არჩევითი კურსი „ქრომი და მისი ნაერთები“. ქრომის ნაერთები

სამიზნე:გაიღრმავოს მოსწავლეთა ცოდნა გაკვეთილის თემაზე.

Დავალებები:

• დაახასიათოს ქრომი, როგორც მარტივი ნივთიერება;
• გააცნობს მოსწავლეებს სხვადასხვა დაჟანგვის მდგომარეობის ქრომის ნაერთებს;
• აჩვენეთ ნაერთების თვისებების დამოკიდებულება დაჟანგვის ხარისხზე;
• აჩვენეთ ქრომის ნაერთების რედოქს თვისებები;
• გააგრძელონ მოსწავლეთა უნარ-ჩვევების გამომუშავება მოლეკულური და იონური ქიმიური რეაქციების განტოლებების ჩაწერისა და ელექტრონული ბალანსის შესაქმნელად;
• გააგრძელეთ ქიმიურ ექსპერიმენტზე დაკვირვების უნარის გამომუშავება.

გაკვეთილის ფორმა:ლექცია სტუდენტების დამოუკიდებელი მუშაობის ელემენტებით და ქიმიურ ექსპერიმენტზე დაკვირვება.

გაკვეთილის მიმდინარეობა

I. წინა გაკვეთილის მასალის გამეორება.

1. უპასუხეთ კითხვებს და შეასრულეთ დავალებები:

რა ელემენტები მიეკუთვნება ქრომის ქვეჯგუფს?

დაწერეთ ატომების ელექტრონული ფორმულები

რა ტიპის ელემენტებია ისინი?

რა ჟანგვის მდგომარეობას ავლენენ ნაერთები?

როგორ იცვლება ატომის რადიუსი და იონიზაციის ენერგია ქრომიდან ვოლფრამამდე?

შეგიძლიათ სთხოვოთ სტუდენტებს შეავსონ ცხრილი ატომური რადიუსების, იონიზაციის ენერგიების ცხრილის მნიშვნელობების გამოყენებით და გამოიტანონ დასკვნები.

ცხრილის ნიმუში:

2. მოუსმინეთ მოსწავლის მოხსენებას თემაზე „ქრომის ქვეჯგუფის ელემენტები ბუნებაში, მომზადებასა და გამოყენებაში“.

II. ლექცია.

ლექციის მონახაზი:

1. ქრომი.
2. ქრომის ნაერთები. (2)

• ქრომის ოქსიდი; (2)
• ქრომის ჰიდროქსიდი. (2)

1. ქრომის ნაერთები. (3)

• ქრომის ოქსიდი; (3)
• ქრომის ჰიდროქსიდი. (3)

1. ქრომის ნაერთები (6)

• ქრომის ოქსიდი; (6)
• ქრომის და დიქრომის მჟავები.

1. ქრომის ნაერთების თვისებების დამოკიდებულება დაჟანგვის ხარისხზე.
2. ქრომის ნაერთების რედოქს თვისებები.

1. ქრომი.

ქრომი არის თეთრი, მბზინავი ლითონი მოლურჯო ელფერით, ძალიან მყარი (სიმკვრივე 7,2 გ/სმ3), დნობის წერტილი 1890˚C.

ქიმიური თვისებები:ქრომი არის არააქტიური ლითონი ნორმალურ პირობებში. ეს აიხსნება იმით, რომ მისი ზედაპირი დაფარულია ოქსიდის ფილმით (Cr 2 O 3). როდესაც თბება, ოქსიდის ფილმი განადგურებულია და ქრომი რეაგირებს მარტივ ნივთიერებებთან მაღალ ტემპერატურაზე:

• 4Сr +3О 2 = 2Сr 2 О 3
• 2Сr + 3S = Сr 2 S 3
• 2Сr + 3Cl 2 = 2СrСl 3

ვარჯიში:აზოტთან, ფოსფორთან, ნახშირბადთან და სილიციუმთან ქრომის რეაქციების განტოლებების შედგენა; შეადგინეთ ელექტრონული ბალანსი ერთ-ერთი განტოლებისთვის, მიუთითეთ ჟანგვის აგენტი და შემცირების აგენტი.

ქრომის ურთიერთქმედება რთულ ნივთიერებებთან:

ძალიან მაღალ ტემპერატურაზე ქრომი რეაგირებს წყალთან:

• 2Сr + 3Н2О = Сr2О3 + 3Н2

ვარჯიში:

ქრომი რეაგირებს განზავებულ გოგირდოვან და მარილმჟავებთან:

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

ვარჯიში:შეადგინეთ ელექტრონული ბალანსი, მიუთითეთ ჟანგვის და შემცირების აგენტი.

კონცენტრირებული გოგირდის მარილმჟავა და აზოტის მჟავები ახდენს ქრომის პასიურობას.

2. ქრომის ნაერთები. (2)

1. ქრომის ოქსიდი (2)- CrO არის მყარი, კაშკაშა წითელი ნივთიერება, ტიპიური ძირითადი ოქსიდი (ეს შეესაბამება ქრომის (2) ჰიდროქსიდს - Cr(OH) 2), არ იხსნება წყალში, მაგრამ იხსნება მჟავებში:

• CrO + 2HCl = CrCl 2 + H 2 O

ვარჯიში:შეადგინეთ რეაქციის განტოლება მოლეკულური და იონური ფორმით ქრომის ოქსიდის (2) გოგირდმჟავასთან ურთიერთქმედებისთვის.

ქრომის ოქსიდი (2) ადვილად იჟანგება ჰაერში:

• 4CrO+ O 2 = 2Cr 2 O 3

ვარჯიში:შეადგინეთ ელექტრონული ბალანსი, მიუთითეთ ჟანგვის და შემცირების აგენტი.

ქრომის ოქსიდი (2) წარმოიქმნება ქრომის ამალგამის დაჟანგვის შედეგად ატმოსფერული ჟანგბადით:

2Сr (ამალგამი) + O 2 = 2СrО

2. ქრომის ჰიდროქსიდი (2)- Cr(OH) 2 არის ყვითელი ნივთიერება, წყალში ცუდად ხსნადი, გამოხატული ძირითადი ხასიათით, ამიტომ ის ურთიერთქმედებს მჟავებთან:

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

ვარჯიში:შეადგინოს რეაქციის განტოლებები მოლეკულური და იონური ფორმით ქრომის ოქსიდის (2) მარილმჟავასთან ურთიერთქმედების მიზნით.

ქრომის (2) ოქსიდის მსგავსად, ქრომის (2) ჰიდროქსიდი იჟანგება:

• 4 Cr(OH) 2 + O 2 + 2H 2 O = 4Cr(OH) 3

ვარჯიში:შეადგინეთ ელექტრონული ბალანსი, მიუთითეთ ჟანგვის და შემცირების აგენტი.

ქრომის ჰიდროქსიდი (2) შეიძლება მივიღოთ ტუტეების მოქმედებით ქრომის მარილებზე (2):

• CrCl 2 + 2KOH = Cr(OH) 2 ↓ + 2KCl

ვარჯიში:იონური განტოლებების დაწერა.

3. ქრომის ნაერთები. (3)

1. ქრომის ოქსიდი (3)- Cr 2 O 3 – მუქი მწვანე ფხვნილი, წყალში უხსნადი, ცეცხლგამძლე, სიხისტესთან ახლოს (მას შეესაბამება ქრომის ჰიდროქსიდი (3) – Cr(OH) 3). ქრომის ოქსიდი (3) ამფოტერული ხასიათისაა, მაგრამ ცუდად ხსნადი მჟავებსა და ტუტეებში. ტუტეებთან რეაქცია ხდება შერწყმის დროს:

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

ვარჯიში:შეადგინეთ რეაქციის განტოლება მოლეკულური და იონური ფორმით ქრომის ოქსიდის (3) ლითიუმის ჰიდროქსიდთან ურთიერთქმედების მიზნით.

ძნელია ურთიერთქმედება მჟავებისა და ტუტეების კონცენტრირებულ ხსნარებთან:

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

ვარჯიში:შეადგინეთ რეაქციის განტოლებები მოლეკულური და იონური ფორმით ქრომის ოქსიდის (3) კონცენტრირებულ გოგირდმჟავასთან და ნატრიუმის ჰიდროქსიდის კონცენტრირებულ ხსნართან ურთიერთქმედებისთვის.

ქრომის ოქსიდი (3) მიიღება ამონიუმის დიქრომატის დაშლის შედეგად:

• (NН 4)2Сr 2 О 7 = N 2 + Сr 2 О 3 +4Н 2 О

2. ქრომის ჰიდროქსიდი (3) Cr(OH) 3 მიიღება ტუტეების მოქმედებით ქრომის მარილების ხსნარებზე (3):

• CrCl 3 + 3KOH = Cr(OH) 3 ↓ + 3KCl

ვარჯიში:იონური განტოლებების დაწერა

ქრომის ჰიდროქსიდი (3) არის რუხი-მომწვანო ნალექი, რომლის მიღებისას ტუტე უნდა იქნას მიღებული დეფიციტით. ამ გზით მიღებული ქრომის ჰიდროქსიდი (3), შესაბამისი ოქსიდისგან განსხვავებით, ადვილად ურთიერთქმედებს მჟავებთან და ტუტეებთან, ე.ი. ავლენს ამფოტერულ თვისებებს:

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

ვარჯიში:შეადგინეთ რეაქციის განტოლებები მოლეკულური და იონური ფორმით ქრომის ჰიდროქსიდის (3) მარილმჟავასთან და ნატრიუმის ჰიდროქსიდთან ურთიერთქმედების მიზნით.

როდესაც Cr(OH) 3 შერწყმულია ტუტეებთან, მიიღება მეტაქრომიტები და ორთოქრომიტები:

• Cr(OH) 3 + KOH = KCrO 2 (მეტაქრომიტი K)+ 2H 2O
• Cr(OH) 3 + KOH = K 3 CrO 3 (ორთოქრომიტი K)+ 3H 2 O

4. ქრომის ნაერთები. (6)

1. ქრომის ოქსიდი (6)- CrO 3 - მუქი წითელი კრისტალური ნივთიერება, წყალში ძალიან ხსნადი - ტიპიური მჟავე ოქსიდი. ეს ოქსიდი შეესაბამება ორ მჟავას:

• CrO 3 + H 2 O = H 2 CrO 4 (ქრომის მჟავა - წარმოიქმნება ჭარბი წყლის არსებობისას)
• CrO 3 + H 2 O = H 2 Cr 2 O 7 (დიქრომის მჟავა - წარმოიქმნება ქრომის ოქსიდის (3) მაღალი კონცენტრაციით).

ქრომის ოქსიდი (6) არის ძალიან ძლიერი ჟანგვის აგენტი, ამიტომ ის ენერგიულად ურთიერთქმედებს ორგანულ ნივთიერებებთან:

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

ასევე ჟანგავს იოდს, გოგირდს, ფოსფორს, ნახშირს:

• 3S + 4CrO 3 = 3SO 2 + 2Cr 2 O 3

ვარჯიში:შეადგინოს ქრომის ოქსიდის (6) ქიმიური რეაქციების განტოლებები იოდთან, ფოსფორთან, ნახშირთან; შექმენით ელექტრონული ბალანსი ერთ-ერთი განტოლებისთვის, მიუთითეთ ჟანგვის აგენტი და შემცირების აგენტი

250 0 C-მდე გაცხელებისას ქრომის ოქსიდი (6) იშლება:

• 4CrO3 = 2Cr2O3 + 3O2

ქრომის ოქსიდი (6) მიიღება კონცენტრირებული გოგირდმჟავას მოქმედებით მყარ ქრომატებზე და დიქრომატებზე:

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

2. ქრომის და დიქრომის მჟავები.

ქრომის და დიქრომის მჟავები არსებობს მხოლოდ წყალხსნარებში და ქმნიან სტაბილურ მარილებს, ქრომატებსა და დიქრომატებს, შესაბამისად. ქრომატები და მათი ხსნარები ყვითელი ფერისაა, დიქრომატები ნარინჯისფერია.

ქრომატი - CrO 4 2- იონები და დიქრომატი - Cr 2O 7 2- იონები ადვილად გარდაიქმნებიან ერთმანეთში, როდესაც ხსნარის გარემო იცვლება.

მჟავე ხსნარში ქრომატები გარდაიქმნება დიქრომატებად:

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

ტუტე გარემოში დიქრომატები გადაიქცევა ქრომატებად:

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

როდესაც განზავდება, დიქრომის მჟავა იქცევა ქრომის მჟავად:

• H 2 Cr 2 O 7 + H 2 O = 2H 2 CrO 4

5. ქრომის ნაერთების თვისებების დამოკიდებულება დაჟანგვის ხარისხზე.

ჟანგვის მდგომარეობა	+2	+3	+6
ოქსიდი	CrO	Cr 2 O 3	СrО 3
ოქსიდის ხასიათი	ძირითადი	ამფოტერული	მჟავა
ჰიდროქსიდი	Cr(OH) 2	Cr(OH) 3 – H 3 CrO 3	H2CrO4
ჰიდროქსიდის ბუნება	ძირითადი	ამფოტერული	მჟავა
→ ძირითადი თვისებების შესუსტება და მჟავე თვისებების გაძლიერება→

6. ქრომის ნაერთების რედოქს თვისებები.

რეაქციები მჟავე გარემოში.

მჟავე გარემოში Cr +6 ნაერთები გარდაიქმნება Cr +3 ნაერთებად შემცირების აგენტების მოქმედებით: H 2 S, SO 2, FeSO 4

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

ვარჯიში:

1. გაათანაბრეს რეაქციის განტოლება ელექტრონული ბალანსის მეთოდით, მიუთითეთ ჟანგვის აგენტი და აღმდგენი საშუალება:

• 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. დაამატეთ რეაქციის პროდუქტები, გაათანაბრეს განტოლება ელექტრონული ბალანსის მეთოდით, მიუთითეთ ჟანგვის აგენტი და აღმდგენი საშუალება:

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

რეაქციები ტუტე გარემოში.

ტუტე გარემოში, ქრომის ნაერთები Cr +3 გარდაიქმნება ნაერთებად Cr +6 ჟანგვის აგენტების მოქმედებით: J2, Br2, Cl2, Ag2O, KClO3, H2O2, KMnO4:

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

ვარჯიში:

გაათანაბრეს რეაქციის განტოლება ელექტრონული ბალანსის მეთოდით, მიუთითეთ ჟანგვის აგენტი და აღმდგენი აგენტი:

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

დაამატეთ რეაქციის პროდუქტები, გაათანაბრეს განტოლება ელექტრონული ბალანსის მეთოდით, მიუთითეთ ჟანგვის აგენტი და აღმდგენი აგენტი:

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

ამრიგად, ჟანგვის თვისებები მუდმივად იზრდება ჟანგვის მდგომარეობების ცვლილებით სერიაში: Cr +2 → Cr +3 → Cr +6. ქრომის ნაერთები (2) არის ძლიერი შემცირების აგენტები და ადვილად იჟანგება, გადაიქცევა ქრომის ნაერთებად (3). ქრომის ნაერთები (6) ძლიერი ჟანგვის აგენტებია და ადვილად იშლება ქრომის ნაერთებად (3). ქრომის ნაერთები (3) ძლიერ აღმდგენი აგენტებთან ურთიერთობისას ავლენენ ჟანგვის თვისებებს, გადაიქცევიან ქრომის ნაერთებად (2), ხოლო ძლიერ ჟანგვის აგენტებთან ურთიერთობისას ავლენენ შემცირების თვისებებს, გადაიქცევიან ქრომის ნაერთებად (6).

ლექციის მეთოდოლოგიას:

1. სტუდენტების შემეცნებითი აქტივობის გასაძლიერებლად და ინტერესის შესანარჩუნებლად მიზანშეწონილია ლექციის დროს საჩვენებელი ექსპერიმენტის ჩატარება. საგანმანათლებლო ლაბორატორიის შესაძლებლობებიდან გამომდინარე, სტუდენტებისთვის შესაძლებელია შემდეგი ექსპერიმენტების დემონსტრირება:

• ქრომის ოქსიდის (2) და ქრომის ჰიდროქსიდის (2) მიღება, მათი ძირითადი თვისებების დადასტურება;
• ქრომის ოქსიდის (3) და ქრომის ჰიდროქსიდის (3) მიღება, მათი ამფოტერული თვისებების დადასტურება;
• ქრომის ოქსიდის (6) მიღება და წყალში გახსნა (ქრომის და დიქრომის მჟავების მომზადება);
• ქრომატების გადასვლა დიქრომატებზე, დიქრომატები ქრომატებზე.

1. დამოუკიდებელი სამუშაო ამოცანების დიფერენცირება შესაძლებელია მოსწავლეთა რეალური სწავლის შესაძლებლობების გათვალისწინებით.
2. თქვენ შეგიძლიათ დაასრულოთ ლექცია შემდეგი ამოცანების შესრულებით: დაწერეთ ქიმიური რეაქციების განტოლებები, რომლებიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას შემდეგი გარდაქმნების შესასრულებლად:

.III. Საშინაო დავალება:ლექციის გაუმჯობესება (ქიმიური რეაქციების განტოლებების დამატება)

1. ვასილიევა ზ.გ. ლაბორატორიული სამუშაოები ზოგად და არაორგანულ ქიმიაში. -მ.: „ქიმია“, 1979 – 450 გვ.
2. ეგოროვი ა.ს. ქიმიის დამრიგებელი. – დონის როსტოვი: “ფენიქსი”, 2006.-765 გვ.
3. კუდრიავცევი ა.ა. ქიმიური განტოლებების წერა. - მ., „უმაღლესი სკოლა“, 1979. - 295გვ.
4. პეტროვი მ.მ. არაორგანული ქიმია. – ლენინგრადი: „ქიმია“, 1989. – 543გვ.
5. უშკალოვა ვ.ნ. ქიმია: საკონკურსო ამოცანები და პასუხები. - მ.: „განმანათლებლობა“, 2000. – 223გვ.

17.დოკ

ქრომი. ქრომის (II), (III) და (VI) ოქსიდები. ქრომის ჰიდროქსიდები და მარილები (II) და (III). ქრომატები და დიქრომატები. ქრომის(III) რთული ნაერთები

17.1. ქრომის ქვეჯგუფის ელემენტების მოკლე მახასიათებლები

ქრომის ქვეჯგუფი არის ელემენტების პერიოდული ცხრილის VI ჯგუფის გვერდითი ქვეჯგუფი D.I. მენდელეევი. ქვეჯგუფში შედის ქრომი Cr, მოლიბდენი Mo, ვოლფრამი W.

ეს ელემენტები ასევე გარდამავალი ლითონებია, რადგან ისინი ქმნიან წინაგარე ფენის d-ქვედონეს. ამ ელემენტების ატომების გარე შრეში არის ერთი (ქრომისა და მოლიბდენისთვის) ან ორი (ვოლფრამის) ელექტრონი. ამრიგად, ქრომის ქვეჯგუფის ელემენტების ატომებს აქვთ ექვსი ვალენტური ელექტრონი, რომლებსაც შეუძლიათ მონაწილეობა მიიღონ ქიმიური ბმის ფორმირებაში (იხ. ცხრილი 30).

ქრომი, მოლიბდენი და ვოლფრამი მსგავსია მრავალი ფიზიკური და ქიმიური თვისებით: ამრიგად, მარტივი ნივთიერებების სახით, ისინი ყველა ცეცხლგამძლე ვერცხლისფერ-თეთრი ლითონებია, რომლებსაც აქვთ დიდი სიმტკიცე და მრავალი ღირებული მექანიკური თვისება - გადახვევის, დახატვის უნარი. , და ფორმა.povke.

ქიმიური თვალსაზრისით, ქრომის ქვეჯგუფის ყველა ლითონი მდგრადია ჰაერისა და წყლის მიმართ (ნორმალურ პირობებში); როდესაც თბება, ისინი ყველა ურთიერთქმედებენ ჟანგბადთან, ჰალოგენებთან, ფოსფორთან და ნახშირბადთან.

ჩვეულებრივ ტემპერატურაზე კონცენტრირებული მჟავების (HNO 3, H 2 SO 4) გავლენით ხდება ქრომის ქვეჯგუფის ლითონების პასივირება.

ქრომის ქვეჯგუფის ყველა ელემენტისთვის ყველაზე ტიპიური ნაერთებია მათი დაჟანგვის მდგომარეობა +2, +3, +6 (თუმცა არის ნაერთები, სადაც მათი ხარისხი ასევე შეიძლება იყოს +4 და +5, ხოლო ქრომისთვის +1). ქრომის ქვეჯგუფის ელემენტებს არ აქვთ უარყოფითი ჟანგვის მდგომარეობა და ისინი არ ქმნიან აქროლად წყალბადის ნაერთებს. მყარი ჰიდრიდები, როგორიცაა CrH 3, ცნობილია მხოლოდ ქრომისთვის. ორვალენტიანი ელემენტების ნაერთები არასტაბილურია და ადვილად იჟანგება უფრო მაღალ ჟანგვის მდგომარეობებამდე.

დაჟანგვის ხარისხის მატებასთან ერთად, ოქსიდების მჟავე ბუნება იზრდება; +6 მაქსიმალური ჟანგვის მდგომარეობით, წარმოიქმნება RO 3 ტიპის ოქსიდები, რომლებიც შეესაბამება მჟავებს H 2 RO 4. მჟავების სიძლიერე ბუნებრივად მცირდება ქრომიდან ვოლფრამამდე. ამ მჟავების მარილების უმეტესობა წყალში ოდნავ ხსნადია; მხოლოდ ტუტე ლითონისა და ამონიუმის მარილები კარგად იხსნება.

როგორც სხვა შემთხვევებში, ქრომის ქვეჯგუფის ელემენტების მეტალის თვისებები იზრდება ატომური რიცხვის მატებასთან ერთად.

სტვა. შესამჩნევად მცირდება ლითონების ქიმიური აქტივობა ქრომი - მოლიბდენი - ვოლფრამი სერიაში.

ქრომის ქვეჯგუფის ყველა ლითონი ფართოდ გამოიყენება თანამედროვე ტექნოლოგიებში, განსაკუთრებით მეტალურგიულ ინდუსტრიაში სპეციალური ფოლადების წარმოებისთვის.

17.2. ქრომი

ბუნებაში ყოფნა

ქრომი საკმაოდ გავრცელებული ელემენტია, მისი შემცველობა დედამიწის ქერქში არის დაახლოებით 0,02% (22-ე ადგილი). ქრომი გვხვდება ექსკლუზიურად ნაერთებში; ძირითადი მინერალებია ქრომიტი FeCr 2 O 4 (ან FeO Cr 2 O 3), ან ქრომის რკინის მადანი და კროკოიტი PbCtO 4 (ან PbO CrO 3). ბევრი ელემენტის ფერი განპირობებულია მათში ქრომის არსებობით. მაგალითად, ზურმუხტის ოქროს მწვანე ტონი ან ლალის წითელი ტონი მოცემულია ქრომის ოქსიდის Cr 2 O 3 ნაზავით.

ქვითარი

ქრომის სამრეწველო წარმოების ნედლეული არის ქრომის რკინის საბადო. მისი ქიმიური დამუშავება იწვევს Cr 2 O 3-ს. Cr 2 O 3-ის შემცირება ალუმინის ან სილიკონით წარმოქმნის დაბალი სისუფთავის მეტალის ქრომს:

Cr 2 O 3 +Al=Al 2 O 3 +2Cr

2Cr 2 O 3 +3Si=3SiO 2 +4Cr

უფრო სუფთა ლითონი მიიღება ქრომის ნაერთების კონცენტრირებული ხსნარების ელექტროლიზით.

^ ფიზიკური თვისებები

ქრომი არის ფოლადის ნაცრისფერი ლითონი, მყარი, საკმაოდ მძიმე. ( = 7.19 გ/სმ 3), პლასტიკური, ელასტიური, დნება 1890°C-ზე, ადუღდება 2480°C-ზე. ის ბუნებაში გვხვდება, როგორც ოთხი სტაბილური იზოტოპის ნარევი 50, 52, 53 და 54 მასით. ყველაზე გავრცელებული იზოტოპია 52 Cr (83,76%).

ქიმიური თვისებები

ქრომის ატომის 3d და 4s ორბიტალებში ელექტრონების განლაგება შეიძლება წარმოდგენილი იყოს დიაგრამით:

ეს აჩვენებს, რომ ქრომს შეუძლია აჩვენოს სხვადასხვა დაჟანგვის მდგომარეობა ნაერთებში +1-დან +6-მდე; მათგან ყველაზე სტაბილურია ქრომის ნაერთები ჟანგვის მდგომარეობით +2, +3, +6. ამრიგად, ქიმიური ბმების ფორმირებაში მონაწილეობს არა მხოლოდ გარე დონის s-ელექტრონი, არამედ წინა-გარე დონის ხუთი d-ელექტრონიც.

ნორმალურ პირობებში ქრომი მდგრადია ჟანგბადის, წყლისა და სხვა ქიმიკატების მიმართ. მაღალ ტემპერატურაზე ქრომი იწვის ჟანგბადში:

4Cr+3O 2 =2Cr 2 O 3

როდესაც თბება, ის რეაგირებს წყლის ორთქლთან:

2Cr+3H 2 O=Cr 2 O 3 +3H 2 

გაცხელებისას მეტალი ქრომი ასევე რეაგირებს ჰალოგენებთან, გოგირდთან, აზოტთან, ფოსფორთან, ნახშირბადთან, სილიციუმთან და ბორთან. მაგალითად: 2Cr+N 2 =2CrN 2Cr+3S=Cr 2 S 3 Cr+2Si=CrSi 2

მეტალი ჩვეულებრივ ტემპერატურაზე იხსნება განზავებულ მჟავებში (HCl, H 2 SO 4) წყალბადის გამოყოფით. ამ შემთხვევებში ჰაერის არარსებობის შემთხვევაში წარმოიქმნება ქრომის (II) მარილები:

Cr+2HCl=CrCl2+H ​​2 ხოლო ჰაერში - ქრომის (III) მარილები: 4Cr+12НCl+3О 2 =4CrСl+6Н 2 O.

თუ ლითონი გარკვეული დროით ჩაეფლო აზოტმჟავაში (კონცენტრირებული ან განზავებული), მაშინ ის წყვეტს ხსნარს HCl-ში და H2SO4-ში, არ იცვლება ჰალოგენებით გაცხელებისას და ა.შ. ეს ფენომენი - პასივაცია - აიხსნება ლითონის ზედაპირზე დამცავი ფენის წარმოქმნით - ქრომის ოქსიდის Cr 2 O 3 ძალიან მკვრივი და მექანიკურად ძლიერი (თუმცა ძალიან თხელი) ფილმი.

განაცხადი

ქრომის მთავარი მომხმარებელი მეტალურგიაა. ქრომის დამატებით ფოლადი გაცილებით მდგრადი ხდება ქიმიური რეაგენტების მიმართ; ასევე იზრდება ფოლადის ისეთი მნიშვნელოვანი თვისებები, როგორიცაა სიმტკიცე, სიმტკიცე და აცვიათ წინააღმდეგობა. რკინის პროდუქტების ელექტროლიტური საფარი ქრომით (ქრომირებული) ასევე აძლევს მათ კოროზიის წინააღმდეგობას.

ქრომის შენადნობების ოჯახი ძალიან დიდია. ნიქრომი (შენადნობები ნიკელთან ერთად) და კოჭლი (ალუმინთან და რკინით) მდგრადია

Chivas აქვს მაღალი წინააღმდეგობა და გამოიყენება გამათბობლების დასამზადებლად ელექტრორეზისტენტულ ღუმელებში. სტელიტი - ქრომის (20-25%), კობალტის (45-60%), ვოლფრამის (5-20%), რკინის (1-3%) შენადნობი - ძალიან მყარი, აცვიათ და კოროზიის მიმართ მდგრადი; გამოიყენება ლითონის გადამამუშავებელ მრეწველობაში საჭრელი ხელსაწყოების დასამზადებლად. ქრომ-მოლიბდენის ფოლადები გამოიყენება თვითმფრინავის ფიუზელების შესაქმნელად.

^ 17.3. ქრომის (II), (III) და (VI) ოქსიდები

ქრომი აყალიბებს სამ ოქსიდს: CrO, Cr 2 O 3, CrO 3.

ქრომის (II) ოქსიდი CrO არის პიროფორული შავი ფხვნილი. აქვს ძირითადი თვისებები.

რედოქს რეაქციებში ის იქცევა როგორც შემამცირებელი აგენტი:

CrO მიიღება ქრომის კარბონილის Cr(CO) 6-ის დაშლით ვაკუუმში 300°C-ზე.

ქრომის (III) ოქსიდი Cr 2 O 3 არის ცეცხლგამძლე მწვანე ფხვნილი. სიმკვრივით ახლოსაა კორუნდთან, რის გამოც შედის გასაპრიალებელ საშუალებებში. ჩამოყალიბებულია Cr და O 2-ის ურთიერთქმედებით მაღალ ტემპერატურაზე. ლაბორატორიაში ქრომის(III) ოქსიდის დამზადება შესაძლებელია ამონიუმის დიქრომატის გაცხელებით:

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

ქრომის(III) ოქსიდს აქვს ამფოტერული თვისებები. მჟავებთან ურთიერთობისას წარმოიქმნება ქრომის (III) მარილები: Cr 2 O 3 +3H 2 SO 4 =Cr 2 (SO 4) 3 +3H 2 O.

დნობაში ტუტეებთან ურთიერთობისას წარმოიქმნება ქრომის (III) ნაერთები - ქრომიტები (ჟანგბადის არარსებობის შემთხვევაში): Cr 2 O 3 + 2NaOH = 2NaCrO 2 + H 2 O.

ქრომის (III) ოქსიდი წყალში უხსნადია.

რედოქს რეაქციებში ქრომის(III) ოქსიდი მოქმედებს როგორც შემამცირებელი აგენტი:

ქრომის (VI) ოქსიდი CrO 3 - ქრომის ანჰიდრიდი, არის მუქი წითელი ნემსის ფორმის კრისტალები. როდესაც თბება დაახლოებით 200°C-მდე, ის იშლება:

4CrO 3 =2Cr 2 O 3 +3O 2 

ადვილად იხსნება წყალში, ბუნებით მჟავეა, წარმოქმნის ქრომის მჟავებს. ჭარბი წყლით წარმოიქმნება ქრომის მჟავა H 2 CrO 4:

CrO 3 + H 2 O = H 2 CrO 4

CrO 3-ის მაღალი კონცენტრაციის დროს წარმოიქმნება დიქრომული მჟავა H 2 Cr 2 O 7:

2CrO 3 +H 2 O = H 2 Cr 2 O 7

რომელიც განზავებისას იქცევა ქრომის მჟავად:

H 2 Cr 2 O 7 + H 2 O = 2H 2 CrO 4

ქრომის მჟავები არსებობს მხოლოდ წყალხსნარში; არცერთი ეს მჟავა არ არის იზოლირებული თავისუფალ მდგომარეობაში. თუმცა, მათი მარილები ძალიან სტაბილურია.

ქრომის (VI) ოქსიდი არის ძლიერი ჟანგვის აგენტი:

3S+4CrO 3 =3SO 2 +2Cr 2 O 3

ჟანგავს იოდს, გოგირდს, ფოსფორს, ნახშირს, გადაიქცევა Cr 2 O 3-ად. CrO 3 მიიღება კონცენტრირებული გოგირდმჟავას ჭარბი მოქმედებით ნატრიუმის დიქრომატის გაჯერებულ წყალხსნარზე: Na 2 Cr 2 O 7 +2H 2 SO 4 =2CrO 3 +2NaHSO 4 +H 2 O უნდა აღინიშნოს, რომ ქრომი (VI) ოქსიდი ძალიან ტოქსიკურია.

^ 17.4. ქრომის ჰიდროქსიდები და მარილები (II) და (III). ქრომის(III) რთული ნაერთები

ქრომის (II) ჰიდროქსიდი Cr(OH) 2 მიიღება ყვითელი ნალექის სახით ქრომის (II) მარილების ხსნარების ტუტეებით დამუშავებით ჟანგბადის არარსებობის შემთხვევაში:

CrСl 2 +2NaOH=Cr(OH) 2 +2NaCl

Cr(OH) 2-ს აქვს ტიპიური ძირითადი თვისებები და არის ძლიერი შემცირების აგენტი:

2Cr(OH) 2 +H 2 O+1/2O 2 =2Cr(OH) 3 

ქრომის (II) მარილების წყალხსნარები მიიღება ჰაერში წვდომის გარეშე ქრომის მეტალის გახსნით განზავებულ მჟავებში წყალბადის ატმოსფეროში ან სამვალენტიანი ქრომის მარილების შემცირებით თუთიით მჟავე გარემოში. ქრომის (II) უწყლო მარილები თეთრია, ხოლო წყალხსნარები და კრისტალური ჰიდრატები ლურჯია.

ქიმიური თვისებებით ქრომის (II) მარილები ჰგავს ორვალენტიანი რკინის მარილებს, მაგრამ ამ უკანასკნელისგან განსხვავდება უფრო გამოხატული შემცირების თვისებებით, ე.ი. უფრო ადვილად იჟანგება, ვიდრე შესაბამისი შავი რკინის ნაერთები. ამიტომაც ძალიან რთულია ორვალენტიანი ქრომის ნაერთების მოპოვება და შენახვა.

ქრომის (III) ჰიდროქსიდი Cr(OH) 3 არის ნაცრისფერ-მწვანე ფერის ჟელატინის ნალექი, ის მიიღება ტუტეების მოქმედებით ქრომის (III) მარილების ხსნარებზე:

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

ქრომის (III) ჰიდროქსიდს აქვს ამფოტერული თვისებები, იხსნება ორივე მჟავებში ქრომის (III) მარილების წარმოქმნით:

2Cr(OH) 3 +3H 2 SO 4 =Cr 2 (SO 4) 3 +6H 2 O და ტუტეებში ჰიდროქსიქრომიტების წარმოქმნით: Cr(OH) 3 +NaOH=Na 3

როდესაც Cr(OH) 3 შერწყმულია ტუტეებთან, წარმოიქმნება მეტაქრომიტები და ორთოქრომიტები:

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

როდესაც ქრომის (III) ჰიდროქსიდი კალცინდება, წარმოიქმნება ქრომის (III) ოქსიდი:

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

სამვალენტიანი ქრომის მარილები, როგორც მყარ მდგომარეობაში, ასევე წყალხსნარებში, შეფერილია. მაგალითად, უწყლო ქრომის (III) სულფატი Cr 2 (SO 4) 3 არის იისფერი-წითელი შეფერილობის; ქრომის (III) სულფატის წყალხსნარებს, პირობებიდან გამომდინარე, შეუძლიათ შეცვალონ ფერი მეწამულიდან მწვანემდე. ეს აიხსნება იმით, რომ წყალხსნარებში Cr 3+ კატიონი არსებობს მხოლოდ ჰიდრატირებული 3+ იონის სახით, სამვალენტიანი ქრომის რთული ნაერთების წარმოქმნის ტენდენციის გამო. ქრომის (III) მარილების წყალხსნარების მეწამული ფერი განპირობებულია ზუსტად 3+ კატიონით. გაცხელებისას ქრომის(III) კომპლექსური მარილები შეიძლება

ნაწილობრივ კარგავს წყალს, წარმოქმნის სხვადასხვა ფერის მარილებს, თუნდაც მწვანეს.

სამვალენტიანი ქრომის მარილები შემადგენლობით, კრისტალური გისოსებითა და ხსნადობით ჰგავს ალუმინის მარილებს; ამრიგად, ქრომისთვის (III), ისევე როგორც ალუმინისთვის, დამახასიათებელია ქრომო-კალიუმის ალუმინის KCr(SO 4) 2 12H 2 O წარმოქმნა, ისინი გამოიყენება ტყავის დასათრიმად და ტექსტილის სათრიმლავად.

ქრომის მარილები (III) Cr 2 (SO 4) 3, CrCl 3 და ა.შ. სტაბილურია ჰაერში შენახვისას, მაგრამ ექვემდებარება ჰიდროლიზს ხსნარებში:

Cr 3+ +3Сl - +ННCr(ОН) 2+ +3Сl - +Н +

ჰიდროლიზი ხდება I სტადიაზე, მაგრამ არის მარილები, რომლებიც მთლიანად ჰიდროლიზდება:

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

რედოქს რეაქციებში ტუტე გარემოში, ქრომის (III) მარილები იქცევიან როგორც შემცირების აგენტები:

აღსანიშნავია, რომ სხვადასხვა დაჟანგვის მდგომარეობების ქრომის ჰიდროქსიდების სერიაში Cr(OH) 2 - Cr(OH) 3 - H 2 CrO 4 ძირითადი თვისებები ბუნებრივად სუსტდება და ძლიერდება მჟავე თვისებები. თვისებების ეს ცვლილება განპირობებულია ჟანგვის ხარისხის გაზრდით და ქრომის იონური რადიუსების შემცირებით. იმავე სერიაში, ჟანგვის თვისებები მუდმივად გაუმჯობესებულია. Cr (II) ნაერთები ძლიერი შემცირების აგენტებია და ადვილად იჟანგება, გადაიქცევა ქრომის (III) ნაერთებად. ქრომის(VI) ნაერთები ძლიერი ჟანგვითი აგენტებია და ადვილად იშლება ქრომის(III) ნაერთებად. შუალედური დაჟანგვის მდგომარეობის მქონე ნაერთები, ე.ი. ქრომის (III) ნაერთებს შეუძლიათ, ძლიერ აღმდგენი აგენტებთან ურთიერთობისას გამოავლინონ ჟანგვის თვისებები, გადაიქცეს ქრომის (II) ნაერთებად, ხოლო ძლიერ ჟანგვის აგენტებთან ურთიერთობისას, გამოავლინონ შემცირების თვისებები, გადაიქცეს ქრომის (VI) ნაერთებად.

^ 17.5. ქრომატები და დიქრომატები

ქრომის მჟავები ქმნიან ნაერთების ორ სერიას: ქრომატებს - ქრომის მჟავას ე.წ. მარილებს და დიქრომატებს - დიქრომის მჟავას ე.წ. ქრომატები შეფერილია ყვითლად (ქრომატის იონის ფერი CrO 2-4), დიქრომატები შეფერილია ნარინჯისფერი (დიქრომატის იონის ფერი Cr 2 O 2-7) .

ქრომატები და დიქრომატები იშლება, ქმნიან ქრომატულ და დიქრომატ იონებს, შესაბამისად:

K 2 CrO 4 2K + + CrO 2- 4

K 2 Cr 2 O 7  2K + + Cr 2 O 2- 7

ქრომატები მიიღება CrO 3 ტუტეებთან ურთიერთქმედებით:

CrO3 +2NaOH=Na2CrO4 +H2O

დიქრომატები წარმოიქმნება ქრომატებში მჟავების დამატებით:

2Na 2 CrO 4 + H 2 SO 4 = Na 2 Cr 2 O 7 + Na 2 SO 4 + H 2 O

საპირისპირო გადასვლა ასევე შესაძლებელია დიქრომატების ხსნარებში ტუტეების დამატებისას:

Na 2 Cr 2 O 7 +2NaOH = 2Na 2 CrO 4 + H 2 O

ამრიგად, მჟავე ხსნარებში უპირატესად არსებობს დიქრომატები (ისინი აფერადებენ ხსნარს ნარინჯისფრად), ხოლო ტუტე ხსნარებში არსებობს ქრომატები (ყვითელი ხსნარები). წონასწორობა ქრომატ-დიქრომატულ სისტემაში შეიძლება წარმოდგენილი იყოს შემდეგი განტოლებით შემცირებული იონური ფორმით:

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

მჟავე გარემოში ქრომის მჟავების მარილები ძლიერი ჟანგვის აგენტებია. ისინი ჩვეულებრივ მცირდება ქრომის(III) ნაერთებად, მაგალითად:

განაცხადი

ქრომის (VI) ნაერთები ძალიან ტოქსიკურია: ისინი ზემოქმედებენ კანზე, სასუნთქ გზებზე და იწვევენ თვალების ანთებას. ლაბორატორიებში ქრომის ნარევი ხშირად გამოიყენება ქიმიური მინის ჭურჭლის გასარეცხად.

რომელიც შედგება K 2 Cr 2 O 7-ის გაჯერებული წყალხსნარის თანაბარი მოცულობისგან და კონცენტრირებული H 2 SO 4-ისგან.

წყალში ხსნადი ნატრიუმის და კალიუმის ქრომატები გამოიყენება ტექსტილისა და ტყავის წარმოებაში, როგორც ხის კონსერვანტები. ზოგიერთი ლითონის უხსნადი ქრომატები შესანიშნავი მხატვრული საღებავებია. ეს არის ყვითელი გვირგვინები (PbCrO 4, |ZnCrO 4, SrCrO 4) და წითელი ტყვია-მოლიბდენის გვირგვინები (შეიცავს PbCrO 4 და MoCrO 4) და მრავალი სხვა. SnCrO 4 ცნობილია ჩრდილების სიმდიდრით - ვარდისფერი-წითელიდან იისფერამდე, გამოიყენება ფაიფურის ფერწერაში.

1) ქრომის (III) ოქსიდი.

ქრომის ოქსიდის მიღება შესაძლებელია:

ამონიუმის დიქრომატის თერმული დაშლა:

(NH 4) 2 C 2 O 7 Cr 2 O 3 + N 2 + 4H 2 O

კალიუმის დიქრომატის შემცირება ნახშირბადით (კოქსით) ან გოგირდით:

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

ქრომის(III) ოქსიდს აქვს ამფოტერული თვისებები.

ქრომის (III) ოქსიდი აყალიბებს მარილებს მჟავებთან ერთად:

Cr 2 O 3 + 6HCl = 2CrCl 3 + 3H 2 O

როდესაც ქრომის (III) ოქსიდი შერწყმულია ტუტე და ტუტე მიწის ლითონების ოქსიდებთან, ჰიდროქსიდებთან და კარბონატებთან, წარმოიქმნება ქრომატები (III) (ქრომიტები):

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

ჟანგვის აგენტების ტუტე დნობით - ქრომატები (VI) (ქრომატები)

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) ქრომის (III) ჰიდროქსიდი

ქრომის(III) ჰიდროქსიდს აქვს ამფოტერული თვისებები.

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) ქრომის (III) მარილები

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 (კონს.) = 2Cr(NO 3) 3 + 3H 2 SO 4 + 24NO 2 + 12H 2 O

2CrCl 3 + Zn = 2CrCl 2 + ZnCl 2

ქრომატები (III) ადვილად რეაგირებენ მჟავებთან:

NaCrO 2 + HCl (დეფიციტი) + H 2 O = Cr(OH) 3 + NaCl

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

K 3 + 3CO 2 = Cr(OH) 3 ↓ + 3NaHCO 3

ხსნარში ისინი გადიან სრულ ჰიდროლიზს

NaCrO 2 + 2H 2 O = Cr(OH) 3 ↓ + NaOH

ქრომის მარილების უმეტესობა წყალში ძალიან ხსნადია, მაგრამ ადვილად ჰიდროლიზდება:

Cr 3+ + HOH ↔ CrOH 2+ + H +

СrCl 3 + HOH ↔ CrOHCl 2 + HCl

ქრომის (III) კათიონებით და სუსტი ან აქროლადი მჟავა ანიონებით წარმოქმნილი მარილები მთლიანად ჰიდროლიზდება წყალხსნარებში:

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

ქრომის(VI) ნაერთები

1) ქრომის (VI) ოქსიდი.

ქრომის (VI) ოქსიდი. უაღრესად შხამიანი!

ქრომის(VI) ოქსიდი შეიძლება მომზადდეს კონცენტრირებული გოგირდმჟავას მოქმედებით მშრალ ქრომატებზე ან დიქრომატებზე:

Na 2 Cr 2 O 7 + 2H 2 SO 4 = 2CrO 3 + 2NaHSO 4 + H 2 O

მჟავე ოქსიდი, რომელიც ურთიერთქმედებს ძირითად ოქსიდებთან, ფუძეებთან, წყალთან:

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

ქრომის (VI) ოქსიდი არის ძლიერი ჟანგვის აგენტი: ის ჟანგავს ნახშირბადს, გოგირდს, იოდს, ფოსფორს, გადაიქცევა ქრომის (III) ოქსიდად.

4CrO 3 → 2Cr 2 O 3 + 3O 2.

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

მარილების დაჟანგვა:

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

ორგანული ნაერთების დაჟანგვა:

4CrO 3 + C 2 H 5 OH + 6H 2 SO 4 = 2Cr 2 (SO 4) 2 + 2CO 2 + 9H 2 O

ძლიერი ჟანგვის აგენტებია ქრომის მჟავების მარილები - ქრომატები და დიქრომატები. რომლის შემცირების პროდუქტებია ქრომის (III) წარმოებულები.

ნეიტრალურ გარემოში წარმოიქმნება ქრომის (III) ჰიდროქსიდი:

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

ტუტე-ჰიდროქსოქრომატებში (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

მჟავე-ქრომის (III) მარილებში:

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

აღდგენის პროდუქტი სხვადასხვა გარემოში შეიძლება წარმოდგენილი იყოს სქემატურად:

H 2 O Cr(OH) 3 რუხი-მწვანე ნალექი

K 2 CrO 4 (CrO 4 2–)

OH – 3 – ზურმუხტისფერი მწვანე ხსნარი

K 2 Cr 2 O 7 (Cr 2 O 7 2–) H + Cr 3+ ლურჯი-იისფერი ხსნარი

ქრომის მჟავას მარილები - ქრომატები - ყვითელია, ხოლო დიქრომატის მარილები - დიქრომატები - ნარინჯისფერი. ხსნარის რეაქციის შეცვლით შესაძლებელია ქრომატების ორმხრივი გადაქცევა დიქრომატებად:

2K 2 CrO 4 + 2HCl (განზავებული) = 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

მჟავე გარემო

2СrO 4 2 – + 2H + Cr 2 O 7 2– + H 2 O

ტუტე გარემო

ქრომი. ქრომის ნაერთები.

1. ქრომის (III) სულფიდი დამუშავდა წყლით, გამოუშვეს აირი და დარჩა უხსნადი ნივთიერება. ამ ნივთიერებას დაუმატეს ნატრიუმის ჰიდროქსიდის ხსნარი და ქლორის აირი გაიარეს და ხსნარმა მიიღო ყვითელი ფერი. ხსნარი დამჟავებულია გოგირდის მჟავით, რის შედეგადაც ფერი შეიცვალა ნარინჯისფერით; სულფიდის წყლით დამუშავებისას გამოთავისუფლებული აირი გადადიოდა მიღებულ ხსნარში და ხსნარის ფერი შეიცვალა მწვანედ. დაწერეთ აღწერილი რეაქციების განტოლებები.

2. ნარინჯისფერი ნივთიერების უცნობი ფხვნილი ნივთიერების ხანმოკლე გაცხელების შემდეგ, ნარინჯისფერი ფერის ნივთიერება იწყებს სპონტანურ რეაქციას, რომელსაც თან ახლავს ფერის შეცვლა მწვანედ, გაზის გამოყოფა და ნაპერწკლები. მყარ ნარჩენს ურევენ კალიუმის ჰიდროქსიდს და აცხელებენ, მიღებულ ნივთიერებას უმატებენ მარილმჟავას განზავებულ ხსნარს და წარმოიქმნება მწვანე ნალექი, რომელიც იხსნება ჭარბ მჟავაში. დაწერეთ აღწერილი რეაქციების განტოლებები.

3. ორი მარილი ცეცხლს მეწამულს აქცევს. ერთ-ერთი მათგანი უფეროა და კონცენტრირებული გოგირდის მჟავით ოდნავ გაცხელებისას გამოიხდება სითხე, რომელშიც სპილენძი იხსნება; ამ უკანასკნელ ტრანსფორმაციას თან ახლავს ყავისფერი აირის გამოყოფა. როდესაც ხსნარში გოგირდმჟავას ხსნარის მეორე მარილი ემატება, ხსნარის ყვითელი ფერი იცვლება ნარინჯისფერში, ხოლო როდესაც მიღებული ხსნარი ტუტეთ განეიტრალება, თავდაპირველი ფერი აღდგება. დაწერეთ აღწერილი რეაქციების განტოლებები.

4. სამვალენტიანი ქრომის ჰიდროქსიდი დამუშავდა მარილმჟავით. მიღებულ ხსნარს უმატებდნენ კალიუმს, წარმოქმნილ ნალექს გამოყოფდნენ და უმატებდნენ კალიუმის ჰიდროქსიდის კონცენტრირებულ ხსნარს, რის შედეგადაც ნალექი დაიშალა. ჭარბი მარილმჟავას დამატების შემდეგ მიიღეს მწვანე ხსნარი. დაწერეთ აღწერილი რეაქციების განტოლებები.

5. როდესაც განზავებული მარილმჟავა დაემატა ყვითელი მარილის ხსნარს, რომელიც ალი იისფერს ღებავს, ფერი შეიცვალა ნარინჯისფერ-წითელში. კონცენტრირებული ტუტეთ ხსნარის განეიტრალების შემდეგ ხსნარის ფერი დაუბრუნდა პირვანდელ ფერს. როდესაც მიღებულ ნარევს ემატება ბარიუმის ქლორიდი, წარმოიქმნება ყვითელი ნალექი. ნალექი გაფილტრული იყო და ფილტრატს დაემატა ვერცხლის ნიტრატის ხსნარი. დაწერეთ აღწერილი რეაქციების განტოლებები.

6. სოდა ნაცარი დაემატა სამვალენტიანი ქრომის სულფატის ხსნარს. მიღებული ნალექი გამოეყო, გადაიტანეს ნატრიუმის ჰიდროქსიდის ხსნარში, დაამატეს ბრომი და გაცხელეს. რეაქციის პროდუქტების გოგირდის მჟავით განეიტრალების შემდეგ ხსნარი იძენს ნარინჯისფერ ფერს, რომელიც ქრება ხსნარში გოგირდის დიოქსიდის გავლის შემდეგ. დაწერეთ აღწერილი რეაქციების განტოლებები.

7) ქრომის (III) სულფიდის ფხვნილი დამუშავდა წყლით. მიღებული ნაცრისფერ-მწვანე ნალექი დამუშავდა ქლორიანი წყლით კალიუმის ჰიდროქსიდის თანდასწრებით. მიღებულ ყვითელ ხსნარს დაემატა კალიუმის სულფიტის ხსნარი და კვლავ წარმოიქმნა რუხი-მომწვანო ნალექი, რომელიც კალცინირებული იყო, სანამ მასა მუდმივი იყო. დაწერეთ აღწერილი რეაქციების განტოლებები.

8) ქრომის (III) სულფიდის ფხვნილი იხსნება გოგირდმჟავაში. ამავდროულად, გაზი გამოუშვეს და ხსნარი წარმოიქმნა. მიღებულ ხსნარს ემატებოდა ამიაკის ხსნარის ჭარბი რაოდენობა და გაზი გადადიოდა ტყვიის ნიტრატის ხსნარში. მიღებული შავი ნალექი გათეთრდა წყალბადის ზეჟანგით დამუშავების შემდეგ. დაწერეთ აღწერილი რეაქციების განტოლებები.

9) ამონიუმის დიქრომატი იშლება გაცხელებისას. მყარი დაშლის პროდუქტი იხსნება გოგირდმჟავაში. ნატრიუმის ჰიდროქსიდის ხსნარი დაემატა მიღებულ ხსნარს ნალექის წარმოქმნამდე. ნალექში ნატრიუმის ჰიდროქსიდის შემდგომი დამატების შემდეგ, იგი იხსნება. დაწერეთ აღწერილი რეაქციების განტოლებები.

10) ქრომის (VI) ოქსიდი რეაგირებს კალიუმის ჰიდროქსიდთან. შედეგად მიღებული ნივთიერება დამუშავდა გოგირდის მჟავით და მიღებული ხსნარიდან იზოლირებული იქნა ფორთოხლის მარილი. ეს მარილი დამუშავებული იყო ჰიდრობრომის მჟავით. შედეგად მიღებული მარტივი ნივთიერება რეაგირებს წყალბადის სულფიდთან. დაწერეთ აღწერილი რეაქციების განტოლებები.

11. ქლორში წვავდნენ ქრომს. მიღებული მარილი რეაგირებს წყალბადის ზეჟანგის და ნატრიუმის ჰიდროქსიდის შემცველ ხსნართან. მიღებულ ყვითელ ხსნარს დაემატა ჭარბი გოგირდის მჟავა და ხსნარის ფერი შეიცვალა ნარინჯისფერით. როდესაც სპილენძის (I) ოქსიდი რეაგირებს ამ ხსნართან, ხსნარის ფერი მოლურჯო-მწვანე გახდა. დაწერეთ აღწერილი რეაქციების განტოლებები.

12. ნატრიუმის ნიტრატი შეერწყა ქრომის(III) ოქსიდს ნატრიუმის კარბონატის თანდასწრებით. გამოთავისუფლებული აირი რეაგირებს ბარიუმის ჰიდროქსიდის ხსნარის ჭარბი რაოდენობით, რის შედეგადაც წარმოიქმნება თეთრი ნალექი. ნალექი იხსნება ჭარბი მარილმჟავას ხსნარში და მიღებულ ხსნარს ემატება ვერცხლის ნიტრატი ნალექის შეწყვეტამდე. დაწერეთ აღწერილი რეაქციების განტოლებები.

13. კალიუმი შერწყმული იყო გოგირდთან. მიღებული მარილი დამუშავდა მარილმჟავით. გამოთავისუფლებული აირი გადადიოდა გოგირდის მჟავაში კალიუმის ბიქრომატის ხსნარში. დალექილი ყვითელი ნივთიერება გაფილტრული და ალუმინის შერწყმული იყო. დაწერეთ აღწერილი რეაქციების განტოლებები.

14. ქრომი დაიწვა ქლორის ატმოსფეროში. მიღებულ მარილს წვეთ-წვეთად უმატებდნენ კალიუმის ჰიდროქსიდს ნალექის შეწყვეტამდე. შედეგად მიღებული ნალექი დაჟანგდა წყალბადის ზეჟანგით ნატრიუმის ჰიდროქსიდში და აორთქლდა. მიღებულ მყარ ნარჩენს დაემატა კონცენტრირებული მარილმჟავას ცხელი ხსნარის ჭარბი რაოდენობა. დაწერეთ აღწერილი რეაქციების განტოლებები.

ქრომი. ქრომის ნაერთები.

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 (ტვ.) + H 2 SO 4 (კონს.) 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 (განზავებული) = 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

არალითონები.

IV A ჯგუფი (ნახშირბადი, სილიციუმი).

Ნახშირბადის. ნახშირბადის ნაერთები.

I. ნახშირბადი.

ნახშირბადს შეუძლია გამოავლინოს როგორც შემცირების, ასევე ჟანგვის თვისებები. ნახშირბადს ავლენს შემცირების თვისებები მარტივი ნივთიერებებით, რომლებიც წარმოიქმნება არალითონებით, მასთან შედარებით მაღალი ელექტრონეგატიურობის მნიშვნელობით (ჰალოგენები, ჟანგბადი, გოგირდი, აზოტი), აგრეთვე ლითონის ოქსიდებთან, წყალთან და სხვა ჟანგვის აგენტებთან.

ჭარბი ჰაერით გაცხელებისას გრაფიტი იწვის ნახშირბადის მონოქსიდის წარმოქმნით (IV):

როდესაც ჟანგბადის ნაკლებობაა, შეგიძლიათ მიიღოთ CO

ამორფული ნახშირბადი უკვე ოთახის ტემპერატურაზე რეაგირებს ფტორთან.

C + 2F 2 = CF 4

ქლორით გაცხელებისას:

C + 2Cl 2 = CCl 4

უფრო ძლიერი გათბობით, ნახშირბადი რეაგირებს გოგირდთან და სილიკონთან:

ელექტრული გამონადენის მოქმედებით ნახშირბადი ერწყმის აზოტს და წარმოქმნის დიაცინს:

2C + N 2 → N ≡ C – C ≡ N

კატალიზატორის (ნიკელის) თანდასწრებით და გაცხელებისას ნახშირბადი რეაგირებს წყალბადთან:

C + 2H 2 = CH 4

ცხელი კოქსი წყალთან ერთად ქმნის გაზების ნარევს:

C + H 2 O = CO + H 2

ნახშირბადის შემცირების თვისებები გამოიყენება პირომეტალურგიაში:

C + CuO = Cu + CO

აქტიური ლითონების ოქსიდებით გაცხელებისას ნახშირბადი წარმოქმნის კარბიდებს:

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

ნახშირბადი იჟანგება ისეთი ძლიერი ჟანგვის აგენტებით, როგორიცაა კონცენტრირებული გოგირდის და აზოტის მჟავები და სხვა ჟანგვის აგენტები:

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

C + 2H 2 SO 4 (კონს.) = 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

აქტიურ ლითონებთან რეაქციებში ნახშირბადი ავლენს ჟანგვის აგენტის თვისებებს. ამ შემთხვევაში, კარბიდები იქმნება:

4C + 3Al = Al 4 C 3

კარბიდები განიცდიან ჰიდროლიზს, წარმოქმნიან ნახშირწყალბადებს:

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

CaC 2 + 2H 2 O = Ca(OH) 2 + C 2 H 2

ქრომი აყალიბებს სამ ოქსიდს: CrO, Cr 2 O 3, CrO 3.

ქრომის (II) ოქსიდი CrO არის პიროფორული შავი ფხვნილი. აქვს ძირითადი თვისებები.

რედოქს რეაქციებში ის იქცევა როგორც შემამცირებელი აგენტი:

CrO მიიღება ქრომის კარბონილის Cr(CO) 6-ის დაშლით ვაკუუმში 300°C-ზე.

ქრომის (III) ოქსიდი Cr 2 O 3 არის ცეცხლგამძლე მწვანე ფხვნილი. სიმკვრივით ახლოსაა კორუნდთან, რის გამოც შედის გასაპრიალებელ საშუალებებში. წარმოიქმნება Cr და O 2-ის ურთიერთქმედებით მაღალ ტემპერატურაზე. ლაბორატორიაში ქრომის(III) ოქსიდის დამზადება შესაძლებელია ამონიუმის დიქრომატის გაცხელებით:

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

ქრომის(III) ოქსიდს აქვს ამფოტერული თვისებები. მჟავებთან ურთიერთობისას წარმოიქმნება ქრომის (III) მარილები: Cr 2 O 3 +3H 2 SO 4 =Cr 2 (SO 4) 3 +3H 2 O.

დნობაში ტუტეებთან ურთიერთობისას წარმოიქმნება ქრომის (III) ნაერთები - ქრომიტები (ჟანგბადის არარსებობის შემთხვევაში): Cr 2 O 3 + 2NaOH = 2NaCrO 2 + H 2 O.

ქრომის (III) ოქსიდი წყალში უხსნადია.

რედოქს რეაქციებში ქრომის(III) ოქსიდი მოქმედებს როგორც შემამცირებელი აგენტი:

ქრომის (VI) ოქსიდი CrO 3 - ქრომის ანჰიდრიდი, არის მუქი წითელი ნემსის ფორმის კრისტალები. როდესაც თბება დაახლოებით 200°C-მდე, ის იშლება:

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

ადვილად იხსნება წყალში, ბუნებით მჟავეა, წარმოქმნის ქრომის მჟავებს. ჭარბი წყლით წარმოიქმნება ქრომის მჟავა H 2 CrO 4:

CrO 3 + H 2 O = H 2 CrO 4

CrO 3-ის მაღალი კონცენტრაციის დროს წარმოიქმნება დიქრომული მჟავა H 2 Cr 2 O 7:

2CrO 3 +H 2 O = H 2 Cr 2 O 7

რომელიც განზავებისას გადაიქცევა ქრომის მჟავად:

H 2 Cr 2 O 7 + H 2 O = 2H 2 CrO 4

ქრომის მჟავები არსებობს მხოლოდ წყალხსნარში; არცერთი ეს მჟავა არ არის იზოლირებული თავისუფალ მდგომარეობაში. თუმცა, მათი მარილები ძალიან სტაბილურია.

ქრომის (VI) ოქსიდი არის ძლიერი ჟანგვის აგენტი:

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

ჟანგავს იოდს, გოგირდს, ფოსფორს, ნახშირს, გადაიქცევა Cr 2 O 3-ად. CrO 3 მიიღება კონცენტრირებული გოგირდმჟავას ჭარბი მოქმედებით ნატრიუმის დიქრომატის გაჯერებულ წყალხსნარზე: Na 2 Cr 2 O 7 +2H 2 SO 4 =2CrO 3 +2NaHSO 4 +H 2 O უნდა აღინიშნოს, რომ ქრომი (VI) ოქსიდი ძალიან ტოქსიკურია.

ქრომი არის ქიმიური ელემენტი ატომური ნომრით 24. ეს არის მყარი, მბზინავი, ფოლადის ნაცრისფერი ლითონი, რომელიც კარგად პრიალდება და არ ჭუჭყიანდება. გამოიყენება შენადნობებში, როგორიცაა უჟანგავი ფოლადი და როგორც საფარი. ადამიანის ორგანიზმს სჭირდება მცირე რაოდენობით სამვალენტიანი ქრომი შაქრის მეტაბოლიზებისთვის, მაგრამ Cr(VI) ძალიან ტოქსიკურია.

ქრომის სხვადასხვა ნაერთები, როგორიცაა ქრომის(III) ოქსიდი და ტყვიის ქრომატი, ნათელი ფერისაა და გამოიყენება საღებავებში და პიგმენტებში. ლალის წითელი ფერი განპირობებულია ამ ქიმიური ელემენტის არსებობით. ზოგიერთი ნივთიერება, განსაკუთრებით ნატრიუმი, არის ჟანგვის აგენტი, რომელიც გამოიყენება ორგანული ნაერთების დასაჟანგად და (გოგირდის მჟავასთან ერთად) ლაბორატორიული მინის ჭურჭლის გასაწმენდად. გარდა ამისა, ქრომის (VI) ოქსიდი გამოიყენება მაგნიტური ლენტის წარმოებაში.

აღმოჩენა და ეტიმოლოგია

ქიმიური ელემენტის ქრომის აღმოჩენის ისტორია ასეთია. 1761 წელს იოჰან გოტლობ ლემანმა ურალის მთებში აღმოაჩინა ნარინჯისფერ-წითელი მინერალი და დაარქვა მას "ციმბირის წითელი ტყვია". მიუხედავად იმისა, რომ იგი შეცდომით იყო იდენტიფიცირებული, როგორც ტყვიის ნაერთი სელენთან და რკინით, მასალა სინამდვილეში იყო ტყვიის ქრომატი ქიმიური ფორმულით PbCrO4. დღეს ის ცნობილია როგორც მინერალური კროკონტი.

1770 წელს პიტერ სიმონ პალასმა მოინახულა ადგილი, სადაც ლემანმა აღმოაჩინა წითელი ტყვიის მინერალი, რომელსაც ძალიან სასარგებლო თვისებები ჰქონდა, როგორც პიგმენტი საღებავებში. ციმბირის წითელი ტყვიის, როგორც საღებავის გამოყენება სწრაფად განვითარდა. გარდა ამისა, მოდური გახდა crocont-ის ნათელი ყვითელი ფერი.

1797 წელს ნიკოლას-ლუი ვაუკლენმა მიიღო წითელი ფერის ნიმუშები, კროკონტის მარილმჟავასთან შერევით მან მიიღო CrO 3 ოქსიდი. ქრომი, როგორც ქიმიური ელემენტი, იზოლირებული იქნა 1798 წელს. ვაუკელინი მას ოქსიდის ნახშირით გახურებით იღებდა. მან ასევე შეძლო ქრომის კვალი აღმოეჩინა ძვირფას ქვებში, როგორიცაა ლალი და ზურმუხტი.

1800-იან წლებში Cr ძირითადად გამოიყენებოდა საღებავებში და სათრიმლავ მარილებში. დღეს ლითონის 85% გამოიყენება შენადნობებში. დანარჩენი გამოიყენება ქიმიურ, ცეცხლგამძლე და სამსხმელო მრეწველობაში.

ქიმიური ელემენტის ქრომის გამოთქმა შეესაბამება ბერძნულ χρῶμα, რაც ნიშნავს "ფერს", მისგან ფერადი ნაერთების მრავალფეროვნების გამო.

სამთო და წარმოება

ელემენტი იწარმოება ქრომიტისგან (FeCr 2 O 4). მსოფლიოს მადნის დაახლოებით ნახევარი მოიპოვება სამხრეთ აფრიკაში. გარდა ამისა, მისი მთავარი მწარმოებლები არიან ყაზახეთი, ინდოეთი და თურქეთი. ქრომიტის საკმარისად შესწავლილი საბადოებია, მაგრამ გეოგრაფიულად ისინი კონცენტრირებულია ყაზახეთსა და სამხრეთ აფრიკაში.

ბუნებრივი ქრომის ლითონის საბადოები იშვიათია, მაგრამ ისინი არსებობს. მაგალითად, ის მოიპოვება რუსეთში, უდაჩნაიას მაღაროში. ის მდიდარია ბრილიანტებით და შემცირებული გარემო დაეხმარა სუფთა ქრომისა და ბრილიანტების წარმოებას.

სამრეწველო ლითონის წარმოებისთვის ქრომის მადნები მუშავდება გამდნარი ტუტეებით (კაუსტიკური სოდა, NaOH). ამ შემთხვევაში წარმოიქმნება ნატრიუმის ქრომატი (Na 2 CrO 4), რომელიც ნახშირბადით მცირდება Cr 2 O 3 ოქსიდამდე. ლითონი იწარმოება ოქსიდის გაცხელებით ალუმინის ან სილიციუმის თანდასწრებით.

2000 წელს, დაახლოებით 15 მილიონი ტონა ქრომიტის საბადო იქნა მოპოვებული და გადამუშავებული 4 მილიონი ტონა ფეროქრომად, 70% ქრომი-რკინის შენადნობით, რომლის საბაზრო ღირებულებაა 2,5 მილიარდი აშშ დოლარი.

ძირითადი მახასიათებლები

ქიმიური ელემენტის ქრომის მახასიათებლები განპირობებულია იმით, რომ ის არის პერიოდული ცხრილის მეოთხე პერიოდის გარდამავალი ლითონი და მდებარეობს ვანადიუმსა და მანგანუმს შორის. შედის VI ჯგუფში. დნება 1907 °C ტემპერატურაზე. ჟანგბადის თანდასწრებით ქრომი სწრაფად აყალიბებს ოქსიდის თხელ ფენას, რომელიც იცავს ლითონს ჟანგბადთან შემდგომი ურთიერთქმედებისგან.

როგორც გარდამავალი ელემენტი, ის რეაგირებს ნივთიერებებთან სხვადასხვა პროპორციით. ამრიგად, ის ქმნის ნაერთებს, რომლებშიც მას აქვს სხვადასხვა დაჟანგვის მდგომარეობა. ქრომი არის ქიმიური ელემენტი ძირითადი მდგომარეობებით +2, +3 და +6, რომელთაგან +3 ყველაზე სტაბილურია. გარდა ამისა, იშვიათ შემთხვევებში შეინიშნება +1, +4 და +5 პირობები. ქრომის ნაერთები +6 ჟანგვის მდგომარეობაში არიან ძლიერი ჟანგვის აგენტები.

რა ფერია ქრომი? ქიმიური ელემენტი აძლევს ლალის ელფერს. Cr 2 O 3, რომელიც გამოიყენება, ასევე გამოიყენება როგორც პიგმენტი, რომელსაც ეწოდება ქრომის მწვანე. მისი მარილების ფერი შუშის ზურმუხტისფერი მწვანეა. ქრომი არის ქიმიური ელემენტი, რომლის არსებობა რუბებს წითლად აქცევს. ამიტომ, იგი გამოიყენება სინთეზური ლალის წარმოებაში.

იზოტოპები

ქრომის იზოტოპებს აქვთ ატომური წონა 43-დან 67-მდე. როგორც წესი, ეს ქიმიური ელემენტი შედგება სამი სტაბილური ფორმისგან: 52 Cr, 53 Cr და 54 Cr. მათგან 52 Cr ყველაზე გავრცელებულია (მთლიანი ბუნებრივი ქრომის 83.8%). გარდა ამისა, აღწერილია 19 რადიოიზოტოპი, რომელთაგან ყველაზე სტაბილურია 50 Cr, ნახევარგამოყოფის პერიოდი აღემატება 1.8x10 17 წელს. 51 Cr-ს აქვს ნახევარგამოყოფის პერიოდი 27,7 დღე, ხოლო ყველა სხვა რადიოაქტიური იზოტოპისთვის ის არ აღემატება 24 საათს და უმეტესობისთვის ის ერთ წუთზე ნაკლებს გრძელდება. ელემენტს ასევე აქვს ორი მეტა მდგომარეობა.

დედამიწის ქერქში ქრომის იზოტოპები, როგორც წესი, თან ახლავს მანგანუმის იზოტოპებს, რომლებიც გამოიყენება გეოლოგიაში. 53 Cr წარმოიქმნება 53 Mn რადიოაქტიური დაშლის დროს. Mn/Cr იზოტოპის თანაფარდობა აძლიერებს სხვა მინიშნებებს მზის სისტემის ადრეული ისტორიის შესახებ. სხვადასხვა მეტეორიტების 53 Cr/ 52 Cr და Mn/Cr თანაფარდობების ცვლილებები ადასტურებს, რომ ახალი ატომური ბირთვები შეიქმნა მზის სისტემის ჩამოყალიბებამდე.

ქიმიური ელემენტი ქრომი: თვისებები, ნაერთების ფორმულა

ქრომის (III) ოქსიდი Cr 2 O 3, ასევე ცნობილი როგორც სესქვიოქსიდი, არის ამ ქიმიური ელემენტის ოთხი ოქსიდიდან ერთ-ერთი. იგი მიიღება ქრომიტისგან. მწვანე ფერის ნაერთს ჩვეულებრივ უწოდებენ "ქრომის მწვანეს", როდესაც გამოიყენება როგორც პიგმენტი მინანქრისა და მინის შეღებვისთვის. ოქსიდი შეიძლება დაითხოვოს მჟავებში, წარმოქმნას მარილები, ხოლო გამდნარ ტუტეში - ქრომიტებში.

კალიუმის დიქრომატი

K 2 Cr 2 O 7 არის ძლიერი ჟანგვის აგენტი და სასურველია, როგორც ლაბორატორიული მინის ორგანული ნივთიერებებისგან გაწმენდის საშუალება. ამ მიზნით გამოიყენება მისი გაჯერებული ხსნარი, თუმცა ხანდახან ცვლის ნატრიუმის ბიქრომატით, ამ უკანასკნელის მაღალი ხსნადობის საფუძველზე. გარდა ამისა, მას შეუძლია ორგანული ნაერთების ჟანგვის პროცესის რეგულირება, პირველადი ალკოჰოლის გარდაქმნა ალდეჰიდად და შემდეგ ნახშირორჟანგად.

კალიუმის დიქრომატმა შეიძლება გამოიწვიოს ქრომის დერმატიტი. ქრომი სავარაუდოდ იწვევს სენსიბილიზაციას, რაც იწვევს დერმატიტის განვითარებას, განსაკუთრებით ხელებისა და წინამხრების, რაც ქრონიკული და ძნელად განკურნებადია. სხვა Cr(VI) ნაერთების მსგავსად, კალიუმის დიქრომატი კანცეროგენულია. მისი დამუშავება უნდა მოხდეს ხელთათმანებით და შესაბამისი დამცავი აღჭურვილობით.

ქრომის მჟავა

ნაერთს აქვს ჰიპოთეტური სტრუქტურა H 2 CrO 4 . არც ქრომის და არც დიქრომის მჟავები ბუნებაში არ გვხვდება, მაგრამ მათი ანიონები გვხვდება სხვადასხვა ნივთიერებებში. "ქრომის მჟავა", რომელიც გაყიდვაში შეგიძლიათ ნახოთ, სინამდვილეში არის მისი მჟავა ანჰიდრიდი - CrO 3 ტრიოქსიდი.

ტყვიის (II) ქრომატი

PbCrO 4-ს აქვს ღია ყვითელი ფერი და პრაქტიკულად არ იხსნება წყალში. ამ მიზეზით, მას იპოვეს გამოყენება, როგორც შეღებვის პიგმენტი, რომელსაც ეწოდება ყვითელი გვირგვინი.

Cr და ხუთვალენტიანი ბმა

ქრომი გამოირჩევა ხუთვალენტიანი ბმების წარმოქმნის უნარით. ნაერთი იქმნება Cr(I) და ნახშირწყალბადის რადიკალით. ხუთვალენტიანი ბმა იქმნება ქრომის ორ ატომს შორის. მისი ფორმულა შეიძლება დაიწეროს როგორც Ar-Cr-Cr-Ar, სადაც Ar წარმოადგენს კონკრეტულ არომატულ ჯგუფს.

განაცხადი

ქრომი არის ქიმიური ელემენტი, რომლის თვისებებმა მას მრავალი განსხვავებული გამოყენება მისცა, რომელთაგან ზოგიერთი ჩამოთვლილია ქვემოთ.

ლითონებს აძლევს კოროზიის წინააღმდეგობას და პრიალა ზედაპირს. აქედან გამომდინარე, ქრომი შედის შენადნობებში, როგორიცაა უჟანგავი ფოლადი, რომელიც გამოიყენება, მაგალითად, დანაჩანგალისთვის. იგი ასევე გამოიყენება ქრომირებული საფარისთვის.

ქრომი არის კატალიზატორი სხვადასხვა რეაქციისთვის. გამოიყენება აგურის გამოსაწვავად ყალიბების დასამზადებლად. მისი მარილები გამოიყენება ტყავის დასათრგუნავად. კალიუმის ბიქრომატი გამოიყენება ორგანული ნაერთების დაჟანგვისთვის, როგორიცაა სპირტები და ალდეჰიდები, ასევე ლაბორატორიული მინის ჭურჭლის გასაწმენდად. იგი ემსახურება როგორც ფიქსაციას ქსოვილის შეღებვისთვის და ასევე გამოიყენება ფოტოგრაფიაში და ფოტო ბეჭდვაში.

CrO 3 გამოიყენება მაგნიტური ლენტების დასამზადებლად (მაგალითად, აუდიო ჩაწერისთვის), რომლებსაც აქვთ უკეთესი მახასიათებლები, ვიდრე რკინის ოქსიდის მქონე ფილმებს.

როლი ბიოლოგიაში

სამვალენტიანი ქრომი არის ქიმიური ელემენტი, რომელიც აუცილებელია ადამიანის ორგანიზმში შაქრის ცვლისთვის. ამის საპირისპიროდ, ექვსვალენტური Cr ძალიან ტოქსიკურია.

სიფრთხილის ზომები

ქრომის ლითონი და Cr(III) ნაერთები ზოგადად არ განიხილება ჯანმრთელობის საშიშროებად, მაგრამ Cr(VI) შემცველი ნივთიერებები შეიძლება იყოს ტოქსიკური, თუ გადაყლაპავთ ან ჩასუნთქავთ. ამ ნივთიერებების უმეტესობა აღიზიანებს თვალებს, კანს და ლორწოვან გარსებს. ქრონიკული ზემოქმედებით, ქრომის(VI) ნაერთებმა შეიძლება გამოიწვიოს თვალის დაზიანება, თუ სათანადო მკურნალობა არ მოხდება. გარდა ამისა, ის არის აღიარებული კანცეროგენი. ამ ქიმიური ელემენტის ლეტალური დოზა დაახლოებით ნახევარი ჩაის კოვზია. ჯანდაცვის მსოფლიო ორგანიზაციის რეკომენდაციების მიხედვით, Cr (VI) მაქსიმალური დასაშვები კონცენტრაცია სასმელ წყალში არის 0,05 მგ ლიტრზე.

იმის გამო, რომ ქრომის ნაერთები გამოიყენება საღებავებში და ტყავის გასათეთრებლად, ისინი ხშირად გვხვდება მიტოვებული სამრეწველო ობიექტების ნიადაგში და მიწისქვეშა წყლებში, რომლებიც საჭიროებენ გარემოს გაწმენდას და აღდგენას. Cr(VI) შემცველი პრაიმერი კვლავ ფართოდ გამოიყენება კოსმოსურ და საავტომობილო ინდუსტრიაში.

ელემენტის თვისებები

ქრომის ძირითადი ფიზიკური თვისებები შემდეგია:

• ატომური ნომერი: 24.
• ატომური წონა: 51.996.
• დნობის წერტილი: 1890 °C.
• დუღილის წერტილი: 2482 °C.
• ჟანგვის მდგომარეობა: +2, +3, +6.
• ელექტრონის კონფიგურაცია: 3d 5 4s 1.