Hedef:Öğrencilerin dersin konusu hakkındaki bilgilerini derinleştirin.
Görevler:
- kromu basit bir madde olarak karakterize etmek;
- öğrencilere farklı oksidasyon durumlarındaki krom bileşiklerini tanıtmak;
- bileşiklerin özelliklerinin oksidasyon derecesine bağımlılığını göstermek;
- krom bileşiklerinin redoks özelliklerini gösterir;
- öğrencilerin kimyasal reaksiyonların denklemlerini moleküler ve iyonik formda yazma ve elektronik denge oluşturma becerilerini geliştirmeye devam etmek;
- Kimyasal bir deneyi gözlemleme becerilerini geliştirmeye devam edin.
Ders formu:Öğrencilerin bağımsız çalışmasının unsurlarını ve kimyasal bir deneyin gözlemlenmesini içeren ders anlatımı.
Dersin ilerlemesi
I. Önceki dersteki materyalin tekrarı.
1. Soruları yanıtlayın ve görevleri tamamlayın:
Hangi elementler krom alt grubuna aittir?
Atomların elektronik formüllerini yazın
Ne tür elementlerdir bunlar?
Bileşikler hangi oksidasyon durumlarını sergiler?
Atom yarıçapı ve iyonlaşma enerjisi kromdan tungstene nasıl değişir?
Öğrencilerden atom yarıçaplarının, iyonlaşma enerjilerinin tablo halindeki değerlerini kullanarak tabloyu doldurmalarını ve sonuç çıkarmalarını isteyebilirsiniz.
Örnek tablo:
2. Bir öğrencinin “Doğada krom alt grubunun unsurları, hazırlanması ve uygulanması” konulu raporunu dinleyin.
II. Ders.
Dersin özeti:
- Krom.
- Krom bileşikleri. (2)
- Krom oksit; (2)
- Krom hidroksit. (2)
- Krom bileşikleri. (3)
- Krom oksit; (3)
- Krom hidroksit. (3)
- Krom bileşikleri (6)
- Krom oksit; (6)
- Kromik ve dikromik asitler.
- Krom bileşiklerinin özelliklerinin oksidasyon derecesine bağımlılığı.
- Krom bileşiklerinin redoks özellikleri.
1. Krom.
Krom, mavimsi renkte, çok sert (yoğunluk 7,2 g/cm3), erime noktası 1890˚C olan beyaz, parlak bir metaldir.
Kimyasal özellikler: Krom normal koşullar altında aktif olmayan bir metaldir. Bu, yüzeyinin bir oksit film (Cr203) ile kaplanmış olmasıyla açıklanmaktadır. Isıtıldığında oksit filmi yok edilir ve krom, yüksek sıcaklıklarda basit maddelerle reaksiyona girer:
- 4Сr +3О 2 = 2Сr 2 О 3
- 2Сr + 3S = Сr 2 S 3
- 2Сr + 3Cl 2 = 2СrСl 3
Egzersiz yapmak: kromun nitrojen, fosfor, karbon ve silikon ile reaksiyonları için denklemler hazırlamak; Denklemlerden biri için bir elektronik terazi oluşturun, oksitleyici maddeyi ve indirgeyici maddeyi belirtin.
Kromun karmaşık maddelerle etkileşimi:
Çok yüksek sıcaklıklarda krom suyla reaksiyona girer:
- 2Сr + 3Н2О = Сr2О3 + 3Н2
Egzersiz yapmak:
Krom seyreltik sülfürik ve hidroklorik asitlerle reaksiyona girer:
- Cr + H2S04 = CrS04 + H2
- Cr + 2HCl = CrCl2 + H2
Egzersiz yapmak: elektronik bir terazi oluşturun, oksitleyici maddeyi ve indirgeyici maddeyi belirtin.
Konsantre sülfürik hidroklorik ve nitrik asitler kromu pasifleştirir.
2. Krom bileşikleri. (2)
1. Krom oksit (2)- CrO katı, parlak kırmızı bir maddedir, tipik bir bazik oksittir (krom (2) hidroksit - Cr(OH)2'ye karşılık gelir), suda çözünmez, ancak asitlerde çözünür:
- CrO + 2HCl = CrCl2 + H20
Egzersiz yapmak: Krom oksidin (2) sülfürik asit ile etkileşimi için moleküler ve iyonik formda bir reaksiyon denklemi hazırlayın.
Krom oksit (2) havada kolayca oksitlenir:
- 4CrO+ O2 = 2Cr2O3
Egzersiz yapmak: elektronik bir terazi oluşturun, oksitleyici maddeyi ve indirgeyici maddeyi belirtin.
Krom oksit (2), krom amalgamın atmosferik oksijenle oksidasyonu sonucu oluşur:
2Сr (amalgam) + O 2 = 2СrО
2. Krom hidroksit (2)- Cr(OH) 2, suda az çözünen, belirgin bir bazik karaktere sahip sarı bir maddedir, bu nedenle asitlerle etkileşime girer:
- Cr(OH)2 + H2S04 = CrS04 + 2H20
Egzersiz yapmak: krom oksidin (2) hidroklorik asit ile etkileşimi için moleküler ve iyonik formda reaksiyon denklemlerini hazırlar.
Krom(2) oksit gibi, krom(2) hidroksit de oksitlenir:
- 4Cr(OH)2 + O2 + 2H20 = 4Cr(OH)3
Egzersiz yapmak: elektronik bir terazi oluşturun, oksitleyici maddeyi ve indirgeyici maddeyi belirtin.
Krom hidroksit (2), alkalilerin krom tuzları (2) üzerindeki etkisiyle elde edilebilir:
- CrCl2 + 2KOH = Cr(OH)2 ↓ + 2KCl
Egzersiz yapmak:İyonik denklemleri yazın.
3. Krom bileşikleri. (3)
1. Krom oksit (3)- Cr 2 O 3 – koyu yeşil toz, suda çözünmez, refrakter, sertliği korindon'a yakın (krom hidroksit (3) – Cr(OH) 3) buna karşılık gelir. Krom oksit (3) doğası gereği amfoteriktir ancak asitlerde ve alkalilerde çok az çözünür. Füzyon sırasında alkalilerle reaksiyonlar meydana gelir:
- Cr203 + 2KOH = 2KSrO2 (kromit K)+ H 2 O
Egzersiz yapmak: krom oksidin (3) lityum hidroksit ile etkileşimi için moleküler ve iyonik formda bir reaksiyon denklemi hazırlayın.
Asit ve alkalilerin konsantre çözeltileriyle etkileşime girmek zordur:
- Cr203 + 6 KOH + 3H20 = 2K3 [Cr(OH)6 ]
- Cr203 + 6HCl = 2CrCl3 + 3H20
Egzersiz yapmak: krom oksidin (3) konsantre sülfürik asit ve konsantre bir sodyum hidroksit çözeltisi ile etkileşimi için moleküler ve iyonik formda reaksiyon denklemleri hazırlar.
Krom oksit (3), amonyum dikromatın ayrışmasından elde edilebilir:
- (NН 4)2Сr 2 О 7 = N 2 + Сr 2 О 3 +4Н 2 О
2. Krom hidroksit (3) Cr(OH)3, alkalilerin krom tuzlarının (3) çözeltileri üzerindeki etkisiyle elde edilir:
- CrCl3 + 3KOH = Cr(OH)3 ↓ + 3KCl
Egzersiz yapmak: iyonik denklemleri yaz
Krom hidroksit (3), alındığında alkalinin eksikliğinde alınması gereken gri-yeşil bir çökeltidir. Bu şekilde elde edilen krom hidroksit (3), ilgili oksidin aksine, asitler ve alkalilerle kolayca etkileşime girer; amfoterik özellikler sergiler:
- Cr(OH)3 + 3HNO3 = Cr(NO3)3 + 3H20
- Cr(OH)3 + 3KOH = K3 [Cr(OH)6] (hekzahidroksokromit K)
Egzersiz yapmak: krom hidroksitin (3) hidroklorik asit ve sodyum hidroksit ile etkileşimi için moleküler ve iyonik formda reaksiyon denklemlerini hazırlar.
Cr(OH) 3 alkalilerle kaynaştığında metakromitler ve ortokromitler elde edilir:
- Cr(OH)3 + KOH = KCrO2 (metakromit K)+ 2H20
- Cr(OH)3 + KOH = K3CrO3 (ortokromit K)+ 3H 2 O
4. Krom bileşikleri. (6)
1. Krom oksit (6)- CrO 3 – koyu kırmızı kristalli madde, suda oldukça çözünür – tipik bir asidik oksit. Bu oksit iki asite karşılık gelir:
- CrO3 + H2O = H2CrO4 (kromik asit – fazla su olduğunda oluşur)
- CrO3 + H2O =H2Cr207 (dikromik asit - yüksek konsantrasyonda krom oksitte oluşur (3)).
Krom oksit (6) çok güçlü bir oksitleyici maddedir, bu nedenle organik maddelerle enerjik olarak etkileşime girer:
- C2H5OH + 4CrO3 = 2C02 + 2Cr203 + 3H20
Ayrıca iyot, kükürt, fosfor ve kömürü de oksitler:
- 3S + 4CrO3 = 3SO2 + 2Cr203
Egzersiz yapmak: krom oksidin (6) iyot, fosfor, kömür ile kimyasal reaksiyonlarının denklemlerini hazırlamak; Denklemlerden biri için elektronik denge oluşturun, oksitleyici maddeyi ve indirgeyici maddeyi belirtin
250 0 C'ye ısıtıldığında krom oksit (6) ayrışır:
- 4CrO3 = 2Cr2O3 + 3O2
Krom oksit (6), konsantre sülfürik asidin katı kromatlar ve dikromatlar üzerindeki etkisiyle elde edilebilir:
- K 2 Cr 2 Ö 7 + H 2 SO 4 = K 2 SO 4 + 2CrO 3 + H 2 O
2. Kromik ve dikromik asitler.
Kromik ve dikromik asitler yalnızca sulu çözeltilerde bulunur ve sırasıyla kararlı tuzlar, kromatlar ve dikromatlar oluşturur. Kromatlar ve çözeltileri sarı, dikromatlar turuncu renktedir.
Kromat - CrO 4 2- iyonları ve dikromat - Cr 2O 7 2- iyonları çözelti ortamı değiştiğinde kolaylıkla birbirlerine dönüşürler
Asidik bir çözeltide kromatlar dikromatlara dönüşür:
- 2K 2 CrO 4 + H 2 SO 4 = K 2 Cr 2 Ö 7 + K 2 SO 4 + H 2 O
Alkali bir ortamda dikromatlar kromatlara dönüşür:
- K 2 Cr 2 Ö 7 + 2 KOH = 2 K 2 CrO 4 + H 2 Ö
Seyreltildiğinde dikromik asit kromik asite dönüşür:
- H 2 Cr 2 Ö 7 + H 2 Ö = 2H 2 CrO 4
5. Krom bileşiklerinin özelliklerinin oksidasyon derecesine bağlılığı.
| Paslanma durumu | +2 | +3 | +6 |
| Oksit | CRO | Cr203 | CrО 3 |
| Oksit karakteri | temel | amfoterik | asit |
| Hidroksit | Cr(OH)2 | Cr(OH)3 – H3CrO3 | H2CrO4 |
| Hidroksitin doğası | temel | amfoterik | asit |
|
→ temel özelliklerin zayıflaması ve asidik özelliklerin güçlendirilmesi→ |
|||
6. Krom bileşiklerinin redoks özellikleri.
Asidik bir ortamda reaksiyonlar.
Asidik bir ortamda Cr +6 bileşikleri, indirgeyici maddelerin etkisi altında Cr +3 bileşiklerine dönüşür: H 2 S, SO 2, FeSO 4
- K 2 Cr 2 Ö 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
Egzersiz yapmak:
1. Elektronik denge yöntemini kullanarak reaksiyon denklemini eşitleyin, oksitleyici maddeyi ve indirgeyici maddeyi belirtin:
- 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. Reaksiyon ürünlerini ekleyin, elektronik denge yöntemini kullanarak denklemi eşitleyin, oksitleyici maddeyi ve indirgeyici maddeyi belirtin:
- K 2 Cr 2 Ö 7 + SO 2 + H 2 SO 4 =? +? +H 2 O
Alkali ortamda reaksiyonlar.
Alkali bir ortamda, krom bileşikleri Cr +3, oksitleyici maddelerin etkisi altında Cr +6 bileşiklerine dönüşür: J2, Br2, Cl2, Ag2O, KClO3, H2O2, KMnO4:
- 2KCrO 2 +3 Br 2 +8NaOH =2Na 2 CrO 4 + 2KBr +4NaBr + 4H 2 O
- Kr +3 - 3e → Kr +6
- Br2 0 +2e → 2Br -
Egzersiz yapmak:
Reaksiyon denklemini elektronik denge yöntemini kullanarak eşitleyin, oksitleyici maddeyi ve indirgeyici maddeyi belirtin:
- NaCrO2 + J2 + NaOH = Na2CrO4 + NaJ + H20
Reaksiyon ürünlerini ekleyin, elektronik denge yöntemini kullanarak denklemi eşitleyin, oksitleyici maddeyi ve indirgeyici maddeyi belirtin:
- Cr(OH)3 + Ag20 + NaOH = Ag + ? +?
Böylece, oksitleyici özellikler, şu serideki oksidasyon durumlarındaki değişiklikle birlikte sürekli olarak artar: Cr +2 → Cr +3 → Cr +6. Krom bileşikleri (2) güçlü indirgeyici maddelerdir ve kolayca oksitlenerek krom bileşiklerine (3) dönüşürler. Krom bileşikleri (6) güçlü oksitleyici maddelerdir ve kolayca krom bileşiklerine (3) indirgenir. Krom bileşikleri (3) güçlü indirgeyici maddelerle etkileşime girdiğinde oksitleyici özellikler sergileyerek krom bileşiklerine (2) dönüşür ve güçlü oksitleyici maddelerle etkileşime girdiğinde krom bileşiklerine dönüşerek indirgeyici özellikler sergiler (6)
Ders metodolojisi için:
- Öğrencilerin bilişsel aktivitelerini geliştirmek ve ilgilerini sürdürmek için ders sırasında bir gösteri deneyi yapılması tavsiye edilir. Eğitim laboratuvarının kapasitesine bağlı olarak öğrencilere aşağıdaki deneyler gösterilebilir:
- krom oksit (2) ve krom hidroksitin (2) elde edilmesi, bunların temel özelliklerinin kanıtı;
- amfoterik özelliklerinin kanıtlanarak krom oksit (3) ve krom hidroksitin (3) elde edilmesi;
- krom oksidin (6) elde edilmesi ve suda çözülmesi (kromik ve dikromik asitlerin hazırlanması);
- Kromatların dikromatlara, dikromatların kromatlara geçişi.
- Bağımsız çalışma görevleri, öğrencilerin gerçek öğrenme yetenekleri dikkate alınarak farklılaştırılabilir.
- Aşağıdaki görevleri tamamlayarak dersi tamamlayabilirsiniz: Aşağıdaki dönüşümleri gerçekleştirmek için kullanılabilecek kimyasal reaksiyon denklemlerini yazın:
.III. Ev ödevi: Dersi geliştirmek (kimyasal reaksiyonların denklemlerini eklemek)
- Vasilyeva Z.G. Genel ve inorganik kimyada laboratuvar çalışmaları. -M.: “Kimya”, 1979 – 450 s.
- Egorov A.S. Kimya öğretmeni. – Rostov-na-Donu: “Phoenix”, 2006.-765 s.
- Kudryavtsev A.A. Kimyasal denklemlerin yazılması. - M., “Yüksekokul”, 1979. - 295 s.
- Petrov M.M. İnorganik kimya. – Leningrad: “Kimya”, 1989. – 543 s.
- Ushkalova V.N. Kimya: yarışma görevleri ve cevapları. - M .: “Aydınlanma”, 2000. – 223 s.
17.belge
Krom. Krom (II), (III) ve (VI) oksitler. Krom (II) ve (III)'ün hidroksitleri ve tuzları. Kromatlar ve dikromatlar. Krom(III) kompleks bileşikleri
17.1. Krom alt grubunun elementlerinin kısa özellikleri
Krom alt grubu, D.I. elementlerin periyodik tablosunun VI. grubunun bir yan alt grubudur. Mendeleev. Alt grup krom Cr, molibden Mo, tungsten W'yi içerir.
Bu elementler aynı zamanda geçiş metalleridir çünkü ön-dış katmanın d-alt düzeyini oluştururlar. Bu elementlerin atomlarının dış katmanında bir (krom ve molibden için) veya iki (tungsten için) elektron bulunur. Böylece, krom alt grubunun elementlerinin atomları, kimyasal bir bağ oluşumuna katılabilecek altı değerlik elektronuna sahiptir (bkz. Tablo 30).
Krom, molibden ve tungsten birçok fiziksel ve kimyasal özellik bakımından benzerdir: bu nedenle, basit maddeler biçiminde, hepsi büyük sertliğe ve bir dizi değerli mekanik özelliğe sahip olan, yuvarlanma, çekme yeteneği olan refrakter gümüş-beyaz metallerdir. , ve form.povke.
Kimyasal açıdan bakıldığında, krom alt grubunun tüm metalleri havaya ve suya (normal koşullar altında) dayanıklıdır; ısıtıldıklarında hepsi oksijen, halojenler, fosfor ve karbon ile etkileşime girer.
Konsantre asitlerin (HNO3, H2SO4) normal sıcaklıklarda etkisi altında, krom alt grubunun metalleri pasifleştirilir.
Krom alt grubunun tüm elementleri için en tipik bileşikler oksidasyon durumlarının olduğu yerdir. +2, +3, +6 (derecelerinin +4 ve +5 olabileceği ve krom için +1 olabileceği bileşikler olmasına rağmen). Krom alt grubunun elementleri negatif oksidasyon durumuna sahip değildir ve uçucu hidrojen bileşikleri oluşturmazlar. CrH3 gibi katı hidrürler yalnızca krom için bilinmektedir. İki değerlikli elementlerin bileşikleri kararsızdır ve kolayca daha yüksek oksidasyon durumlarına oksitlenir.
Oksidasyon derecesinin artmasıyla, oksitlerin asidik yapısı artar, maksimum +6 oksidasyon durumuyla, H2RO4 asitlerine karşılık gelen RO3 tipi oksitler oluşur. Asitlerin gücü doğal olarak kromdan tungstene doğru azalır. Bu asitlerin tuzlarının çoğu suda az çözünür; yalnızca alkali metal ve amonyum tuzları iyi çözünür.
Diğer durumlarda olduğu gibi, krom alt grubunun elementlerinin metalik özellikleri artan atom numarasıyla birlikte artar.
Stva. Krom - molibden - tungsten serisindeki metallerin kimyasal aktivitesi gözle görülür şekilde azalır.
Krom alt grubunun tüm metalleri modern teknolojide, özellikle metalurji endüstrisinde özel çeliklerin üretiminde yaygın olarak kullanılmaktadır.
17.2. Krom
Doğada olmak
Krom oldukça yaygın bir elementtir, yer kabuğundaki içeriği yaklaşık% 0,02'dir (22. sırada). Krom yalnızca bileşiklerde bulunur; ana mineraller kromit FeCr204 (veya FeO Cr203) veya krom demir cevheri ve krokoit PbCtO4 (veya PbO CrO3)'tir. Birçok elementin rengi, içlerindeki krom varlığından kaynaklanmaktadır. Örneğin, bir zümrütün altın-yeşil tonu veya bir yakutun kırmızı tonu, krom oksit Cr2O3 karışımıyla verilir.
Fiş
Endüstriyel krom üretiminin hammaddesi krom demir cevheridir. Kimyasal işlenmesi Cr 2 O 3'e yol açar. Cr203'ün alüminyum veya silikonla indirgenmesi, düşük saflıkta metalik krom üretir:
Cr 2 O 3 +Al=Al 2 O 3 +2Cr
2Cr 2 O 3 +3Si=3SiO 2 +4Cr
Daha saf metal, krom bileşiklerinin konsantre çözeltilerinin elektrolizi ile elde edilir.
^ Fiziki ozellikleri
Krom çelik grisi bir metaldir, sert ve oldukça ağırdır. ( = 7,19 g/cm3), plastik, dövülebilir, 1890°C'de erir, 2480°C'de kaynar. Doğada kütle numaraları 50, 52, 53 ve 54 olan dört kararlı izotopun karışımı olarak bulunur. En yaygın izotop 52 Cr'dir (%83,76).
Kimyasal özellikler
Krom atomunun 3d ve 4s yörüngelerindeki elektronların düzeni aşağıdaki diyagramla gösterilebilir:
Bu, kromun +1'den +6'ya kadar olan bileşiklerde farklı oksidasyon durumları sergileyebildiğini gösterir; Bunlardan en kararlı olanı +2, +3, +6 oksidasyon durumlarına sahip krom bileşikleridir. Böylece, kimyasal bağların oluşumuna yalnızca dış seviyenin s elektronu değil, aynı zamanda dış ön seviyenin beş d elektronu da katılır.
Normal koşullar altında krom oksijene, suya ve diğer bazı kimyasallara karşı dayanıklıdır. Yüksek sıcaklıklarda krom oksijende yanar:
4Cr+3O2 =2Cr2O3
Isıtıldığında su buharı ile reaksiyona girer:
2Cr+3H 2 O=Cr 2 O 3 +3H 2
Krom metali ısıtıldığında halojenler, kükürt, nitrojen, fosfor, karbon, silikon ve bor ile de reaksiyona girer. Örneğin: 2Cr+N 2 =2CrN 2Cr+3S=Cr 2 S 3 Cr+2Si=CrSi 2
Metal, normal sıcaklıkta seyreltik asitlerde (HCl, H2S04) hidrojen salınımıyla çözünür. Bu durumlarda havanın yokluğunda krom (II) tuzları oluşur:
Cr+2HCl=CrCl2+H 2 Ve havada - krom (III) tuzları: 4Cr+12НCl+3О 2 =4CrСl+6Н 2 O
Metal bir süre nitrik asit içine daldırılırsa (konsantre veya seyreltilmiş), HCl ve H2S04 içinde çözünmeyi bırakır, halojenlerle ısıtıldığında değişmez. Bu fenomen - pasifleşme - metal yüzeyinde koruyucu bir tabakanın oluşmasıyla açıklanır - çok yoğun ve mekanik olarak güçlü (çok ince de olsa) bir krom oksit Cr203 filmi.
Başvuru
Kromun ana tüketicisi metalurjidir. Krom ilavesiyle çelik kimyasal reaktiflere karşı çok daha dayanıklı hale gelir; Çeliğin mukavemet, sertlik ve aşınma direnci gibi önemli özellikleri de artar. Demir ürünlerinin kromla elektrolitik kaplanması (krom kaplama) aynı zamanda onlara korozyon direnci de kazandırır.
Krom alaşımlarının ailesi çok geniştir. Nikrom (nikel alaşımları) ve topal (alüminyum ve demir ile) dayanıklıdır
Chivas yüksek dirence sahiptir ve elektrik rezistanslı fırınlarda ısıtıcı yapımında kullanılır. Stellit - krom (%20-25), kobalt (%45-60), tungsten (%5-20), demir (%1-3) alaşımı - çok sert, aşınmaya ve korozyona dayanıklı; metal işleme endüstrisinde kesici takımların imalatında kullanılır. Uçak fitilleri oluşturmak için krom-molibden çelikleri kullanılır.
^ 17.3. Krom (II), (III) ve (VI) oksitler
Krom üç oksit oluşturur: CrO, Cr203, CrO3.
Krom (II) oksit CrO, piroforik bir siyah tozdur. Temel özelliklere sahiptir.
Redoks reaksiyonlarında indirgeyici ajan olarak davranır:
CrO, krom karbonil Cr(CO)6'nın vakumda 300°C'de ayrışmasıyla elde edilir.
Krom (III) oksit Cr203, refrakter yeşil bir tozdur. Sertlik bakımından korindon'a yakındır, bu nedenle cila maddeleri arasında yer alır. Cr ve O 2'nin etkileşimi ile oluşur yüksek sıcaklıkta. Laboratuvarda krom(III) oksit, amonyum dikromatın ısıtılmasıyla hazırlanabilir:
(N -3 H 4) 2 Cr +6 2 O 7 =Cr +3 2 O 3 +N 0 2 +4H 2 O
Krom(III) oksit amfoterik özelliklere sahiptir. Asitlerle etkileşime girdiğinde krom (III) tuzları oluşur: Cr 2 O 3 +3H 2 SO 4 =Cr 2 (SO 4) 3 +3H 2 O
Eriyik içindeki alkalilerle etkileşime girdiğinde krom (III) bileşikleri oluşur - kromitler (oksijen yokluğunda): Cr203 + 2NaOH = 2NaCrO2 + H20
Krom(III) oksit suda çözünmez.
Redoks reaksiyonlarında krom (III) oksit, indirgeyici bir madde olarak davranır:
Krom (VI) oksit CrO 3 - kromik anhidrit, koyu kırmızı iğne şeklinde kristallerdir. Yaklaşık 200°C'ye ısıtıldığında ayrışır:
4CrO 3 =2Cr 2 O 3 +3O 2
Suda kolayca çözünür, doğası gereği asidik olduğundan kromik asitler oluşturur. Fazla su ile kromik asit H2CrO4 oluşur:
CrO3 +H20=H2CrO4
Yüksek bir CrO3 konsantrasyonunda dikromik asit H2Cr207 oluşur:
2CrO3 +H20=H2Cr207
Seyreltildiğinde kromik asite dönüşür:
H 2 Cr 2 O 7 +H 2 O=2H 2 CrO 4
Kromik asitler yalnızca sulu çözeltilerde bulunur; bu asitlerin hiçbiri serbest halde izole edilmez. Ancak tuzları oldukça stabildir.
Krom(VI) oksit güçlü bir oksitleyici maddedir:
3S+4CrO 3 =3SO 2 +2Cr 2 O 3
İyot, kükürt, fosfor, kömürü oksitleyerek Cr2O3'e dönüştürür. CrO3, aşırı miktarda konsantre sülfürik asidin doymuş sulu bir sodyum dikromat çözeltisi üzerindeki etkisi ile elde edilir: Na2Cr207 +2H2SO4 =2CrO3 +2NaHSO4 +H2O Kromun (VI) oksit oldukça toksiktir.
^ 17.4. Krom (II) ve (III)'ün hidroksitleri ve tuzları. Krom(III) kompleks bileşikleri
Krom (II) hidroksit Cr(OH) 2, oksijen yokluğunda krom (II) tuzlarının çözeltilerinin alkalilerle işlenmesiyle sarı bir çökelti formunda elde edilir:
CrСl 2 +2NaOH=Cr(OH) 2 +2NaCl
Cr(OH)2 tipik temel özelliklere sahiptir ve güçlü bir indirgeyici maddedir:
2Cr(OH)2 +H2O+1/2O2 =2Cr(OH)3
Krom (II) tuzlarının sulu çözeltileri, krom metalinin bir hidrojen atmosferinde seyreltik asitler içinde çözülmesi veya asidik bir ortamda üç değerlikli krom tuzlarının çinko ile indirgenmesiyle havaya erişimi olmadan elde edilir. Susuz krom (II) tuzları beyazdır ve sulu çözeltiler ve kristal hidratlar mavidir.
Kimyasal özelliklerinde, krom (II) tuzları iki değerlikli demir tuzlarına benzer, ancak ikincisinden daha belirgin indirgeme özellikleri bakımından farklılık gösterir, yani. karşılık gelen demirli demir bileşiklerinden daha kolay oksitlenir. Bu nedenle iki değerlikli krom bileşiklerinin elde edilmesi ve depolanması oldukça zordur.
Krom (III) hidroksit Cr(OH) 3, gri-yeşil renkte jelatinimsi bir çökeltidir, alkalilerin krom (III) tuzlarının çözeltileri üzerindeki etkisiyle elde edilir:
Cr 2 (SO 4) 3 +6NaOH=2Cr(OH) 3 +3Na 2 SO 4
Krom (III) hidroksit amfoterik özelliklere sahiptir ve her ikisini de asitlerde çözerek krom (III) tuzları oluşturur:
2Cr(OH)3 +3H2SO4 =Cr2(SO4)3 +6H2O ve alkalilerde hidroksikromit oluşumu ile: Cr(OH)3 +NaOH=Na3
Cr(OH)3 alkalilerle kaynaştığında metakromitler ve ortokromitler oluşur:
Cr(OH)3 +NaOH=NaCrO2 +2H20 Cr(OH)3 +3NaOH=Na3CrO3 +3H20
Krom (III) hidroksit kalsine edildiğinde krom (III) oksit oluşur:
2Cr(OH)3 =Cr203 +3H20
Hem katı halde hem de sulu çözeltilerde üç değerlikli krom tuzları renklidir. Örneğin, susuz krom (III) sülfat Cr2 (S04) 3'ün rengi menekşe kırmızısıdır; koşullara bağlı olarak sulu krom (III) sülfat çözeltileri rengi mordan yeşile değiştirebilir. Bu, üç değerlikli kromun karmaşık bileşikler oluşturma eğiliminden dolayı sulu çözeltilerde Cr3+ katyonunun yalnızca hidratlanmış bir 3+ iyonu formunda mevcut olmasıyla açıklanmaktadır. Krom (III) tuzlarının sulu çözeltilerinin mor rengi tam olarak 3+ katyonundan kaynaklanmaktadır. Isıtıldığında krom(III) kompleks tuzları
Kısmen su kaybederek çeşitli renklerde, hatta yeşil tuzlar oluştururlar.
Üç değerlikli krom tuzları bileşim, kristal kafes yapısı ve çözünürlük açısından alüminyum tuzlarına benzer; Bu nedenle, krom (III) için olduğu kadar alüminyum için de krom-potasyum şap KCr(SO 4) 2 12H 2 O oluşumu tipiktir; deri tabaklamada ve tekstilde mordan olarak kullanılırlar.
Krom tuzları (III) Cr2 (S04) 3, CrCl3, vb. Havada saklandığında stabildir ancak çözeltilerde hidrolize tabidir:
Cr 3+ +3Сl - +ННCr(ОН) 2+ +3Сl - +Н +
Hidroliz aşama I'de meydana gelir, ancak tamamen hidrolize olan tuzlar da vardır:
Cr 2 S 3 +H 2 O=Cr(OH) 3 +H 2 S
Alkali bir ortamda redoks reaksiyonlarında krom (III) tuzları indirgeyici ajanlar olarak davranır:
Çeşitli oksidasyon durumlarındaki Cr(OH)2 - Cr(OH)3 - H2CrO4'ün krom hidroksit serisinde, temel özelliklerin doğal olarak zayıfladığı ve asidik özelliklerin güçlendirildiği belirtilmelidir. Özelliklerdeki bu değişiklik, oksidasyon derecesindeki bir artıştan ve kromun iyon yarıçapındaki bir azalmadan kaynaklanmaktadır. Aynı seride oksitleyici özellikler sürekli olarak geliştirildi. Cr(II) bileşikleri güçlü indirgeyici maddelerdir ve kolayca oksitlenerek krom (III) bileşiklerine dönüşürler. Krom(VI) bileşikleri güçlü oksitleyici maddelerdir ve kolayca krom(III) bileşiklerine indirgenir. Ara oksidasyon durumuna sahip bileşikler, yani. krom (III) bileşikleri, güçlü indirgeyici maddelerle etkileşime girdiğinde oksitleyici özellikler sergileyebilir, krom (II) bileşiklerine dönüşebilir ve güçlü oksitleyici maddelerle etkileşime girdiğinde indirgeyici özellikler sergileyerek krom (VI) bileşiklerine dönüşebilir.
^ 17.5. Kromatlar ve dikromatlar
Kromik asitler iki dizi bileşik oluşturur: kromatlar - sözde kromik asit tuzları ve dikromatlar - sözde dikromik asit tuzları. Kromatlar sarı renklidir (kromat iyonu CrO 2-4'ün rengi), dikromatlar turuncu renklidir (dikromat iyonu Cr 2 O 2-7'nin rengi) .
Kromatlar ve dikromatlar ayrışarak sırasıyla kromat ve dikromat iyonları oluşturur:
K 2 CrO 4 2K + +CrO 2- 4
K 2 Cr 2 O 7 2K + +Cr 2 O 2- 7
Kromatlar, CrO3'ün alkalilerle reaksiyona sokulmasıyla elde edilir:
CrO3 +2NaOH=Na2CrO4 +H20
Dikromatlar, kromatlara asitlerin eklenmesiyle oluşturulur:
2Na 2 CrO 4 +H 2 SO 4 =Na 2 Cr 2 O 7 +Na 2 SO 4 +H 2 O
Dikromat çözeltilerine alkaliler eklenirken ters geçiş de mümkündür:
Na2Cr207 +2NaOH=2Na2CrO4 +H20
Bu nedenle, asidik çözeltilerde ağırlıklı olarak dikromatlar bulunur (çözeltiyi turuncuya boyarlar) ve alkali çözeltilerde kromatlar (sarı çözeltiler) bulunur. Kromat-dikromat sistemindeki denge, indirgenmiş iyonik formda aşağıdaki denklemle temsil edilebilir:
2CrO 2- 4 +2H + Cr 2 O 2- 7 +H 2 O Cr 2 O 2- 7 +2OH - 2CrO 2- 4 +H 2 O
Asidik bir ortamda kromik asitlerin tuzları güçlü oksitleyici maddelerdir. Genellikle krom(III) bileşiklerine indirgenirler, örneğin:
Başvuru
Krom (VI) bileşikleri oldukça toksiktir: cildi, solunum yollarını etkiler ve gözlerde iltihaplanmaya neden olur. Laboratuvarlarda kimyasal cam eşyaların yıkanması için genellikle bir krom karışımı kullanılır.
Eşit hacimlerde doymuş sulu K 2 Cr 2 O 7 ve konsantre H 2 SO 4 çözeltisinden oluşur.
Suda çözünebilen sodyum ve potasyum kromatlar tekstil ve deri üretiminde ahşap koruyucu olarak kullanılmaktadır. Bazı metallerin çözünmeyen kromatları mükemmel sanatsal boyalardır. Bunlar sarı taçlar (PbCrO 4, |ZnCrO 4, SrCrO 4) ve kırmızı kurşun-molibden taçlar (PbCrO 4 ve MoCrO 4 içerir) ve diğerleridir. SnCrO 4, porselen boyamada kullanılan pembe-kırmızıdan menekşe rengine kadar renk zenginliğiyle ünlüdür.
1) Krom (III) oksit.
Krom oksit elde edilebilir:
Amonyum dikromatın termal ayrışması:
(NH4) 2C207Cr203 + N2 + 4H20
Potasyum dikromatın karbon (kok) veya kükürt ile indirgenmesi:
2K 2 Cr 2 Ö 7 + 3C 2Cr 2 Ö 3 + 2K 2 C03 + C02
K 2 Cr 2 Ö 7 + S Cr 2 Ö 3 + K 2 SO 4
Krom(III) oksit amfoterik özelliklere sahiptir.
Krom (III) oksit, asitlerle tuzlar oluşturur:
Cr203 + 6HCl = 2CrCl3 + 3H20
Krom (III) oksit, alkali ve toprak alkali metallerin oksitleri, hidroksitleri ve karbonatları ile birleştirildiğinde, kromatlar (III) (kromitler) oluşur:
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
Oksitleyici maddelerin alkalin eriyikleri ile – kromatlar (VI) (kromatlar)
Cr203 + 3KNO3 + 4KOH = 2K2CrO4 + 3KNO2 + 2H20
Cr203 + 3Br2 + 10NaOH = 2Na2CrO4 + 6NaBr + 5H20
Cr203 + O3 + 4KOH = 2K2CrO4 + 2H20
Cr203 + 3O2 + 4Na2C03 = 2Na2CrO4 + 4CO2
Сr203 + 3NaNO3 + 2Na2C03 2Na2CrO4 + 2CO2 + 3NaNO2
Cr203 + KClO3 + 2Na2C03 = 2Na2CrO4 + KCl + 2CO2
2) Krom(III) hidroksit
Krom(III) hidroksit amfoterik özelliklere sahiptir.
2Cr(OH)3 = Cr203 + 3H20
2Cr(OH)3 + 3Br2 + 10KOH = 2K2CrO4 + 6KBr + 8H20
3) Krom(III) tuzları
2CrCl3 + 3Br2 + 16KOH = 2K2CrO4 + 6KBr + 6KCl + 8H20
2CrCl3 + 3H202 + 10NaOH = 2Na2CrO4 + 6NaCl + 8H20
Cr2 (S04)3 + 3H202 + 10NaOH = 2Na2CrO4 + 3Na2S04 + 8H20
Cr2 (S04) 3 + 3Br2 + 16NaOH = 2Na2CrO4 + 6NaBr + 3Na2S04 + 8H20
Cr2 (S04)3 + 6KMnO4 + 16KOH = 2K2CrO4 + 6K2 MnO4 + 3K2S04 + 8H20.
2Na3 + 3Br2 + 4NaOH = 2Na2CrO4 + 6NaBr + 8H20
2K3 + 3Br2 + 4KOH = 2K2CrO4 + 6KBr + 8H20
2KCrO2 + 3PbO2 + 8KOH = 2K2CrO4 + 3K2PbO2 + 4H2O
Cr2S3 + 30HNO3 (kons.) = 2Cr(NO3)3 + 3H2SO4 + 24NO2 + 12H2O
2CrCl3 + Zn = 2CrCl2 + ZnCl2
Kromatlar (III) asitlerle kolayca reaksiyona girer:
NaCrO2 + HCl (eksiklik) + H2O = Cr(OH)3 + NaCl
NaCrO2 + 4HCl (fazla) = CrCl3 + NaCl + 2H20
K3 + 3CO2 = Cr(OH)3 ↓ + 3NaHC03
Çözelti halinde tam hidrolize uğrarlar
NaCrO2 + 2H20 = Cr(OH)3 ↓ + NaOH
Çoğu krom tuzu suda yüksek oranda çözünür, ancak kolayca hidrolize edilir:
Cr3+ + HOH ↔ CrOH 2+ + H +
СrCl3 + HOH ↔ CrOHCl2 + HCl
Krom (III) katyonları ve zayıf veya uçucu bir asit anyonundan oluşan tuzlar, sulu çözeltilerde tamamen hidrolize edilir:
Cr 2 S 3 + 6H 2 Ö = 2Cr(OH) 3 ↓ + 3H 2 S
Krom(VI) bileşikleri
1) Krom (VI) oksit.
Krom(VI) oksit. Son derece zehirli!
Krom(VI) oksit, konsantre sülfürik asidin kuru kromatlar veya dikromatlar üzerindeki etkisiyle hazırlanabilir:
Na2Cr207 + 2H2S04 = 2CrO3 + 2NaHSO4 + H20
Bazik oksitler, bazlar, su ile etkileşime giren asidik oksit:
CrO3 + Li2O → Li2CrO4
CrO3 + 2KOH → K2CrO4 + H2O
CrO3 + H2O = H2CrO4
2CrO3 + H20 = H2Cr207
Krom (VI) oksit güçlü bir oksitleyici maddedir: karbon, kükürt, iyot, fosforu oksitleyerek krom (III) okside dönüşür
4CrO3 → 2Cr203 + 3O2.
4CrO3 + 3S = 2Cr203 + 3SO2
Tuzların oksidasyonu:
2CrO3 + 3K2 SO3 + 3H2SO4 = 3K2SO4 + Cr2 (SO4)3 + 3H2O
Organik bileşiklerin oksidasyonu:
4CrO3 + C2H5OH + 6H2SO4 = 2Cr2 (S04)2 + 2CO2 + 9H2O
Güçlü oksitleyici maddeler kromik asitlerin tuzlarıdır - kromatlar ve dikromatlar. İndirgenme ürünleri krom (III) türevleridir.
Nötr bir ortamda krom (III) hidroksit oluşur:
K 2 Cr 2 Ö 7 + 3Na 2 SO 3 + 4H 2 Ö = 2Cr(OH) 3 ↓ + 3Na 2 SO 4 + 2KOH
2K2CrO4 + 3(NH4)2S + 2H2O = 2Cr(OH)3 ↓ + 3S↓ + 6NH3 + 4KOH
Alkali - hidroksokromatlarda (III):
2K2CrO4 + 3NH4HS + 5H2O + 2KOH = 3S + 2K3 + 3NH3H2O
2Na2CrO4 + 3SO2 + 2H20 + 8NaOH = 2Na3 + 3Na2S04
2Na2CrO4 + 3Na2S + 8H20 = 3S + 2Na3 + 4NaOH
Asidik – krom (III) tuzlarında:
3H 2 S + K 2 Cr 2 Ö 7 + 4H 2 SO 4 = K 2 SO 4 + Cr 2 (SO 4) 3 + 3S + 7H 2 O
K 2 Cr 2 Ö 7 + 7H 2 SO 4 + 6KI = Cr 2 (SO 4) 3 + 3I 2 + 4K 2 SO 4 + 7H 2 O
K 2 Cr 2 Ö 7 + 3H 2 S + 4H 2 SO 4 = K 2 SO 4 + Cr 2 (SO 4) 3 + 3S + 7H 2 O
8K2Cr207 + 3Ca3P2 + 64HCl = 3Ca3 (PO4)2 + 16CrCl3 + 16KCl + 32H20
K 2 Cr 2 Ö 7 + 7H 2 SO 4 + 6 FeS04 = Cr 2 (SO 4) 3 + 3Fe 2 (SO 4) 3 + K 2 SO 4 + 7H 2 O
K 2 Cr 2 Ö 7 + 4H 2 SO 4 + 3KNO 2 = Cr 2 (SO 4) 3 + 3KNO 3 + K 2 SO 4 + 4H 2 O
K2Cr207 + 14HCl = 3Cl2 + 2CrCl3 + 7H20 + 2KCl
K 2 Cr 2 Ö 7 + 3SO 2 + 8HCl = 2KCl + 2CrCl 3 + 3H2 SO 4 + H 2 O
2K2CrO4 + 16HCl = 3Cl2 + 2CrCl3 + 8H20 + 4KCl
Çeşitli ortamlardaki kurtarma ürünü şematik olarak gösterilebilir:
H 2 O Cr(OH) 3 gri-yeşil çökelti
K 2 CrO 4 (CrO 4 2–)
OH – 3 – zümrüt yeşili çözelti
K 2 Cr 2 O 7 (Cr 2 O 7 2–) H + Cr 3+ mavi-mor çözelti
Kromik asit tuzları - kromatlar - sarıdır ve dikromik asit tuzları - dikromatlar - turuncudur. Çözeltinin reaksiyonunu değiştirerek kromatların dikromatlara karşılıklı dönüşümünü gerçekleştirmek mümkündür:
2K 2 CrO 4 + 2HCl (seyreltilmiş) = 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
asidik ortam
2СrO 4 2 – + 2H + Cr 2 O 7 2– + H 2 O
alkali ortam
Krom. Krom bileşikleri.
1. Krom (III) sülfür suyla işlendi, gaz açığa çıktı ve çözünmeyen bir madde kaldı. Bu maddeye sodyum hidroksit çözeltisi eklenerek içinden klor gazı geçirildi ve çözelti sarı renk aldı. Çözelti sülfürik asitle asitleştirildi, bunun sonucunda renk turuncuya dönüştü; Sülfürün su ile işlenmesi sırasında açığa çıkan gaz, elde edilen çözeltiden geçirildi ve çözeltinin rengi yeşile döndü. Tanımlanan reaksiyonların denklemlerini yazın.
2. Turuncu bir maddenin bilinmeyen toz halindeki bir maddesinin kısa bir süre ısıtılmasından sonra, turuncu renkli bir madde kendiliğinden bir reaksiyon başlatır ve buna rengin yeşile dönüşmesi, gaz ve kıvılcım çıkması eşlik eder. Katı kalıntı, potasyum hidroksit ile karıştırıldı ve ısıtıldı; elde edilen madde, seyreltik bir hidroklorik asit çözeltisine ilave edildi ve fazla asit içinde çözünen yeşil bir çökelti oluştu. Tanımlanan reaksiyonların denklemlerini yazın.
3. İki tuz alevi mora çevirir. Bunlardan biri renksizdir ve konsantre sülfürik asitle hafifçe ısıtıldığında bakırın çözündüğü sıvı damıtılır; ikinci dönüşüme kahverengi gazın salınması eşlik eder. Çözeltiye sülfürik asit çözeltisinin ikinci bir tuzu eklendiğinde çözeltinin sarı rengi turuncuya döner ve elde edilen çözelti alkali ile nötrleştirildiğinde orijinal rengine döner. Tanımlanan reaksiyonların denklemlerini yazın.
4. Üç değerlikli krom hidroksit hidroklorik asitle işlendi. Elde edilen çözeltiye potasyum ilave edildi, oluşan çökelti ayrıldı ve konsantre bir potasyum hidroksit çözeltisine ilave edildi, bunun sonucunda çökelti çözüldü. Fazla hidroklorik asit eklendikten sonra yeşil bir çözelti elde edildi. Tanımlanan reaksiyonların denklemlerini yazın.
5. Alev menekşesini renklendiren sarı tuz çözeltisine seyreltik hidroklorik asit eklendiğinde renk turuncu-kırmızıya dönüştü. Çözelti konsantre alkali ile nötralize edildikten sonra çözeltinin rengi orijinal rengine dönmüştür. Elde edilen karışıma baryum klorür eklendiğinde sarı bir çökelti oluşur. Çökelti süzüldü ve süzüntüye bir gümüş nitrat çözeltisi ilave edildi. Tanımlanan reaksiyonların denklemlerini yazın.
6. Üç değerlikli krom sülfat çözeltisine soda külü ilave edildi. Nihai çökelti ayrıldı, bir sodyum hidroksit çözeltisine aktarıldı, brom ilave edildi ve ısıtıldı. Reaksiyon ürünlerini sülfürik asitle nötralize ettikten sonra çözelti, kükürt dioksitin çözeltiden geçirilmesiyle kaybolan turuncu bir renk alır. Tanımlanan reaksiyonların denklemlerini yazın.
7) Krom (III) sülfür tozu suyla işlendi. Ortaya çıkan gri-yeşil çökelti, potasyum hidroksit varlığında klorlu su ile işlendi. Ortaya çıkan sarı çözeltiye bir potasyum sülfit çözeltisi ilave edildi ve yeniden gri-yeşil bir çökelti oluştu; bu, kütle sabit olana kadar kalsine edildi. Tanımlanan reaksiyonların denklemlerini yazın.
8) Krom (III) sülfür tozu, sülfürik asit içerisinde çözüldü. Aynı zamanda gaz açığa çıktı ve bir çözelti oluştu. Ortaya çıkan çözeltiye fazla miktarda amonyak çözeltisi ilave edildi ve gaz, bir kurşun nitrat çözeltisinden geçirildi. Ortaya çıkan siyah çökelti, hidrojen peroksit ile muameleden sonra beyaza döndü. Tanımlanan reaksiyonların denklemlerini yazın.
9) Amonyum dikromat ısıtıldığında ayrışır. Katı ayrışma ürünü sülfürik asit içerisinde çözüldü. Bir çökelti oluşana kadar elde edilen çözeltiye bir sodyum hidroksit çözeltisi ilave edildi. Çökeltiye bir kez daha sodyum hidroksit eklenmesi üzerine çökelti çözüldü. Tanımlanan reaksiyonların denklemlerini yazın.
10) Krom (VI) oksit, potasyum hidroksit ile reaksiyona girdi. Nihai madde, sülfürik asit ile işlendi ve elde edilen çözeltiden turuncu bir tuz izole edildi. Bu tuz hidrobromik asit ile muamele edildi. Ortaya çıkan basit madde hidrojen sülfürle reaksiyona girdi. Tanımlanan reaksiyonların denklemlerini yazın.
11. Krom, klorda yakıldı. Ortaya çıkan tuz, hidrojen peroksit ve sodyum hidroksit içeren bir çözelti ile reaksiyona girdi. Ortaya çıkan sarı renkli çözeltiye fazla miktarda sülfürik asit ilave edildi ve çözeltinin rengi turuncuya dönüştü. Bakır(I) oksit bu çözeltiyle reaksiyona girdiğinde çözeltinin rengi mavi-yeşile döndü. Tanımlanan reaksiyonların denklemlerini yazın.
12. Sodyum nitrat, sodyum karbonat varlığında krom(III) oksit ile kaynaştırıldı. Açığa çıkan gaz, baryum hidroksit çözeltisinin fazlası ile reaksiyona girerek beyaz bir çökelti oluşturdu. Çökelti, fazla miktarda hidroklorik asit çözeltisi içinde çözüldü ve elde edilen çözeltiye, çökelme durana kadar gümüş nitrat ilave edildi. Tanımlanan reaksiyonların denklemlerini yazın.
13. Potasyum kükürt ile kaynaşmıştır. Ortaya çıkan tuz, hidroklorik asit ile işleme tabi tutuldu. Açığa çıkan gaz, sülfürik asit içindeki bir potasyum bikromat çözeltisinden geçirildi. çökelen sarı madde filtrelendi ve alüminyum ile kaynaştırıldı. Tanımlanan reaksiyonların denklemlerini yazın.
14. Krom, klor atmosferinde yakıldı. Elde edilen tuza çökelme durana kadar damla damla potasyum hidroksit ilave edildi. Nihai çökelti, sodyum hidroksit içerisinde hidrojen peroksit ile oksitlendi ve buharlaştırıldı. Ortaya çıkan katı kalıntıya, sıcak konsantre hidroklorik asit çözeltisinin fazlası ilave edildi. Tanımlanan reaksiyonların denklemlerini yazın.
Krom. Krom bileşikleri.
1) Cr2S3 + 6H2O = 2Cr(OH)3 ↓ + 3H2S
2Cr(OH)3 + 3Cl2 + 10NaOH = 2Na2CrO4 + 6NaCl + 8H20
Na 2 Cr 2 Ö 7 + 4H 2 SO 4 + 3H 2 S = Cr 2 (SO 4) 3 + Na 2 SO 4 + 3S↓ + 7H 2 O
2) (NH4) 2 Cr207Cr203 + N2 + 4H20
Cr203 + 2KOH 2KCrO2 + H20
KCrO2 + H2O + HCl = KCl + Cr(OH)3 ↓
Cr(OH)3 + 3HCl = CrCl3 + 3H20
3) KNO 3 (tv.) + H 2 SO 4 (kons.) HNO 3 + KHSO 4
4HNO3 + Cu = Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O
2K 2 CrO 4 + H 2 SO 4 = K 2 Cr 2 Ö 7 + K 2 SO 4 + H 2 O
K2Cr207 + 2KOH = 2K2CrO4 + H20
4) Cr(OH)3 + 3HCl = CrCl3 + 3H20
2CrCl3 + 3K2C03 + 3H20 = 2Cr(OH)3 ↓ + 3CO2 + 6KCl
Cr(OH)3 + 3KOH = K3
K3 + 6HCl = CrCl3 + 3KCl + 6H20
5) 2K2CrO4 + 2HCl = K2Cr207 + 2KCl + H20
K2Cr207 + 2KOH = 2K2CrO4 + H20
K 2 CrO 4 + BaCl 2 = BaCrO 4 ↓ + 2 KCl
KCl + AgNO3 = AgCl↓ + KNO3
6) Cr2 (S04)3 + 3Na2C03 + 6H20 = 2Cr(OH)3 ↓ + 3CO2 + 3K2S04
2Cr(OH)3 + 3Br2 + 10NaOH = 2Na2CrO4 + 6NaBr + 8H20
2Na 2 CrO 4 + H 2 SO 4 = Na 2 Cr 2 Ö 7 + Na 2 SO 4 + H 2 O
Na 2 Cr 2 Ö 7 + H 2 SO 4 + 3SO 2 = Cr 2 (SO 4) 3 + Na 2 SO 4 + H 2 O
7) Cr2S3 + 6H20 = 2Cr(OH)3 ↓ + 3H2S
2Cr(OH)3 + 3Cl2 + 10KOH = 2K2CrO4 + 6KCl + 8H20
2K 2 CrO 4 + 3K 2 SO 3 + 5H 2 O = 2Cr(OH) 2 + 3K 2 SO 4 + 4KOH
2Cr(OH)3Cr203 + 3H20
8) Cr2S3 + 3H2S04 = Cr2(S04)3 + 3H2S
Cr2 (S04)3 + 6NH3 + 6H20 = 2Cr(OH)3 ↓ + 3(NH4)2 SO4
H 2 S + Pb(NO 3) 2 = PbS + 2HNO 3
PbS + 4H202 = PbS04 + 4H20
9) (NH 4) 2 Cr 2 O 7 Cr 2 Ö 3 + N 2 + 4H 2 O
Cr203 + 3H2S04 = Cr2(S04)3 + 3H20
Cr2 (S04)3 + 6NaOH = 2Cr(OH)3 ↓ + 3Na2S04
Cr(OH)3 + 3NaOH = Na3
10) CrO3 + 2KOH = K2CrO4 + H20
2K 2 CrO 4 + H 2 SO 4 (seyreltilmiş) = K 2 Cr 2 O 7 + K 2 SO 4 + H 2 O
K2Cr207 + 14HBr = 3Br2 + 2CrBr3 + 7H20 + 2KBr
Br2 + H2S = S + 2HBr
11) 2Cr + 3Cl2 = 2CrCl3
2CrCl3 + 10NaOH + 3H202 = 2Na2CrO4 + 6NaCl + 8H20
2Na 2 CrO 4 + H 2 SO 4 = Na 2 Cr 2 Ö 7 + Na 2 SO 4 + H 2 O
Na 2 Cr 2 Ö 7 + 3Cu 2 O + 10H 2 SO 4 = 6CuSO 4 + Cr 2 (SO 4) 3 + Na 2 SO 4 + 10H 2 O
12) 3NaNO3 + Cr203 + 2Na2C03 = 2Na2CrO4 + 3NaNO2 + 2CO2
CO 2 + Ba(OH) 2 = BaCO 3 ↓ + H 2 O
BaCO3 + 2HCl = BaCl2 + C02 + H20
BaCl2 + 2AgNO3 = 2AgCl↓ + Ba(NO3)2
13) 2K + S = K 2 S
K 2 S + 2HCl = 2KCl + H 2 S
3H 2 S + K 2 Cr 2 Ö 7 + 4H 2 SO 4 = 3S + Cr 2 (SO 4) 3 + K 2 SO 4 + 7H 2 O
3S + 2Al = Al 2 S 3
14) 2Cr + 3Cl2 = 2CrCl3
CrCl3 + 3KOH = 3KCl + Cr(OH)3 ↓
2Cr(OH)3 + 3H202 + 4KOH = 2K2CrO4 + 8H20
2K2CrO4 + 16HCl = 2CrCl3 + 4KCl + 3Cl2 + 8H20
Metal olmayanlar.
IV A grubu (karbon, silikon).
Karbon. Karbon bileşikleri.
I. Karbon.
Karbon hem indirgeyici hem de oksitleyici özellikler sergileyebilir. Karbon, kendisine kıyasla elektronegatiflik değeri daha yüksek olan ametallerin oluşturduğu basit maddelerle (halojenler, oksijen, kükürt, nitrojen) yanı sıra metal oksitler, su ve diğer oksitleyici maddelerle indirgeyici özellikler sergiler.
Aşırı hava ile ısıtıldığında grafit yanarak karbon monoksit (IV) oluşturur:
oksijen eksikliği olduğunda CO alabilirsiniz
Amorf karbon, halihazırda oda sıcaklığında flor ile reaksiyona girer.
C + 2F 2 = CF 4
Klor ile ısıtıldığında:
C + 2Cl2 = CCl4
Daha güçlü ısıtmayla karbon, kükürt ve silikonla reaksiyona girer:
Elektrik deşarjının etkisi altında karbon nitrojenle birleşerek diasin oluşturur:
2C + N 2 → N ≡ C – C ≡ N
Bir katalizörün (nikel) varlığında ve ısıtıldığında karbon, hidrojenle reaksiyona girer:
C + 2H2 = CH4
Sıcak kok, su ile bir gaz karışımı oluşturur:
C + H2O = CO + H2
Karbonun indirgeyici özellikleri pirometalurjide kullanılır:
C + CuO = Cu + CO
Aktif metallerin oksitleriyle ısıtıldığında karbon karbürleri oluşturur:
3C + CaO = CaC2 + CO
9C + 2Al203 = Al4C3 + 6CO
2C + Na2S04 = Na2S + C02
2C + Na2C03 = 2Na + 3CO
Karbon, konsantre sülfürik ve nitrik asitler gibi güçlü oksitleyici maddeler ve diğer oksitleyici maddeler tarafından oksitlenir:
C + 4HNO3 (kons.) = CO2 + 4NO2 + 2H2O
C + 2H2S04 (kons.) = 2SO2 + C02 + 2H20
3C + 8H 2 SO 4 + 2K 2 Cr 2 Ö 7 = 2Cr 2 (SO 4) 3 + 2K 2 SO 4 + 3CO 2 + 8H 2 O
Aktif metallerle reaksiyonlarda karbon, oksitleyici bir maddenin özelliklerini sergiler. Bu durumda karbürler oluşur:
4C + 3Al = Al4C3
Karbürler hidrolize uğrayarak hidrokarbonlar oluşturur:
Al4C3 + 12H20 = 4Al(OH)3 + 3CH4
CaC2 + 2H20 = Ca(OH)2 + C2H2
Krom üç oksit oluşturur: CrO, Cr203, CrO3.
Krom (II) oksit CrO, piroforik bir siyah tozdur. Temel özelliklere sahiptir.
Redoks reaksiyonlarında indirgeyici ajan olarak davranır:
CrO, krom karbonil Cr(CO)6'nın vakumda 300°C'de ayrışmasıyla elde edilir.
Krom (III) oksit Cr203, refrakter yeşil bir tozdur. Sertlik bakımından korindon'a yakındır, bu nedenle cila maddeleri arasında yer alır. Cr ve O2'nin yüksek sıcaklıklarda etkileşimi sonucu oluşur. Laboratuvarda krom(III) oksit, amonyum dikromatın ısıtılmasıyla hazırlanabilir:
(N -3 H 4) 2 Cr +6 2 O 7 =Cr +3 2 O 3 +N 0 2 +4H 2 O
Krom(III) oksit amfoterik özelliklere sahiptir. Asitlerle etkileşime girdiğinde krom (III) tuzları oluşur: Cr 2 O 3 +3H 2 SO 4 =Cr 2 (SO 4) 3 +3H 2 O
Eriyik içindeki alkalilerle etkileşime girdiğinde krom (III) bileşikleri oluşur - kromitler (oksijen yokluğunda): Cr203 + 2NaOH = 2NaCrO2 + H20
Krom(III) oksit suda çözünmez.
Redoks reaksiyonlarında krom (III) oksit, indirgeyici bir madde olarak davranır:
Krom (VI) oksit CrO 3 - kromik anhidrit, koyu kırmızı iğne şeklinde kristallerdir. Yaklaşık 200°C'ye ısıtıldığında ayrışır:
4CrO3 =2Cr203 +3O2
Suda kolayca çözünür, doğası gereği asidik olduğundan kromik asitler oluşturur. Fazla su ile kromik asit H2CrO4 oluşur:
CrO3 +H20=H2CrO4
Yüksek bir CrO3 konsantrasyonunda dikromik asit H2Cr207 oluşur:
2CrO3 +H20=H2Cr207
seyreltildiğinde kromik asite dönüşür:
H 2 Cr 2 O 7 +H 2 O=2H 2 CrO 4
Kromik asitler yalnızca sulu çözeltilerde bulunur; bu asitlerin hiçbiri serbest halde izole edilmez. Ancak tuzları oldukça stabildir.
Krom(VI) oksit güçlü bir oksitleyici maddedir:
3S+4CrO3 =3SO2 +2Cr2O3
İyot, kükürt, fosfor, kömürü oksitleyerek Cr2O3'e dönüştürür. CrO3, aşırı miktarda konsantre sülfürik asidin doymuş sulu bir sodyum dikromat çözeltisi üzerindeki etkisi ile elde edilir: Na2Cr207 +2H2SO4 =2CrO3 +2NaHSO4 +H2O Kromun (VI) oksit oldukça toksiktir.
Krom, atom numarası 24 olan kimyasal bir elementtir. Sert, parlak, çelik grisi renginde, iyi cilalanan ve kararmayan bir metaldir. Paslanmaz çelik gibi alaşımlarda ve kaplama olarak kullanılır. İnsan vücudu şekeri metabolize etmek için az miktarda üç değerlikli kroma ihtiyaç duyar, ancak Cr(VI) oldukça toksiktir.
Krom(III) oksit ve kurşun kromat gibi çeşitli krom bileşikleri parlak renklidir ve boyalarda ve pigmentlerde kullanılır. Yakutun kırmızı rengi bu kimyasal elementin varlığından kaynaklanmaktadır. Bazı maddeler, özellikle sodyum, organik bileşikleri oksitlemek ve (sülfürik asitle birlikte) laboratuvar cam eşyalarını temizlemek için kullanılan oksitleyici maddelerdir. Ayrıca manyetik bant üretiminde krom (VI) oksit kullanılmaktadır.
Keşif ve etimoloji
Krom kimyasal elementinin keşif tarihi aşağıdaki gibidir. 1761'de Johann Gottlob Lehmann, Ural Dağları'nda turuncu-kırmızı bir mineral buldu ve ona "Sibirya kırmızısı kurşun" adını verdi. Her ne kadar yanlışlıkla kurşunun selenyum ve demirle birleşimi olduğu tanımlanmış olsa da, malzeme aslında PbCrO4 kimyasal formülüne sahip kurşun kromattı. Bugün mineral krokonte olarak biliniyor.
1770 yılında Peter Simon Pallas, Lehmann'ın boyalarda pigment olarak çok yararlı özelliklere sahip olan kırmızı kurşun mineralini bulduğu bölgeyi ziyaret etti. Sibirya kırmızısı kurşununun boya olarak kullanımı hızla gelişti. Ayrıca krokontun parlak sarı rengi de moda oldu.
1797'de Nicolas-Louis Vauquelin kırmızı örnekler elde etti ve krokontu hidroklorik asitle karıştırarak CrO3 oksit elde etti. Krom, 1798'de kimyasal bir element olarak izole edildi. Vauquelin bunu oksidi kömürle ısıtarak elde etti. Ayrıca yakut ve zümrüt gibi değerli taşlarda da krom izleri tespit edebildi.
1800'lü yıllarda Cr öncelikle boyalarda ve tabaklama tuzlarında kullanıldı. Günümüzde metalin %85'i alaşımlarda kullanılmaktadır. Geri kalanı ise kimya, refrakter ve döküm sanayinde kullanılmaktadır.
Krom kimyasal elementinin telaffuzu, ondan elde edilebilecek renkli bileşiklerin çeşitliliği nedeniyle "renk" anlamına gelen Yunanca χρῶμα'ya karşılık gelir.
Madencilik ve üretim
Element kromitten (FeCr 2 O 4) üretilir. Dünyadaki cevherin yaklaşık yarısı Güney Afrika'da çıkarılmaktadır. Ayrıca Kazakistan, Hindistan ve Türkiye de önemli üreticileridir. Yeterince keşfedilmiş kromit yatakları var, ancak coğrafi olarak bunlar Kazakistan ve Güney Afrika'da yoğunlaşıyor.
Yerli krom metali yatakları nadirdir, ancak mevcuttur. Örneğin Rusya'daki Udachnaya madeninde çıkarılıyor. Elmas bakımından zengindir ve indirgeyici ortam saf krom ve elmasların üretilmesine yardımcı olmuştur.
Endüstriyel metal üretimi için kromit cevherleri erimiş alkali (kostik soda, NaOH) ile işlenir. Bu durumda, karbon tarafından Cr203 okside indirgenen sodyum kromat (Na2CrO4) oluşur. Metal, oksidin alüminyum veya silikon varlığında ısıtılmasıyla üretilir.
2000 yılında, yaklaşık 15 milyon ton kromit cevheri çıkarıldı ve yaklaşık 2,5 milyar ABD doları piyasa değerine sahip, %70 krom-demir alaşımı olan 4 milyon ton ferrokroma dönüştürüldü.
Temel özellikleri
Krom kimyasal elementinin özellikleri, periyodik tablonun dördüncü periyoduna ait bir geçiş metali olması ve vanadyum ile manganez arasında yer alması nedeniyledir. VI. gruba dahil. 1907 °C sıcaklıkta erir. Oksijenin varlığında krom hızla ince bir oksit tabakası oluşturur ve bu da metali oksijenle daha fazla etkileşime girmekten korur.
Geçiş elementi olarak maddelerle farklı oranlarda reaksiyona girer. Böylece farklı oksidasyon durumlarına sahip bileşikler oluşturur. Krom, +2, +3 ve +6 temel durumlarına sahip, +3 en kararlı olanıdır. Ayrıca nadir durumlarda +1, +4 ve +5 koşulları da gözlenir. +6 oksidasyon durumundaki krom bileşikleri güçlü oksitleyici maddelerdir.
Krom ne renktir? Kimyasal element yakut rengini verir. Kullanılan Cr 2 O 3 aynı zamanda krom yeşili adı verilen bir pigment olarak da kullanılır. Tuzları cam zümrüt yeşili rengindedir. Krom, varlığı yakutları kırmızı yapan kimyasal elementtir. Bu nedenle sentetik yakut üretiminde kullanılır.
İzotoplar
Kromun izotoplarının atom ağırlıkları 43 ile 67 arasında değişir. Tipik olarak bu kimyasal element üç kararlı formdan oluşur: 52 Cr, 53 Cr ve 54 Cr. Bunlardan 52 Cr en yaygın olanıdır (tüm doğal kromların %83,8'i). Ek olarak, 19 radyoizotop tanımlanmış olup, bunların en stabil olanı 1.8x10 17 yılı aşan yarılanma ömrüne sahip 50 Cr'dir. 51 Cr'un yarı ömrü 27,7 gündür ve diğer tüm radyoaktif izotoplar için bu süre 24 saati geçmez ve çoğu için bir dakikadan az sürer. Öğenin ayrıca iki meta durumu vardır.
Yer kabuğundaki krom izotopları genellikle jeolojide kullanılan manganez izotoplarına eşlik eder. 53 Mn'nin radyoaktif bozunması sırasında 53 Cr oluşur. Mn/Cr izotop oranı Güneş Sistemi'nin erken dönem tarihiyle ilgili diğer ipuçlarını güçlendiriyor. Farklı meteoritlerin 53 Cr/ 52 Cr ve Mn/Cr oranlarındaki değişiklikler, Güneş Sistemi'nin oluşumundan hemen önce yeni atom çekirdeklerinin yaratıldığını kanıtlıyor.
Kimyasal element krom: özellikleri, bileşiklerin formülü
Seskioksit olarak da bilinen Krom(III) oksit Cr203, bu kimyasal elementin dört oksitinden biridir. Kromitten elde edilir. Yeşil renkli bileşik, emaye ve cam boyama için pigment olarak kullanıldığında genellikle "krom yeşili" olarak adlandırılır. Oksit asitlerde, tuzlarda ve erimiş alkali kromitlerde çözünebilir.
Potasyum dikromat
K 2 Cr 2 O 7 güçlü bir oksitleyici maddedir ve laboratuar cam eşyalarını organik maddelerden temizlemek için bir araç olarak tercih edilir. Bu amaçla doymuş çözeltisi kullanılır, ancak bazen daha yüksek çözünürlüğü nedeniyle sodyum bikromat ile değiştirilir. Ek olarak, birincil alkolü aldehite ve ardından karbondioksite dönüştürerek organik bileşiklerin oksidasyon sürecini düzenleyebilir.
Potasyum dikromat krom dermatitine neden olabilir. Kromun, özellikle ellerde ve ön kollarda kronik ve tedavisi zor olan dermatit gelişimine yol açan duyarlılığa neden olması muhtemeldir. Diğer Cr(VI) bileşikleri gibi potasyum dikromat da kanserojendir. Eldiven ve uygun koruyucu ekipmanlarla kullanılmalıdır.
Kromik asit
Bileşik H2CrO4 varsayımsal yapısına sahiptir. Doğada ne kromik ne de dikromik asitler bulunmaz ancak anyonları çeşitli maddelerde bulunur. Satışta bulunabilen "kromik asit" aslında onun asit anhidriti - CrO3 trioksittir.
Kurşun(II) kromat
PbCrO 4 parlak sarı bir renge sahiptir ve suda pratik olarak çözünmez. Bu nedenle taç sarısı adı verilen renklendirici pigment olarak kullanım alanı bulmuştur.
Cr ve beş değerlikli bağ
Krom, beş değerlik bağlar oluşturma yeteneğiyle ayırt edilir. Bileşik, Cr(I) ve bir hidrokarbon radikali tarafından oluşturulur. İki krom atomu arasında beş değerlikli bir bağ oluşur. Formülü Ar-Cr-Cr-Ar şeklinde yazılabilir; burada Ar, belirli bir aromatik grubu temsil eder.
Başvuru
Krom, özellikleri ona birçok farklı kullanım sağlayan kimyasal bir elementtir; bunlardan bazıları aşağıda listelenmiştir.
Metallere korozyon direnci ve parlak bir yüzey kazandırır. Bu nedenle krom, örneğin çatal bıçak takımlarında kullanılan paslanmaz çelik gibi alaşımlara dahildir. Ayrıca krom kaplamada da kullanılır.
Krom çeşitli reaksiyonlar için bir katalizördür. Tuğlaları pişirmek için kalıp yapımında kullanılır. Tuzları deriyi tabaklamak için kullanılır. Potasyum bikromat, alkoller ve aldehitler gibi organik bileşiklerin oksidasyonunda ve laboratuvar cam eşyalarının temizliğinde kullanılır. Kumaş boyamada sabitleme maddesi olarak görev yapar ve aynı zamanda fotoğraf ve fotoğraf baskısında da kullanılır.
CrO3, demir oksitli filmlerden daha iyi özelliklere sahip manyetik bantlar (örneğin ses kaydı için) yapmak için kullanılır.
Biyolojideki rolü
Üç değerlikli krom, insan vücudundaki şekerin metabolizması için gerekli olan kimyasal bir elementtir. Buna karşılık, altı değerlikli Cr oldukça toksiktir.
İhtiyati önlemler
Krom metali ve Cr(III) bileşikleri genel olarak sağlık açısından tehlike oluşturmaz ancak Cr(VI) içeren maddeler yutulduğunda veya solunduğunda toksik olabilir. Bu maddelerin çoğu gözleri, cildi ve mukoza zarlarını tahriş eder. Kronik maruz kalma durumunda krom(VI) bileşikleri uygun şekilde tedavi edilmezse göz hasarına neden olabilir. Ayrıca bilinen bir kanserojendir. Bu kimyasal elementin öldürücü dozu yaklaşık yarım çay kaşığıdır. Dünya Sağlık Örgütü'nün tavsiyelerine göre içme suyunda izin verilen maksimum Cr (VI) konsantrasyonu litre başına 0,05 mg'dır.
Krom bileşikleri boyalarda ve deri tabaklamada kullanıldığından, genellikle çevresel temizlik ve iyileştirme gerektiren terk edilmiş sanayi bölgelerindeki toprakta ve yeraltı suyunda bulunurlar. Cr(VI) içeren astar, havacılık ve otomotiv endüstrilerinde hala yaygın olarak kullanılmaktadır.
Öğe özellikleri
Kromun temel fiziksel özellikleri aşağıdaki gibidir:
- Atom numarası: 24.
- Atom ağırlığı: 51.996.
- Erime noktası: 1890 °C.
- Kaynama noktası: 2482 °C.
- Oksidasyon durumu: +2, +3, +6.
- Elektron konfigürasyonu: 3d 5 4s 1.
