորում է գազերի խառնուրդ.

C + H 2 O \u003d CO + H 2

Ածխածնի նվազեցնող հատկությունները օգտագործվում են պիրոմետալուրգիայում.

C + CuO = Cu + CO

Ակտիվ մետաղների օքսիդներով տաքացնելիս ածխածինը ձևավորում է կարբիդներ.

3C + CaO \u003d CaC 2 + CO

9С + 2Al 2 O 3 \u003d Al 4 C 3 + 6CO

2C + Na 2 SO 4 \u003d Na 2 S + CO 2

2C + Na 2 CO 3 \u003d 2Na + 3CO

Ածխածինը օքսիդանում է այնպիսի ուժեղ օքսիդացնող նյութերով, ինչպիսիք են խտացված ծծմբական և ազոտական ​​թթուները, այլ օքսիդացնող նյութերը.

C + 4HNO 3 (կոնց.) = CO 2 + 4NO 2 + 2H 2 O

C + 2H 2 SO 4 (կոնկրետ) \u003d 2SO 2 + CO 2 + 2H 2 O

3C + 8H 2 SO 4 + 2K 2 Cr 2 O 7 \u003d 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 \u003d Al 4 C 3

Կարբիդները ենթարկվում են հիդրոլիզի՝ առաջացնելով ածխաջրածիններ.

Al 4 C 3 + 12H 2 O \u003d 4Al (OH) 3 + 3CH 4

CaC 2 + 2H 2 O \u003d Ca (OH) 2 + C 2 H 2

Քրոմը ձևավորում է երեք օքսիդ՝ CrO, Cr 2 O 3, CrO 3:

Քրոմի օքսիդ (II) CrO - պիրոֆորային սև փոշի: Ունի հիմնական հատկություններ.

Redox ռեակցիաներում այն ​​իրեն պահում է որպես նվազեցնող նյութ.

CrO-ն ստացվում է քրոմի կարբոնիլ Cr(CO) 6-ի վակուումային տարրալուծմամբ 300°C-ում։

Քրոմի օքսիդ (III) Cr 2 O 3 - հրակայուն կանաչ փոշի: Այն կարծրությամբ մոտ է կորունդին, հետևաբար ներմուծվում է փայլեցնող նյութերի բաղադրության մեջ։ Ձևավորվում է Cr-ի և O 2-ի փոխազդեցությունից բարձր ջերմաստիճանում։ Լաբորատորիայում քրոմի (III) օքսիդը կարելի է ձեռք բերել ամոնիումի երկքրոմատի տաքացման միջոցով.

(N -3 H 4) 2 Cr +6 2 O 7 \u003d Cr +3 2 O 3 + N 0 2 + 4H 2 O

Քրոմի (III) օքսիդն ունի ամֆոտերային հատկություն։ Թթուների հետ փոխազդեցության ժամանակ առաջանում են քրոմի (III) աղեր՝ Cr 2 O 3 + 3H 2 SO 4 \u003d Cr 2 (SO 4) 3 + 3H 2 O

Հալվածքում ալկալիների հետ փոխազդելիս ձևավորվում են քրոմի (III) միացություններ՝ քրոմիտներ (թթվածնի բացակայության դեպքում)՝ Cr 2 O 3 + 2NaOH \u003d 2NaCrO 2 + H 2 O

Քրոմի (III) օքսիդը ջրում անլուծելի է։

Redox ռեակցիաներում քրոմի (III) օքսիդը իրեն պահում է որպես վերականգնող նյութ.

Քրոմի օքսիդ (VI) CrO 3 - քրոմ անհիդրիդ, մուգ կարմիր ասեղանման բյուրեղներ է: Մոտ 200°C տաքացնելիս այն քայքայվում է.

4CrO 3 \u003d 2Cr 2 O 3 + 3O 2

Ջրում հեշտությամբ լուծվող, թթվային բնույթ ունենալով, առաջացնում է քրոմաթթուներ։ Ավելորդ ջրով առաջանում է քրոմաթթու H 2 CrO 4.

CrO 3 + H 2 O \u003d H 2 CrO 4

CrO 3-ի բարձր կոնցենտրացիայի դեպքում ձևավորվում է երկքրոմաթթու H 2 Cr 2 O 7.

2CrO 3 + H 2 O \u003d H 2 Cr 2 O 7

որը նոսրանալիս դառնում է քրոմաթթու.

H 2 Cr 2 O 7 + H 2 O \u003d 2H 2 CrO 4

Քրոմաթթուները գոյություն ունեն միայն ջրային լուծույթում, այդ թթուներից և ոչ մեկը ազատ վիճակում չի մեկուսացվել: Այնուամենայնիվ, նրանց աղերը շատ կայուն են:

Քրոմի (VI) օքսիդը ուժեղ օքսիդացնող նյութ է.

3S + 4CrO 3 \u003d 3SO 2 + 2Cr 2 O 3

Օքսիդացնում է յոդը, ծծումբը, ֆոսֆորը, քարածուխը՝ վերածվելով Cr 2 O 3-ի։ CrO 3-ը ստացվում է նատրիումի երկքրոմատի հագեցած ջրային լուծույթի վրա խտացված ծծմբաթթվի ավելցուկի ազդեցությամբ. քրոմի օքսիդի ուժեղ թունավորությունը (VI):

Քրոմը 24 ատոմային համարով քիմիական տարր է։ Այն կոշտ, փայլուն, պողպատամոխրագույն մետաղ է, որը լավ փայլեցնում է և չի մաշվում։ Օգտագործվում է համաձուլվածքներում, ինչպիսիք են չժանգոտվող պողպատը և որպես ծածկույթ: Մարդու մարմնին անհրաժեշտ է փոքր քանակությամբ եռարժեք քրոմ՝ շաքարը նյութափոխանակելու համար, սակայն Cr(VI)-ը շատ թունավոր է:

Քրոմի տարբեր միացություններ, ինչպիսիք են քրոմի (III) օքսիդը և կապարի քրոմատը, վառ գույնի են և օգտագործվում են ներկերի և գունանյութերի մեջ։ Ռուբինի կարմիր գույնը պայմանավորված է այս քիմիական տարրի առկայությամբ: Որոշ նյութեր, հատկապես նատրիումը, օքսիդացնող նյութեր են, որոնք օգտագործվում են օրգանական միացությունների օքսիդացման և (ծծմբաթթվի հետ միասին) լաբորատոր ապակյա իրերի մաքրման համար: Բացի այդ, քրոմի օքսիդը (VI) օգտագործվում է մագնիսական ժապավենի արտադրության մեջ:

Բացահայտում և ստուգաբանություն

Քրոմի քիմիական տարրի հայտնաբերման պատմությունը հետևյալն է. 1761 թվականին Յոհան Գոթլոբ Լեհմանը Ուրալյան լեռներում գտավ նարնջագույն-կարմիր հանքանյութ և այն անվանեց «Սիբիրյան կարմիր կապար»։ Թեև այն սխալմամբ նույնացվել է որպես սելենի և երկաթի հետ կապարի միացություն, նյութը իրականում կապարի քրոմատ էր՝ PbCrO 4 քիմիական բանաձևով: Այսօր այն հայտնի է որպես կոկոնտի հանքանյութ:

1770 թվականին Փիթեր Սայմոն Պալասը այցելեց այն վայրը, որտեղ Լեմանը գտավ կարմիր կապարի հանքանյութ, որն ուներ շատ օգտակար պիգմենտային հատկություններ ներկերի մեջ: Սիբիրյան կարմիր կապարի օգտագործումը որպես ներկ արագ զարգացավ։ Բացի այդ, մոդայիկ է դարձել վառ դեղինը կոկոնտեից։

1797 թվականին Նիկոլա-Լուի Վոկելենը ստացավ կարմիրի նմուշներ, խառնելով կոկոնտը աղաթթվի հետ, նա ստացավ CrO 3 օքսիդ: Քրոմը՝ որպես քիմիական տարր, մեկուսացվել է 1798 թվականին։ Վոկելենն այն ստացել է փայտածուխով օքսիդ տաքացնելով։ Նա նաև կարողացավ քրոմի հետքեր հայտնաբերել թանկարժեք քարերում, ինչպիսիք են ռուբինը և զմրուխտը:

1800-ական թվականներին Cr-ը հիմնականում օգտագործվում էր ներկերի և կաշվե աղերի մեջ։ Այսօր մետաղի 85%-ն օգտագործվում է համաձուլվածքներում։ Մնացածն օգտագործվում է քիմիական արդյունաբերության, հրակայուն նյութերի արտադրության և ձուլման արդյունաբերության մեջ։

Քրոմ քիմիական տարրի արտասանությունը համապատասխանում է հունարեն χρῶμα, որը նշանակում է «գույն», քանի որ նրանից կարելի է ստանալ բազմաթիվ գունավոր միացություններ։

Հանքարդյունաբերություն և արտադրություն

Տարրը պատրաստված է քրոմիտից (FeCr 2 O 4): Աշխարհի այս հանքաքարի մոտավորապես կեսը արդյունահանվում է Հարավային Աֆրիկայում: Բացի այդ, նրա խոշոր արտադրողներն են Ղազախստանը, Հնդկաստանը և Թուրքիան։ Քրոմիտի բավականաչափ ուսումնասիրված հանքավայրեր կան, բայց աշխարհագրորեն դրանք կենտրոնացած են Ղազախստանում և հարավային Աֆրիկայում։

Բնական քրոմ մետաղի հանքավայրերը հազվադեպ են, բայց կան: Օրինակ, այն արդյունահանվում է Ռուսաստանի Ուդաչնայա հանքավայրում։ Այն հարուստ է ադամանդներով, և նվազեցնող միջավայրը նպաստել է մաքուր քրոմի և ադամանդի ձևավորմանը:

Մետաղի արդյունաբերական արտադրության համար քրոմի հանքաքարերը մշակվում են հալած ալկալիով (կաուստիկ սոդա, NaOH): Այս դեպքում առաջանում է նատրիումի քրոմատ (Na 2 CrO 4), որը ածխածնի միջոցով վերածվում է Cr 2 O 3 օքսիդի։ Մետաղը ստացվում է օքսիդը տաքացնելով ալյումինի կամ սիլիցիումի առկայությամբ։

2000 թվականին մոտավորապես 15 մլն տ քրոմի հանքաքար արդյունահանվել և վերամշակվել է 4 մտոնտ ֆերոքրոմի, 70% քրոմ-երկաթի, 2,5 միլիարդ ԱՄՆ դոլար գնահատված շուկայական արժեքով:

Հիմնական բնութագրերը

Քրոմի քիմիական տարրի առանձնահատկությունը պայմանավորված է նրանով, որ այն պարբերական համակարգի չորրորդ շրջանի անցումային մետաղ է և գտնվում է վանադիումի և մանգանի միջև։ Ընդգրկված է VI խմբում։ Այն հալչում է 1907 °C ջերմաստիճանում։ Թթվածնի առկայության դեպքում քրոմը արագ ձևավորում է օքսիդի բարակ շերտ, որը պաշտպանում է մետաղը թթվածնի հետ հետագա փոխազդեցությունից։

Որպես անցումային տարր՝ այն տարբեր համամասնություններով փոխազդում է նյութերի հետ։ Այսպիսով, այն ձևավորում է միացություններ, որոնցում ունի տարբեր օքսիդացման վիճակներ: Քրոմը +2, +3 և +6 հիմնական վիճակներով քիմիական տարր է, որից +3-ը ամենակայունն է։ Բացի այդ, հազվադեպ դեպքերում նկատվում են +1, +4 և +5 վիճակներ։ +6 օքսիդացման վիճակում գտնվող քրոմի միացությունները ուժեղ օքսիդացնող նյութեր են։

Ինչ գույն է քրոմը: Քիմիական տարրը տալիս է ռուբինի երանգ: Cr 2 O 3-ի համար օգտագործվում է նաև որպես գունանյութ, որը կոչվում է «քրոմ կանաչ»: Դրա աղերը գունավոր ապակին են զմրուխտ կանաչ գույնով: Քրոմը քիմիական տարր է, որի ներկայությունը կարմիր է դարձնում ռուբին: Հետեւաբար, այն օգտագործվում է սինթետիկ ռուբինի արտադրության մեջ:

իզոտոպներ

Քրոմի իզոտոպներն ունեն 43-ից 67 ատոմային զանգված: Սովորաբար այս քիմիական տարրը բաղկացած է երեք կայուն ձևերից՝ 52 Cr, 53 Cr և 54 Cr: Դրանցից 52 Cr-ն ամենատարածվածն է (բոլոր բնական քրոմի 83,8%-ը): Բացի այդ, նկարագրված են 19 ռադիոիզոտոպներ, որոնցից 50 Cr-ն ամենակայունն է, որի կիսամյակը գերազանցում է 1,8 x 10 17 տարին: 51 Cr-ի կիսամյակը 27,7 օր է, իսկ մնացած բոլոր ռադիոակտիվ իզոտոպների համար այն չի գերազանցում 24 ժամը, իսկ մեծ մասի համար այն տևում է մեկ րոպեից պակաս։ Տարրը ունի նաև երկու մետաստատ.

Քրոմի իզոտոպները երկրակեղևում, որպես կանոն, ուղեկցում են մանգանի իզոտոպներին, որոնք կիրառություն են գտնում երկրաբանության մեջ։ 53 Cr-ն առաջանում է 53 Mn ռադիոակտիվ քայքայման ժամանակ։ Mn/Cr իզոտոպային հարաբերակցությունը ամրապնդում է Արեգակնային համակարգի վաղ պատմության մասին այլ տեղեկություններ: Տարբեր երկնաքարերից 53 Cr/ 52 Cr և Mn/Cr հարաբերակցությունների փոփոխությունները ապացուցում են, որ նոր ատոմային միջուկներ են ստեղծվել Արեգակնային համակարգի ձևավորումից անմիջապես առաջ:

Քիմիական տարր քրոմ. հատկություններ, միացությունների բանաձև

Քրոմի օքսիդը (III) Cr 2 O 3, որը նաև հայտնի է որպես sesquioxide, այս քիմիական տարրի չորս օքսիդներից մեկն է: Ստացվում է քրոմիտից։ Կանաչ միացությունը սովորաբար կոչվում է «քրոմ կանաչ», երբ օգտագործվում է որպես գունանյութ էմալի և ապակու ներկման համար: Օքսիդը կարող է լուծվել թթուներում՝ առաջացնելով աղեր, իսկ հալված ալկալիներում՝ քրոմիտներում։

Կալիումի բիքրոմատ

K 2 Cr 2 O 7-ը հզոր օքսիդացնող նյութ է և նախընտրելի է որպես օրգանական նյութերից լաբորատոր ապակյա իրերի մաքրող միջոց: Դրա համար օգտագործվում է նրա հագեցած լուծույթը, սակայն երբեմն այն փոխարինվում է նատրիումի երկքրոմատով՝ ելնելով վերջինիս ավելի բարձր լուծելիությունից։ Բացի այդ, այն կարող է կարգավորել օրգանական միացությունների օքսիդացման գործընթացը՝ առաջնային ալկոհոլը վերածելով ալդեհիդի, իսկ հետո՝ ածխաթթու գազի։

Կալիումի դիքրոմատը կարող է առաջացնել քրոմի դերմատիտ: Հավանաբար, քրոմը զգայունության պատճառն է, որը հանգեցնում է դերմատիտի զարգացմանը, հատկապես ձեռքերի և նախաբազուկների, որը քրոնիկ է և դժվար բուժելի: Ինչպես մյուս Cr(VI) միացությունները, կալիումի բիքրոմատը քաղցկեղածին է: Այն պետք է վարվի ձեռնոցներով և համապատասխան պաշտպանիչ սարքավորումներով:

Քրոմաթթու

Միացությունն ունի H 2 CrO 4 հիպոթետիկ կառուցվածք: Բնության մեջ չկան ո՛չ քրոմ, ո՛չ երկքրոմ թթուներ, այլ դրանց անիոնները հանդիպում են տարբեր նյութերում։ «Քրոմաթթուն», որը կարելի է գտնել վաճառքում, իրականում նրա թթվային անհիդրիդն է՝ CrO 3 տրիօքսիդը։

Կապար (II) քրոմատ

PbCrO 4-ն ունի վառ դեղին գույն և գործնականում չի լուծվում ջրում: Այդ իսկ պատճառով այն կիրառություն է գտել որպես գունավորող պիգմենտ «դեղին թագ» անվան տակ։

Cr և հնգավալենտ կապ

Քրոմն առանձնանում է հնգավալենտ կապեր ստեղծելու ունակությամբ։ Միացությունը ստեղծվում է Cr(I) և ածխաջրածնային ռադիկալով։ Քրոմի երկու ատոմների միջև ձևավորվում է հնգավալենտ կապ։ Դրա բանաձևը կարող է գրվել որպես Ar-Cr-Cr-Ar, որտեղ Ar-ը հատուկ անուշաբույր խումբ է:

Դիմում

Քրոմը քիմիական տարր է, որի հատկությունները նրան տվել են բազմաթիվ տարբեր կիրառումներ, որոնցից մի քանիսը թվարկված են ստորև:

Այն մետաղներին տալիս է կոռոզիայից դիմադրություն և փայլուն մակերես: Հետևաբար, քրոմը ներառված է այնպիսի համաձուլվածքների մեջ, ինչպիսին է չժանգոտվող պողպատը, որն օգտագործվում է օրինակ՝ պատառաքաղի մեջ: Այն նաև օգտագործվում է քրոմապատման համար։

Քրոմը տարբեր ռեակցիաների կատալիզատոր է: Օգտագործվում է աղյուսներ թրծելու համար կաղապարներ պատրաստելու համար։ Դրա աղերը մաշկը այրում են: Կալիումի բիքրոմատն օգտագործվում է օրգանական միացությունների օքսիդացման համար, ինչպիսիք են սպիրտները և ալդեհիդները, ինչպես նաև լաբորատոր ապակյա իրերը մաքրելու համար։ Այն ծառայում է որպես գործվածքների ներկման համար ամրացնող նյութ և օգտագործվում է նաև լուսանկարչության և ֆոտո տպագրության մեջ:

CrO 3-ն օգտագործվում է մագնիսական ժապավեններ պատրաստելու համար (օրինակ՝ աուդիո ձայնագրման համար), որոնք ավելի լավ բնութագրեր ունեն, քան երկաթի օքսիդ թաղանթները։

Դերը կենսաբանության մեջ

Եռավալենտ քրոմը քիմիական տարր է, որն անհրաժեշտ է մարդու մարմնում շաքարի նյութափոխանակության համար: Ի հակադրություն, վեցավալենտ Cr-ը խիստ թունավոր է:

Նախազգուշական միջոցներ

Քրոմի մետաղը և Cr(III) միացությունները ընդհանուր առմամբ վտանգավոր չեն համարվում առողջության համար, սակայն Cr(VI) պարունակող նյութերը կարող են թունավոր լինել, եթե կլանվեն կամ ներշնչվեն: Այս նյութերի մեծ մասը նյարդայնացնում է աչքերը, մաշկը և լորձաթաղանթները: Քրոնիկ ազդեցության դեպքում քրոմի (VI) միացությունները կարող են վնասել աչքին, եթե պատշաճ կերպով չբուժվեն: Բացի այդ, այն ճանաչված քաղցկեղածին է: Այս քիմիական տարրի մահացու չափաբաժինը մոտավորապես կես թեյի գդալ է։ Առողջապահության համաշխարհային կազմակերպության առաջարկությունների համաձայն՝ խմելու ջրի մեջ Cr (VI) առավելագույն թույլատրելի կոնցենտրացիան 0,05 մգ է մեկ լիտրում։

Քանի որ քրոմի միացությունները օգտագործվում են ներկերի և կաշվի դաբաղման մեջ, դրանք հաճախ հայտնաբերվում են լքված արդյունաբերական տարածքների հողում և ստորերկրյա ջրերում, որոնք պահանջում են շրջակա միջավայրի մաքրում և վերականգնում: Cr(VI) պարունակող այբբենարանը դեռ լայնորեն օգտագործվում է օդատիեզերական և ավտոմոբիլային արդյունաբերության մեջ:

Տարրերի հատկությունները

Քրոմի հիմնական ֆիզիկական հատկությունները հետևյալն են.

• Ատոմային համարը՝ 24։
• Ատոմային քաշը՝ 51,996։
• Հալման կետը՝ 1890 °C։
• Եռման կետը՝ 2482 °C։
• Օքսիդացման վիճակը՝ +2, +3, +6:
• Էլեկտրոնի կոնֆիգուրացիա՝ 3d 5 4s 1: