Хром и неговите връзки за кратко. Хром сулфат (III): Състав и моларна маса

Съдържанието на статията

Хром- (хром) CR, химически елемент 6 (VIB) на периодичната система. Атомен номер 24, атомно тегло 51,996. Известен е 24 хром изотоп с 42 cr до 66 cr. Изотопи 52 CR, 53 CR, 54 CR са стабилни. Изотопният състав на естествения хром: 50 CR (полуживот 1,8 · 10 17 години) - 4,345%, 52 CR - 83.489%, 53 CR - 9.501%, 54 CR - 2.365%. Основните степени на окисление +3 и +6.

През 1761 г. професор по химия на Санкт Петербургския университет Йохан Готлоб Лехман (Йохан Готтел Леман), Източното подножието на Уралската планина на Березовска Радник намерил прекрасен червен минерал, който при нарязан в прах дава ярко жълт цвят. През 1766 г. Леман донесе проби от минерала до Санкт Петербург. Третирането на кристали със солна киселина, той получава бяла утайка, в която е намерил олово. Lehman нарече минерала до Сибир Червен Лий (Plomb Rouge de Sibérie), сега е известно, че това е бил сочин (от гръцкия "Крокос" - шафран) - естественият хром хром pbcro 4.

Германският пътешественик и ученият Питър Саймън Палас (1741-1811) се ръководят от експедицията на Академията на науките "Санкт Петербург" в централните райони на Русия и през 1770 г. посетиха южния и среден урал, включително и берзовския мина и, като Леман се интересува от крокой. Pallas пише: "Този невероятен червен оловен минерал вече не се намира в същия депозит. Когато триенето в прах става жълто и може да се използва в миниатюра. " Въпреки рядкостта и трудността да се доставя крокойт от Берзовския мина в Европа (тя е оставена в продължение на почти две години), се оценява използването на минерално вещество като оцветяващо вещество. В Лондон и Париж от края на 17-ти век. Всички благородни хора отидоха на ястия фино объркан крокойит, в допълнение, най-добрите проби от сибирски червени води попълваха колекцията на много минералогични шкафове на Европа.

През 1796 г. извадката на Крокойт удари професора на химията на Парижката минералогическа школа Николас-Луи Ваукилин (1763-1829), която анализира минерала, но не намери нищо в него в допълнение към оловни оксиди, желязо и алуминий . Продължавайки изучаването на сибирската червена лига, охлаждащата течност варено минерална с разтвор на поташ и след отделяне на бяла утайка на оловен карбонат, получен жълт разтвор на неизвестна сол. При обработка на нейната сол се образува жълт утайка, живачна сол - червена и при добавяне на калай хлорид, разтворът стана зелен. Разлагането на съшалата с минерални киселини, той получава разтвор на "червена оловна киселина", чиято изпаряване дава рубин-червени кристали (сега е ясно, че е хром анхидрид). Намащането им с въглища в графитния тигел, открит след реакцията на набор от заобикалящи сиви игла кристали на неизвестен преди времето на метала. Фонът посочваше високо метално отражение и неговата стабилност към киселини.

Фонът се нарича нов хром елемент (от гръцка crwmma - цвят, боядисване) с оглед на много многоцветни съединения. Въз основа на изследванията си, потастиката първо заявява, че изумруденото оцветяване на някои скъпоценни камъни е обяснено чрез смес на хромови съединения. Например, естественият smaragd е оцветен берил, боядисан в дълбок зелен цвят, в който алуминийът е частично заместен с хром.

Най-вероятно, не е получен чист метал на фона и нейните карбиди, както се вижда от формата на иглена форма на кристали, но въпреки това Парижката академия на науките въпреки това регистрира откриването на нов елемент, а сега поластичният е правилно счита, че е откривател на елемент № 24.

Юри Крутяков

Дефиниция

Хром - двадесет и четвърти елемент от периодичната таблица. Обозначение - CR от латински "хром". Разположен в четвъртия период, VIB групата. Се отнася до метали. Таксата на ядрото е 24.

Хромът се съдържа в земната кора в размер на 0.02% (маса). В природата тя е главно под формата на хром Zheleznyka Feo × CR2O3.

Хромът е твърд брилянтен метал (фиг. 1), който се топи при 1890 ° С; Плътността на нейните 7.19 g / cm 3. При стайна температура, хромирани стелажи и вода, и въздух. Разредена сяра и солна киселина се разтварят хром с освобождаване на водород. В студена концентрирана азотна киселина, хромисът е неразтворим и след обработка става пасивен.

Фиг. 1. хром. Външен вид.

Атомно и молекулно тегло на хром

Дефиниция

Относително молекулно тегло на веществото (M r) е число, което показва колко пъти масата на тази молекула е по-голяма от 1/12 маса на въглеродния атом и. \\ T относително атомно тегло на елемента (A R) - колко пъти средната маса на атомите на химичния елемент е по-голяма от 1/12 маса на въглеродния атом.

Тъй като в свободното състояние на хром съществува под формата на еднократни CR молекули, стойностите на нейните атомни и молекулни маси съвпадат. Те са равни на 51.9962.

Херомни изотопи

Известно е, че в природата хром може да бъде под формата на четири стабилни изотопи 50 CR, 52 CR, 53 CR и 54 cr. Техните масови номера са съответно 50, 52, 53 и 54. Ядрото на хром 50 CR изотопен атом съдържа двадесет и четири протони и двадесет и шест неутрона, а останалите изотопи се различават от него само по броя на неутроните.

Има изкуствени изотопи на хром с масови номера от 42 до 67s, сред които най-стабилната е 59 CR с полуживот, равен на 42.3 минути, както и един ядрен изотоп.

Хромови йони

На външното енергийно ниво на хромния атом има шест електрона, които са валентни:

1S 2 2S 2 2P 6 3S 2 3P 6 3D 5 4S 1.

В резултат на химичното взаимодействие хром дава свои собствени валентни електрони, т.е. Това е техният донор и се превръща в положително обвинен йон:

CR 0 -2E → CR2+;

CR 0 -3E → CR 3+;

CR 0 -6E → CR 6+.

Молекула и хром атом

В свободното състояние на хром съществува под формата на еднократни CR молекули. Представяме някои свойства, характеризиращи атом и хромовата молекула:

Хромиъчни сплави

Метал хром се използва за хром, както и един от най-важните компоненти на легираните стомани. Въвеждането на хром в стомана увеличава устойчивостта му срещу корозия в двете водни среди при обикновени температури и в газове при повишени температури. В допълнение, хромната стомана има повишена твърдост. Chrome е част от неръждаема киселина, устойчиви на топлина стомани.

Примери за решаване на проблеми

Пример 1.

Пример 2.

Хром (CR), химически елемент VI от периодичната периодична система Mendeleeev. Се отнася до преходен метал с атомно номер 24 и атомно тегло 51,996. Преведено от гръцки, името на метала означава "цвят". Това име на метал е длъжно да има разнообразие от цветова схема, която е присъща на различните връзки.

Физически характеристики на хром

Металът има достатъчно твърдост и крехкост едновременно. По скалата на МОС, твърдостта на хром се оценява на 5.5. Този индикатор означава, че хромът има максималната твърдост на всички метали, известни днес, след уран, иридий, волфрам и берилий. За просто хромово вещество е характерно синьо-бял цвят.

Металът не се прилага за редки елементи. Концентрацията му в земната кора достига 0,02% от масата. Дял. В чист вид хром никога не се случва. Той се съдържа в минералите и рудите, които са основният източник на производство на метал. Хром (хром желязна светлина, Feo * CR2O3) се счита за основно хромово съединение. Друг често срещан, но по-малко важен минерал е куронният PBCRO 4.

Металът лесно се стига при температура 1907 ° С (2180 0 K или 3465 0 F). При температури в 2672 ° С - кията. Атомната маса на метала е 51.996 g / mol.

Chrome е уникален метал поради магнитните си свойства. Под стайна температура е присъщо на антифромагнитното подреждане, докато други метали го имат в условия на изключително намалени температури. Въпреки това, ако хромът се нагрява над 37 ° S, физичните свойства на Chromium Change. Така електрическото съпротивление и линейният коефициент на разширение варира значително, еластичният модул достига минималната стойност, а вътрешното триене се увеличава значително. Такова явление е свързано с преминаването на точката на писалката, в която антифромагнитните свойства на материала са способни да променят парамагнит. Това означава, че първото ниво е преминало и веществото се е увеличило драстично в сумата.

Хромната структура е обемна решетка, поради която металът се характеризира с температура от крехък вискозен период. Въпреки това, в случая на този метал, степента на чистота е от голямо значение, следователно, стойността е в рамките на 50 ° С - +350 0 C. Както показва практиката, се казва, че се казва в пластичност, но мек отгряване и формоването го прави влажна.

Христически свойства Хром

Атомът има следната външна конфигурация: 3D 5 4S 1. Като правило, в съединения хром, следващите окислителни степени на: +2, +3, +6, сред които най-голямата стабилност показва CR 3+. В този случай има и други съединения, в които хромът показва напълно различна степен окисление, а именно: +1, +4, +5.

Металът не се различава по-специално по отношение на химическата активност. По време на установяването на хром при нормални условия металът показва устойчивост на влага и кислород. Въпреки това, тази характеристика не се отнася до хром и флуорно съединение - CRF3, което, когато е изложено на температури, надвишаващи 600 ° С, взаимодейства с водна пара, образувайки в резултат на CR2O3 реакция, както и азот , въглерод и сив.

По време на нагряването на метален хром той взаимодейства с халогени, сив, силиций, бор, въглерод, както и някои други елементи, което води до следните хромови химични реакции:

CR + 2F 2 \u003d CRF 4 (с примес на CRF 5)

2CR + 3CL 2 \u003d 2crcl 3

2CR + 3S \u003d CR 2 S3

Може да се получи хромат, ако нагрявате хром с разтопена сода във въздуха, нитратите или хлоратите на алкални метал:

2CR + 2NA 2CO3 + 3O2 \u003d 2NA 2 CRO 4 + 2CO2.

Chrome няма токсичност, което не може да се каже за някои от връзките му. Както е известно, прах от този метал, когато влиза в тялото, може да дразни белите дробове, той не абсорбира през кожата. Но, тъй като не се намира в чистата си форма, тогава неговият удар в човешкото тяло е невъзможен.

Тривалентният хром влиза в околната среда по време на добива и обработката на хромната руда. В човешкото тяло хромът като вероятно под формата на хранителна добавка, използвана в програми за отслабване. Хром с валентност, равен на +3, е активен участник в синтеза на глюкоза. Учените установиха, че човешкото тяло не причинява прекомерно използване на специални увреждания на човешкото тяло, тъй като не се случва обаче, може да се натрупа в тялото.

Съединенията, в които се включва шестналентният метал, е изключително токсичен. Вероятността за влизането им в човешкото тяло се появява по време на производството на хромат, хромиране на обекти по време на някои заваръчни работи. Този хром, попадащ в тялото, е изпълнен със сериозни последици, тъй като съединенията, в които е налице хексавалентният елемент, е силни окислители. Следователно кървенето в стомаха и червата може да предизвика кървене, понякога с червата. В случай на такива съединения, силни химични реакции под формата на изгаряния, възпаление, появата на язви се появяват върху кожата.

В зависимост от качеството на хром, който трябва да бъде получен на изхода, има няколко метода на производство на метал: електролиза на концентрирани водни разтвори на хром оксид, сулфатна електролиза, както и възстановяване на силициев оксид. Въпреки това, последният метод не е много популярен, тъй като когато то се оказва хром с огромно количество примеси. Освен това тя е икономически нерентабилна.

Хром (LAT. CROMIUM), CR, химически елемент VI група от периодична Mendeleev система, атомен номер 24, атомно тегло 51,996; Цвят на метален синкаве.

Естествени стабилни изотопи: 50 CR (4.31%), 52 CR (87.76%), 53 CR (9.55%) и 54 CR (2.38%). 51 CR (полуживот t ½ \u003d 27.8 дни), който се използва като изотопен индикатор, е най-важен от изкуствените радиоактивни изотопи.

Историческа справка. Хромът се отвори през 1797 г. от L. N. Voklen в минерална крокойт - естественият хромат водещ rbcro 4. Името хром, получено от гръцката дума хрома - цвета, боя (поради разнообразие от рисуване на връзките му). Независимо от вокала, хромът бе отворен в Крокойт през 1798 г. от германския учен М. Г. Клапритом.

Разпространение на хром в природата. Средното съдържание на хром в земната кора (Clark) 8.3 · 10 -3%. Този елемент вероятно е по-характерен за земната мантия, тъй като ултразвуковите скали, които се смятат за тясно в състава на земната мантия, са обогатени с хром (2 · 10 -4%). Хром формира масивни и претрупани руди в ултрабазични скали; Образуването на най-големите хромови отлагания е свързано с тях. В основните скали, съдържанието на хром достига само 2 · 10 -2%, в кисела - 2.5 · 10 -3%, в седиментни скали (пясъчници) - 3.5 · 10 -3%, глинеста шиста - 9 · 10 -3% . Хром - относително слаб мигрант за вода; Съдържание на хром в морската вода 0.00005 mg / l.

Като цяло, хром - метал на дълбоките зони на земята; Каменните метеорити (аналози на мантия) също са обогатени с хром (2.7 · 10 -1%). Известни са повече от 20 хромирани минерали. Индустриалното значение има само хромспинелиди (до 54% \u200b\u200bКР); В допълнение, хром се съдържа в редица други минерали, които често придружават хромните руди, но самите те не представляват практически ценности (уважение, доброволно, kemerit, fuchuch).

Физични свойства на хром. Хром - твърд, тежък, огнеупорен метал. Чиста хром пластмаса. Кристализира в центрирана решетка, a \u003d 2.885Å (20 ° C); При 1830 ° C е възможно да се превърне в модификация с баба с решетка и \u003d 3.69Å.

Атомен радиус 1.27 Å; ION RADII CR 2+ 0.83Å, CR 3+ 0.64Å, CR 6+ 0.52 Å. Плътност 7.19 g / cm 3; T pl 1890 ° C; T KIP 2480 ° C. Специфичен топлинен капацитет 0,461 kJ / (kg · k) (25 ° C); Коефициентът на термично линейно удължаване е 8.24 · 10 -6 (при 20 ° С); Коефициент на топлопроводимост 67 W / (m · k) (20 ° C); Специфична електрическа устойчивост 0.414 μc · m (20 ° С); Термичният коефициент на електрическо съпротивление в диапазона от 20-600 ° С е 3.01 · 10 -3. Хром антиферромагнитна, специфична магнитна чувствителност 3.6 · 10 -6. Хермомер с висока чистота за Brinell 7-9 mn / m 2 (70-90 kgf / cm 2).

Химични свойства на хром. Външна електронна конфигурация на 3D хром атом 5S 1. В съединения тя обикновено показва степента на окисление +2, +3, +6, сред тях най-резистентният CR 3+; Има някои съединения, в които хром има степен на окисление +1, +4, +5. Хром химически малък активен. При нормални условия, устойчиви на кислород и влага, но е свързан с флуор, образувайки CRF3. Над 600 ° C взаимодейства с водна пара, даваща CR2O3; азот - CR2N, CRN; въглерод - CR 23C6, CR7C3, CR3S2; Грей - CR 2 S3. Когато се сливат с бор, борело, боридните CRV форми, със силиций - CR 3 Si силициди, CR 2 SI 3, CRSI 2. С много метали хром дава сплави. Взаимодействието с кислород продължава първо активно, след това се забавя рязко поради образуването на оксиден филм върху повърхността на метала. При 1200 ° C филмът е унищожен и окисляването отново върви бързо. Хромът светва в кислород при 2000 ° С с образуването на тъмнозелен хром оксид (III) CR2O3. В допълнение към оксид (III), са известни други кислородни съединения, например CRO, 3, получени чрез индиректно. Хромът лесно реагира с разредени разтвори на водород и сярна киселини за образуване на хлорид и хром сулфат и отделяне на водород; Царистката водка и азотна киселина са пасивирани от хром.

С увеличаване на степента на окисление, киселинните и оксидативните свойства на хромовите производни CR2 + се увеличават - много силни редуциращи агенти. Йонът на CR2 + се образува на първия етап на разтваряне на хром в киселини или с възстановяването на CR3 + в киселинен разтвор с цинк. Плач хидрат CR (ОН) 2 с дехидратация преминава в CR2O3. CR 3+ съединения са устойчиви на въздух. Могат да бъдат редуциращи агенти и окислители. CR3 + може да бъде намален в киселинен разтвор с цинк до CR2 + или се окислява в алкален разтвор до 4 2-бром и други окислители. Хидроксид CR (OH) 3 (или по-скоро CR2O3 · NN2O) - амфотерно съединение, образуващо соли с CR3+ катион или хром киселинен салций 2 - хромити (например CSR2, NaCro2). Съединения CR 6+: хром анхидрид CRO 3, хромирани киселини и техните соли, сред които хрома и дихромати са най-важни - силни окислители. Chrome образува голям брой соли с кислородни киселини. Известни са известни хромови комплексни съединения; Комплексните съединения на CR 3+ са особено многобройни, в които хромът има координационен номер 6. Съществува значителен брой хромови реноксидни съединения.

Получаване на хром. В зависимост от целта на използване, тя се получава чрез хром от различна степен на чистота. Суровините обикновено се сервират чрез хромспинелиди, които са подложени на обогатяване и след това се предпазват от пот (или сода) в присъствието на въздушен кислород. По отношение на основния компонент на руда, съдържащ CR3 +, реакцията е както следва:

2FECR 2O 4 + 4K 2 CO 3 + 3.5O 2 \u003d 4K 2 CRI 4 + Fe2O 3 + 4CO2.

Полученият калиев хромат K2 е излугнат от гореща вода и ефектът на Н2S04 го превръща в дихромат до 2 cR2O7. След това действие на концентрирания разтвор Н2СО 4 върху 2 CR2O7 се получава чрез хромичен анхидрид С2 ° С или нагряване до 2 CR2O7 със сив хром оксид (III) с 2 ° 3.

Най-чист хром в промишлените условия се получава чрез електролиза на концентрирани водни разтвори на CR3 или CR2O3, съдържащ Н2S04 или електролизата на хром хром сулфат (S04) 3. В този случай хромът се освобождава на катод от алуминий или неръждаема стомана. Пълното пречистване от примеси се постига чрез обработката на хром, особено чист водород при висока температура (1500-1700 ° С).

Възможно е също така да се получи чиста хромола електролиза на CRF3 се топи или CRC1 в смес с натриеви флуориди, калий, калций при температура от около 900 ° С в атмосфера на аргон.

В малки количества хром се получава чрез възстановяване на CR2O3 алуминий или силиций. С алуминиотермичен метод, предварително загрята смес от CR2O3 и праха на всички с добавките на окислителния агент се зареждат в тигела, където реакцията е развълнувана от запалването на сместа от Na2O 2 и ал, докато тигелът се пълни с хром и шлака. Силикотермално хром се изплаща в дъгови пещи. Чистотата на получения хром се определя от съдържанието на примесите в CR2O3 и в Al или Si, използвани за възстановяване.

В промишлеността в голям мащаб се произвеждат хром - ферохроми и силикохроми.

Използването на хром. Използването на хром се основава на топлинната си устойчивост, твърдост и устойчивост срещу корозия. Повечето от всички хромиума се използват за миризмата на хромните стомани. Алуминиевият и силикотермичният хром се използват за миришат нихром, нимоними, други никелови сплави и стелти.

Значително количество хром отива за декоративни устойчиви на корозия покрития. Широко разпространената употреба се получава чрез прах хром при производството на металокерамични изделия и материали за заваръчни електроди. Хром под формата на CR 3+ йон - примес в Ruby, който се използва като скъпоценни камъни и лазерен материал. Хромовите съединения се третират с боя. Някои хром соли се използват като неразделна част от решенията за дъбене в кожарската промишленост; PBCRO 4, ZNCRO 4, SRCRO 4 - като артистични бои. От смес от хромит и магнезит се произвеждат хром-магнезитни огнеупорни продукти.

Съединения хром (особено производни CR 6 +) са токсични.

Хром в тялото. Chrome е един от биогенните елементи, постоянно влиза в състава на растителните тъкани и животни. Средното съдържание на хром в растенията - 0.0005% (92-95% хром се натрупва в корените), при животни - от десет хиляди до десет милиона долара. В планктонски организми коефициентът на натрупване на хром е огромен - 10 000-26,000. Висшите растения не понасят хром концентрации над 3-10 -4 mol / l. В листата присъства под формата на комплекс с ниско молекулно тегло, който не е свързан с подклетъчни структури. При животни хромът участва в размяната на липиди, протеини (част от ензима на трипса), въглехидрати (структурен компонент на резистентния на глюкоза фактор). Основният източник на хром поток в организма на животните и човек е храна. Намаляването на съдържанието на хром в храната и кръв води до намаляване на темповете на растеж, увеличаване на холестерола в кръвта и намаляване на чувствителността на периферните тъкани към инсулин.

Отравяне с хром и съединенията му се намират в тяхното производство; в машиностроенето (галванични покрития); Металургия (легиращи добавки, сплави, огнеупорни вещества); В производството на кожа, бои и др. Токсичността на хромовите съединения зависи от техните химични структури: дихромати токсични от хромати, CR (VI) съединения токсични от CR (II), CR (III) съединения. Първоначалните форми на заболяването се проявяват чрез усещане за сухота и болка в носа, в гърлото, трудността на дишането, кашлицата и др.; Те могат да се държат при спиране на контакт с хром. При дългосрочен контакт с хромовите съединения има признаци на хронично отравяне: главоболие, слабост, диспепсия, загуба на тегло и други. Функциите на стомаха, черния дроб и панкреаса са нарушени. Възможни са бронхит, бронхиална астма, дифузната пневмосклероза. Когато са изложени на хром, дерматит, екземата може да се развие върху кожата. Според някои данни хромовите съединения, главно CR (III), имат канцерогенен ефект.

Chromium Discovery се отнася до периода на бързо развитие на химически аналитични проучвания на соли и минерали. В Русия химиците показаха специален интерес към анализа на минералите, намерени в Сибир и почти неизвестни в Западна Европа. Един от тези минерали беше сибирската червена лига (curort), описана от Ломоносов. Минералът е проучен, но нищо друго освен оксидите на олово, желязо и алуминий в него не са намерени. Въпреки това, през 1797 г., котлите, тънко натрошена проба от минерал с поташ и утаяват оловен карбонат, имал разтвор, боядисан в оранжево - червено. От този разтвор той кристализира рубин-червената сол, от която оксидът е изолиран и свободен метал, различен от всички известни метали. Тези го нарекли Хром (Хром. ) От гръцката дума- оцветяване, цвят; Вярно е, че е имало имот, който не е метал, но ярко оцветени соли.

Намиране в природата.

Най-важният руд хром, който е от практическо значение, е хромис, приблизителният състав, който отговаря на FECRO 4 формулата.

Той е намерен в Малая Азия, в Урал, в Северна Америка, в Южна Африка. Гореспоменатият минерал от курон е също техническо значение - PBCRO 4. В природата има и хром оксид (3) и някои други връзки. В земната кора, съдържанието на хром по отношение на метал е 0.03%. Хром, открит на слънце, звезди, метеорити.

Физически свойства.

Хром - бял, твърд и крехък метал, изключително химически устойчив на ефектите на киселини и основи. Той се окислява във въздуха, има тънък прозрачен оксиден филм на повърхността. Хромът има плътност от 7.1 g / cm 3, точката му за топене е +1875 0 ° С.

Получаване.

Със силно отопление на хром желязо с въглища, хром и желязо се възстановяват:

FEO * CR 2 O 3 + 4C \u003d 2CR + FE + 4CO

В резултат на тази реакция се образува сливане на хром с желязо, характеризиращ се с висока якост. За да се получи чист хром, той се намалява от хром оксид (3) алуминий:

CR 2O 3 + 2AL \u003d AL 2 O 3 + 2CR

В този процес обикновено се използват два оксид - CR2O3 и CRO 3

Химични свойства.

Благодарение на тънкото защитно фолио на оксида, покриващо повърхността на хром, тя е много устойчива на агресивни киселини и основи. Chrome не реагира с концентрирани азотни и сярна киселини, както и с фосфорна киселина. С алкализира, хром се съединява при Т \u003d 600-700 ° С. Въпреки това, хромът взаимодейства с разредени сяра и солни киселини, преместване на водород:

2CR + 3H2S04 \u003d CR2 (S04) 3 + 3H2
2CR + 6HCL \u003d 2CRC13 + 3H2

При високи температури хромът свети в кислород, образуващ оксид (III).

Червеният хром реагира с водна пара:

2CR + 3H2O \u003d CR2O3 + 3H2

Хромът при високи температури реагира и с халогени, халоген - водород, сив, азот, фосфор, въглища, силиций, бор, например:

CR + 2HF \u003d CRF 2 + H 2
2cr + N2 \u003d 2CRN
2CR + 3S \u003d CR 2 S3
CR + si \u003d crsi

Горните физически и химични свойства на хром установиха използването им в различни области на науката и технологиите. Например, хром и неговите сплави се използват за получаване на висококачествени, устойчиви на корозия покрития в машиностроенето. Ферохромните сплави се използват като метални режещи инструменти. Хромирани сплави, намерени при медицинско оборудване, в производството на химическо технологично оборудване.

Положението на хром в периодичната система на химични елементи:

Chrome се ръководи от странична подгрупа VI от периодична система от елементи. Неговата електронна формула е както следва:

24 CR е 2 2S 2 2g 6 3S 2 3P 6 3D 5 4S 1

В пълнежа на орбиталите, електроните в хром атом разрушават модела, според който 4S орбитал трябва да бъде запълнен първо в състоянието на 4S 2. Въпреки това, поради факта, че 3D орбитатът заема по-благоприятно енергийно положение в хромния атом, той е попълващ до 4D 5. Такъв феномен се наблюдава при атоми на някои други елементи на страничните подгрупи. Chrome може да проявява степента на окисление от +1 до +6. Най-стабилни са хромовите съединения с окислителни степени +2, +3, +6.

Съединения на двувалентен хром.

Хром оксид (II) CRO - пирофорен черен прах (PIROFOFIRING - способността в едно фино драгично състояние ще флами във въздуха). CRO се разтваря в разредена солна киселина:

CRO + 2HCL \u003d CRCL 2 + H 2O

Във въздух, когато се нагрява, над 100 ° С CRO се превръща в CR2O3.

Бивалентни хромови соли се образуват при разтворен метален хром в киселини. Тези реакции преминават в атмосфера с нисък активен газ (например Н2), защото При наличието на въздух CR (II) лесно се среща с CR (III).

Хром хидроксид се получава като жълт утайка под действието на алкални разтвори върху хром хром (II):

CRCL 2 + 2NAOH \u003d CR (OH) 2 + 2NACL

CR (OH) 2 има основни свойства, е редуциращ агент. Хидратиран йон CR2 + боядисан в бледо - син цвят. CRCL 2 воден разтвор има син цвят. Във въздух във водни разтвори на CR (II) съединения, CR (III) съединения се предават. Това е особено изразено в CR (II) хидроксид:

4cr (OH) 2 + 2H2O + O 2 \u003d 4cr (OH) 3

Комбинация от тривалентен хром.

Хром оксид (III) CR2O3 - огнеупорен зелен прах. Твърдостта е близо до корунд. В лабораторията тя може да бъде получена чрез отопление на амониев дихромат:

(NH4) 2 CR2O7 \u003d CR2O3 + N2 + 4H2

CR2O3 - амфотерни оксид, когато се слива с алкали, образува хроматични хром: CR2O3 + 2NaOH \u003d 2NACRO 2 + H20

Хром хидроксидът също е амфотерно съединение:

CR (ОН) 3 + НС1 \u003d CRCL 3 + 3H2O
CR (OH) 3 + NaOH \u003d NaCro 2 + 2H2O

Безводна CRC1 има формата на тъмно лилави листа, напълно неразтворими в студена вода, с кипене се разтваря много бавно. Безводен хром сулфат (III) CR2 (SO 4) 3 розов цвят също е слабо разтворим във вода. При наличие на редуциращи средства се образува лилав хром сулфат CR2 (S04) 3 * 18H20. Известен също са зелени хидрати на хром сулфат, съдържащ по-малко вода. KCR (SO 4) 2 * 12H20 хром алум се кристализира от разтвори, съдържащи лилав хром сулфат и калиев сулфат. Разтворът на хром алум, когато се нагрява, става зелен поради образуването на сулфати.

Реакции с хром и връзките му

Почти всички хромови съединения и техните разтвори са интензивно боядисани. Имайки безцветно решение или бяла утайка, можем с много вероятност да приключим с липсата на хром.

1. Силно минимизирайте в горелката на пламъка на порцеланова чаша такова количество калиев бихромат, който ще се побере на върха на ножа. Солта няма да разпределя кристализационната вода и ще се разтопи при температура от около 400 ° С с образуването на тъмна течност. Аз го разбърквам още няколко минути на силен пламък. След охлаждане на похапата се образува зелена утайка. Част е разтворим във вода (придобива жълт) и остави друга част на парцала. Солта, когато се нагрява, се разлага, в резултат на това се образуват разтворимият жълт хромат калиев К2РС 4 и зеления CR2O3.
2. Солубам 3G прахообразен калиев бихромат в 50 ml вода. Към една част ще добавите малко калиев карбонат. Тя ще се разтвори с освобождаване на CO 2 и цветът на разтвора ще стане светложълт. Хроматът се образува от калиев бихромат. Ако сега добавяте 50% разтвор на сярна киселина от порции, тогава отново червената жълта боядисване на бихромата ще се появи отново.
3. Nallem в тестовата тръба 5ml. Разтворът на калиев бихромат, кипва с 3 ml концентрирана солна киселина под тежестта. От разтвора се разграничава жълто-зеленият отровен хлорен газообразен хлор, тъй като хроматът се окислява чрез НС1 до С12 и Н20 хромат ще се превърне в зелен тривалентен хром на хлорид. Тя може да бъде отличена чрез изпаряване на разтвора, а след това и спухване със сода и солей, превежда се хромат.
4. При добавяне на разтвор на оловен нитрат капки жълт хромат; Когато взаимодействат с разтвор на сребърен нитрат, се образува червено-кафяв утайка от сребърен хромат.
5. Ще добавим водороден пероксид в разтвор на калиев бихромат и подкисляваме разтвор със сярна киселина. Решението придобива дълбок син цвят поради образуването на хром пероксид. Пероксид Когато скулптурата с някой ете ще влезе в органичен разтворител и ще го боя в син цвят. Тази реакция е специфична за хром и много чувствителен. С него е възможно да се открие хром в метали и сплави. Преди всичко е необходимо да се разтвори металът. С дългосрочно кипене с 30% сярна киселина (можете да добавите солна киселина) хром и много стомана частично се разтварят. Полученият разтвор съдържа хром сулфат (III). За да направите реакция за откриване, първо се неутрализирайте с каустик. Утайката намалява сивозеления хром хидроксид (III), който се разтваря в излишък на NaOH и образува зелен натриев хромит. Хладен разтвор и се добавя 30% водороден пероксид. Когато се нагрява, разтворът е боядисан в жълто, тъй като хромът се окислява в хромата. Подкисляването ще доведе до появата на сини разтвори. Боядисаното съединение може да бъде извлечено, разклащане с етер.

Аналитични реакции към хромови йони.

1. Към 3-4 капки разтвор на хлорид CRC1 се добавя 2М разтвор на NaOH за разтваряне на началната утайка. Обърнете внимание на цвета на образувания натриев хромит. Получава се полученият разтвор върху водна баня. Какво става?
2. Към 2-3 капки R-RC CRC1 се добавят равен обем от 8М разтвора на NaOH и 3-4 капки от 3% P-RaH202. Реакционната смес се загрява върху водна баня. Какво става? Коя утайка се образува, ако полученият боядисан разтвор е неутрализиран, добавете CH3 COOH към него и след това pb (NO 3) 2?
3. Изсипете в епруветка от 4-5 капки хромсулфатни разтвори CR2 (S04) 3, IMH2S04 и KMNO 4. Реакционното се споменава в рамките на няколко минути във водната баня. Обърнете внимание на промяната в цвета на решението. Какво е причинено?
4. Към 3-4 капки разтвор на подкислена азотна киселина K2R2O7, добавят се 2-3 капки от разтвор на Н202 и се смесват. Появата на синьото разлагане на разтвора се дължи на появата на супрахова киселина Н 2 CRO 6:

CR2O 7 2- + 4H2O2 + 2H + \u003d 2H2 CRO 6 + 3H2O

Обърнете внимание на бързото разлагане H 2 CRO 6:

2H2 CRO 6 + 8H + \u003d 2CR 3+ + 3O 2 + 6H2O
син цвят зелено

Сухото киселина е много по-стабилна в органични разтворители.

1. K 2-4 капки киселинна азотна киселина разтвор K2R2O7 добавете 5 капки изоамилов алкохол, 2-3 капки разтвор Н202 и се разклаща реакционната смес. Изскачащ слой от органичен разтворител е боядисан в ярко син цвят. Оцветяването изчезва много бавно. Сравнете стабилността на Н2 CRO 6 в органичните и водните фази.
2. С взаимодействието на CRO 4 2- и BA 2+ йони, хромът на хромът на BACRO 4 намалява.
3. Сребърни нитратни форми с CRO 4 йони от тухлен сребърен хромат седимент.
4. Вземете три епруветки. В един от тях се поставят 5-6 капки разтвор K2 CR2O7, във втория - същия обем на разтвора K2 CRO 4, а в третия - три капки от двете решения. След това се добавят три капки разтвор на калиев йодид към всяка епруветка. Обясни резултата. Разтвор на Sweese във втората епруветка. Какво става? Защо?

Завъзхождащи експерименти с хромови съединения

1. Смес от CUSO 4 и К2 CR2O7, когато добавянето на алкали става зелено, и в присъствието на киселина става жълта. Нагряван 2 mg глицерин с малко количество (NH4) 2 CR2O7, последвано от добавяне на алкохол, след филтруване се получава ярък зелен разтвор, който прибавянето на киселината става жълто, а в неутралната или алкалната среда става зелена.
2. Място в центъра на консервната консервиране с термит "рубинна смес" - внимателно загуба и поставена в алуминиево фолио al203 (4.75 g) с добавяне на CR2O3 (0.25 g). За да може банката по-дълга от охлаждането, е необходимо да се погребе под горния ръб в пясъка, а след запалването на термина и началото на реакцията го покрийте с железен лист и наводнение с пясък. Пуснете в буркана на ден. В резултат на това се образува червено - рубин прах.
3. 10G калиев бихромат се стрива с 5G натриев или калиев нитрат и 10 g захар. Сместа се овлажнява и се смесва с колеж. Ако прахът е притиснат в стъклена тръба, и след това натиснете пръчката и го подпали от края, ще започне да пълзи "змия", първо черно, и след охлаждане - зелено. Пръчка с диаметър 4 mm се запалва със скорост от около 2 mm в секунда и се удължава 10 пъти.
4. Ако смесени разтвори на меден сулфат и калиев дихромат и се добавят малко амонячен разтвор, след това аморфният кафяв утайка на състава 4cucro 4 * 3NH3 * 5H20 ще падне, който се разтваря в солна киселина, за да образува жълт разтвор, и Получава се зелено решение в излишък на амоняк. Ако добавите алкохол в този разтвор, тогава ще падне зелена утайка, която се превръща в синьо след филтриране и след сушене - синьо-лилаво с червени искри, добре видими със силно осветление.
5. Останалия хром оксид може да бъде регенериран след експериментите "вулкан" или "фараорон на змията". За да направите това, трябва да бързаме 8G CR2O3 и 2G Na2CO 3 и 2.5G KNO 3 и да обработват охладената сплав на кипящата вода. Получава се разтворим хромат, който може да се трансформира в други CR (II) и CR (VI) съединения, включително оригиналния амониев дихромат.

Примери за редукционни преходи, включващи хром и неговите съединения

1. CR2O 7 2- - CR2O3 - CRO 2 - - CRO 4 2- - CR 2O 7 2-

а) (NH4) 2 CR2O7 \u003d CR2O3 + N2 + 4H2O б) CR2O3 + 2NAOH \u003d 2NACRO 2 + H2O
в) 2NACRO 2 + 3BR2 + 8NAOH \u003d 6NABR + 2NA 2 CRO 4 + 4H2O
d) 2na 2 CRO 4 + 2HCL \u003d Na2 CR2O7 + 2NACl + H20

2. CR (OH) 2 - CR (ОН) 3 - CRCL 3 - CR2O 7 2- - CRO 4 2-

а) 2cr (OH) 2 + 1 / 2O2 + Н20 \u003d 2cr (OH) 3
b) CR (OH) 3 + 3HCL \u003d CRC1 + 3H2O
c) 2crcl 3 + 2kmno 4 + 3H2O \u003d K2 CR2O7 + 2MN (OH) 2 + 6HC1
г) K2 CR2O 7 + 2KOH \u003d 2K 2 CRO 4 + Н20

3. CRO - CR (OH) 2 - CR (OH) 3 - CR (№ 3) 3 - CR 2O3 - CRO - 2
CR 2+.

а) CRO + 2HCL \u003d CRCL 2 + H 2O
б) CRO + H2O \u003d CR (OH) 2
c) CR (OH) 2 + 1 / 2O2 + Н20 \u003d 2cr (OH) 3
d) CR (OH) 3 + 3HNO 3 \u003d CR (№ 3) 3 + 3H20
e) 4cr (№ 3) 3 \u003d 2CR2O 3 + 12NO 2 + 02
e) CR2O3 + 2 NaOH \u003d 2NACRO 2 + H2O

Хром елемент като художник

Химиците често често обжалват проблема за създаване на изкуствени пигменти за боядисване. В XVIII-XIXVV е разработена технология за получаване на много живописни материали. Louis Nichan Nichana Voklen през 1797 г., който намери неизвестен хром елемент в сибирската червена руда, приготви нова, забележително стабилна боя - хромирана зеленина. Хромофорът е водният оксид (III). Под името "Emerald Green" започна да се освобождава през 1837 година. По-късно, Л. Воклен предложи няколко нови цвята: барит, цинк и хром жълто. С течение на времето те бяха свалени с по-устойчиви жълти, оранжеви пигменти, базирани на кадмий.

Зелен хром - най-трайната и светлоустойчива боя, която не е податлива на атмосферни газове. Хром зелена зеленина има голяма разпадаща сила и е способна бързо за сушене, така че от XIX век. Широко се използва в живописта. Тя има голямо значение в порцелановата живопис. Факт е, че порцеланови продукти могат да бъдат украсени както с под ферибота, така и с контролирана живопис. В първия случай боите се нанасят върху повърхността само леко изгарян продукт, който след това се покрива със слой глазура. След това трябва да се следва основната, високотемпературна стрелба: за синтероване на порцеланова маса и зареждане с гориво глазура се загряват до 1350 - 1450 0 ° С. Такава висока температура без химични промени се поддържат много малко бои, а в старите дни там бяха само два - кобалт и хром. Черният кобалтов оксид, нанесен върху повърхността на порцелановия продукт, се разтопява с глазура, химически взаимодейства с него. В резултат на това се образуват ярки сини кобалтови силикати. Такива декарални кобалтови сини порцеланови ястия са добре известни. Хром (III) оксид не взаимодейства с химически с компонентите на глазурата и просто се движи между порцеланови парчета и прозрачна глазура "глух" слой.

В допълнение към хром зеленината, художниците прилагат бои, получени от Volkonskoyt. Този минерал от групата Montmorillonite (глина минерална подклас на комплексни силикати Na (Mo, Al), SI 4O 10 (OH) 2 е открита през 1830 г. Руски минералогови изперители и наречени на MN Volkonskaya - дъщеря на героя на битката на Бородино, общо п. N. Raevsky, съпруга на декемвристът Sgvolkomsky. Volkonsky е глина, съдържаща до 24% хром оксид, както и алуминиеви и железни оксиди (III). Неспособността на състава на минерала, който е ангажиран В Урал, в районите Perm и Kirov, той причинява разнообразен цвят - от цвета на зимата потъмнел ел до ярко зеления цвят на блатото.

Пабло Пикасо се обърна към геолозите на страната ни с искане за изучаване на запасите от волклок, даване на бои уникално свеж тон. В момента е разработен метод за производство на изкуствен Volkonskoyt. Интересно е да се отбележи, че според съвременните изследвания руските икони са използвали бои от този материал през средновековието, много преди неговото "официално" откритие. Художници и зелена Гвинея, използвани в добре позната популярност (създадена през 1837 г.), чийто хромоформа е хидравличен хром хидроксид CR2O3 * (2-3) Н20, където част от водата е химически свързана, и Частта е адсорбирана. Този пигмент придава на боята изумруден нюанс.

сайтът, с пълно или частично копиране на позоваването на материала към оригиналния източник.