Krome i njegove veze kratko. Kromijev sulfat (iii): sastav i molarna masa

Sadržaj članka

KROM- (krom) CR, kemijski element 6 (vib) periodične skupine skupine. Atomski broj 24, atomska težina 51,996. Poznat je 24 krom izotop s 42 CR do 66 cr. Isotopi 52 CR, 53 CR, 54 CR su stabilni. Izotopni sastav prirodnog kroma: 50 CR (poluživot od 1,8 · 10 17 godina) - 4,345%, 52 CR - 83,489%, 53 CR - 9,501%, 54 CR - 2.365%. Glavni stupnjevi oksidacije +3 i +6.

Godine 1761. profesor kemije Sveučilišta St. Petersburg, Johann Gottlob Lehmann (Johann Gottlob Lehmann), istočni podnožje planine Ural na Berezovskaya Rudnik našao je prekrasan crveni mineral, koji je kad je sjeckan u prah dao svijetlo žutu boju. Godine 1766. Lehman je donio uzorke minerala u St. Petersburg. Liječenje kristala s klorovodičnom kiselinom, dobio je bijeli talog, u kojem je pronašao vodstvo. Lehman je nazvao mineral na Sibiru Crvenu Lee (PLANOM ROUGE de Sibérie), sada je poznato da je to cocrine (iz grčkog "krokosa" - šafran) - prirodni kromium pbcro 4.

Njemački putnik i znanstvenik Peter Simon Pallas (1741-1811) na čelu je ekspedicija St. Petersburg akademije znanosti u središnjim regijama Rusije, a 1770. posjetila južno i srednje urale, uključujući i rudnik Berezovskyja i, Lehman je postao zainteresiran za Crocoy. Pallas je napisao: "Ovaj nevjerojatan mineral crvenog olova se više ne nalazi u istom depozitu. Kada trljanje u prahu postaje žuta i može se koristiti u minijaturi. " Unatoč rijetkosti i poteškoćama isporuke Crocoyta iz Berezovsky rudnika u Europu (ostalo je gotovo dvije godine), ocijenjena je uporaba minerala kao boju tvari. U Londonu i Parizu kraja 17. stoljeća. Svi plemeniti ljudi otišli su na Caters oslikano fino zbunjeno Crocoyite, osim toga, najbolji uzorci sibirskih crvenih vodi nadopunili su zbirku mnogih mineraloških ormara Europe.

Godine 1796. uzorak Crocoyt je pogodio profesora kemije pariške mineraloške škole Nicolas-Louis Vauquelin (1763.-1829.) , Nastavljajući proučavanje sibirske crvene lige, rashladno kuhani mineral s otopinom potaš i nakon odvajanja bijelog sedimenta vodećeg karbonata dobiveno je žuto otopinu nepoznate soli. Prilikom obrade njegove soli, nastao je žuti sediment, živa sol - crvena, a pri dodatku limenog klorida, otopina je postala zelena. Propadajući truljenje s mineralnim kiselinama, dobio je otopinu "crvene olovne kiseline", čija je isparavanje dala ruby-crvene kristale (sada je jasno da je to kromirani anhidrid). Pamping ih ugljen u grafitu, otkrivenim nakon reakcije set okolnih kristala sivih igala nepoznatog prije vremena metala. Pozadina je navedena visoka refleksija metala i njegova stabilnost prema kiselinama.

Pozadina se naziva novi kromistički element (iz grčke CRWMA - boju, slikanje) s obzirom na mnoge spojeve s više obojenih spojeva. Na temelju svojih istraživanja, polastika je prvo izjavila da se smaragdno bojanje nekog dragog kamenja objašnjava mješavanjem spojeva kroma. Na primjer, prirodno smaragd je obojena berila obojana u dubokoj zelenoj boji u kojoj je aluminij djelomično supstituiran s kromom.

Najvjerojatnije, ne čisti metal je dobiven na pozadini, a njegovi karbidi, o čemu svjedoče oblik igličastih oblika kristala dobivenih, ali Pariška akademija znanosti ipak su zabilježila otvaranje novog elementa, a sada je polastika s pravom smatra se da je otkrivač elemenata br. 24.

Juri Krutyakov

Definicija

Krom - dvadeset četvrti element periodnog sustava. Oznaka - CR od latinskog "krom". Smješten u četvrtom razdoblju, VIB grupa. Odnosi se na metale. Naknada za kernel je 24.

Kromij je sadržan u Zemljinoj kori u količini od 0,02% (masa.). U prirodi je uglavnom u obliku kroma Zheleznyka FEO × CR2 O 3.

Krom je čvrst briljantan metal (sl. 1), taljenje na 1890 ° C; Gustoća njegove 7,19 g / cm3. Na sobnoj temperaturi, kromiranim stalcima i vodama i zrak. Razrijeđena kroma otopina sumpora i klorovodične kiseline otopi s otpuštanjem vodika. U hladnoj koncentrirane dušične kiseline, kromi je netopljiv i nakon obrade postaje pasivan.

Sl. 1. Chrome. Izgled.

Atomska i molekularna težina kroma

Definicija

Relativna molekularna težina tvari (M r) je broj koji označava koliko je puta masa ove molekule veće od 1/12 mase ugljikovog atoma i relativna atomska težina elementa (R) - koliko je puta prosječna masa atoma kemijskog elementa veća od 1/12 mase ugljikovog atoma.

Budući da u slobodnom stanju kroma postoji u obliku ne-imena CR molekula, vrijednosti njegovih atomskih i molekularnih masa se podudaraju. Oni su jednaki 51.9962.

Herroma izotopi

Poznato je da u prirodi kromov može biti u obliku četiri stabilne izotope 50 CR, 52 CR, 53 CR i 54 CR. Njihovi masovni brojevi su 50, 52, 53 i 54, respektivno. Kernel kroma 50 CR izotopa atom sadrži dvadeset i četiri protona i dvadeset šest neutrona, a preostali izotopi se od njega razlikuju samo brojem neutrona.

Postoje umjetni izotopi kroma s masovnim brojevima od 42 do 67s, među kojima je najstabilnija 59 CR s poluživotom jednako 42,3 minute, kao i jedan nuklearni izotop.

Krom ioni

Na vanjskoj razini energije atom kroma postoji šest elektrona koji su valencije:

1S 2 2S 2 2p 6 3S 2 3p 6 3d 5 4S 1.

Kao rezultat kemijske interakcije, kromijev daje vlastite elektrone valente, tj. To je njihov donator i pretvara se u pozitivno nabijeni ion:

CR 0 -2e → CR2 +;

CR 0 -3e → CR3+;

CR 0 -6e → CR 6+.

Atom molekula i kroma

U slobodnom stanju kroma postoji u obliku pojedinačnih molekula CR. Predstavljamo neka svojstva koja karakteriziraju atom i krom molekulu:

Chromium legure

Metalni kromiv se koristi za krom, kao i jednu od najvažnijih komponenti legiranih čelika. Uvođenje kroma u čelik povećava otpornost na koroziju u vodenim medijima na uobičajenim temperaturama i plinovima na povišenim temperaturama. Osim toga, kromov čelik je povećan tvrdoću. Chrome je dio otpornih na nehrđajućih kiselina, željeza otpornih na toplinu.

Primjeri rješavanja problema

Primjer 1.

Primjer 2.

Chrome (CR), kemijski element VI periodičnog mendeleev periodičnog sustava. Odnosi se na tranzicijski metal s atomskim brojem 24 i atomskom težinom 51,996. Prevedeno s grčkog, ime metalnog znači "boju". Ovo ime metal dužan je razne sheme boja, koja je svojstvena različitim vezama.

Fizičke karakteristike kroma

Metal ima dovoljno tvrdoću i krhkost u isto vrijeme. Na ljestvici MOOS-a, kromov tvrdoća se procjenjuje na 5.5. Ovaj pokazatelj znači da kromij ima maksimalnu tvrdoću svih metala poznatih za danas, nakon urana, iridija, volframa i berilija. Za jednostavnu kromunu tvar, je karakteristična plavkasto-bijela boja.

Metal se ne odnosi na rijetke predmete. Njegova koncentracija u Zemljinoj kori doseže 0,02% mase. Udio. U čistom obliku krom nikada se ne događa. Sadržana je u mineralima i rudama koje su glavni izvor proizvodnje metala. Chrome (Chromium Ironhouse, FEO * CR203) smatra se glavnim kromovim spojem. Drugi uobičajeno, međutim, manje važan mineral je Crocken PBCRO 4.

Metal se lako miješa na temperaturi od 1907 ° C (2180 0 K ili 3465 0 F). Na temperaturama u 2672 0 c - čirevi. Atomska masa metala je 51,996 g / mol.

Chrome je jedinstveni metal zbog magnetskih svojstava. Prema sobnoj temperaturi, ona je svojstvena antifermomagnetičkom naručivanju, dok su drugi metali imaju u uvjetima iznimno smanjenih temperatura. Međutim, ako se kromira zagrijava iznad 37 0 s, fizikalna svojstva promjene kroma. Dakle, električni otpor i koeficijent linearni ekspanziji značajno se razlikuju, elastični modul doseže minimalnu vrijednost, a unutarnje se trenje značajno povećava. Takav fenomen je povezan s prolazom točke olovke, u kojem su antiferromagnetska svojstva materijala sposobna mijenjati paramagnetsku. To znači da se prenosi prva razina, a tvar se dramatično povećala u količini.

Konstrukcija kroma je rešetka usmjerena na volumen, zbog čega metal karakteriziran temperaturom krhkog viskoznog perioda. Međutim, u slučaju ovog metala, stupanj čistoće je od velike važnosti, dakle, vrijednost je unutar -50 ° C - +350 0 C. Kako se praksa pokazuje, krivi metal nema plastičnosti, ali meko žarenje i oblikovanje čine ga vlažnim.

Kromijska svojstva kemikalija

Atom ima sljedeću vanjsku konfiguraciju: 3D 5 4S 1. U pravilu, u spojevima kroma, slijedeći oksidacijski stupnjevi: +2, +3, +6, među kojima je najveća stabilnost pokazuje CR3+. U ovom slučaju postoje i drugi spojevi u kojima kroma pokazuje potpuno različit stupanj Oksidacija, naime: +1, +4, +5.

Metal se ne razlikuje u određenoj kemijskoj aktivnosti. Tijekom nalaza kroma u normalnim uvjetima metal pokazuje otpornost na vlagu i kisik. Međutim, ta se karakteristika ne odnosi na kromij i spoj fluora - CRF3, koji je, kada je izložen temperaturama većim od 600 0 ° C, u interakciji s vodenom parom, formiranjem kao rezultat CR2O3 reakcije, kao i dušika , ugljični i sivi.

Tijekom zagrijavanja metalnog kroma, interagira se s halogenima, sivim, silicij, borom, ugljikom, kao i nekim drugim elementima, što rezultira sljedećim kemijskim reakcijama krom:

CR + 2F 2 \u003d CRF 4 (s dodatkom CRF 5)

2CR + 3Cl 2 \u003d 2CRCl 3

2CR + 3S \u003d CR 2 S 3

Chromat se može dobiti ako se zagrije kroma s rastaljenim sodama u zraku, nitratima ili klorama alkalijskog metala:

2CR + 2NA 2 CO 3 + 3O 2 \u003d 2NA 2 Cro 4 + 2CO 2.

Chrome nema toksičnost, što se ne može reći o nekim njegovim vezama. Kao što je poznato, prašina ovog metala, pri ulasku u tijelo, može iritirati pluća, ne apsorbira se kroz kožu. Ali, budući da se ne nalazi u čistom obliku, onda je njegov hit u ljudskom tijelu nemoguće.

Trovalentni krom ulazi u okoliš tijekom vađenja i prerade kromijevog rude. U ljudskom tijelu, kromov je vjerojatno u obliku aditiva za hranu koji se koristi u programima mršavljenja. Chrome s valencijom, jednak +3, je aktivni sudionik u sintezi glukoze. Znanstvenici su otkrili da ljudsko tijelo ne uzrokuje prekomjerno korištenje posebne štete u ljudskom tijelu, jer se ne događa, međutim, to je sposobna akumulirati u tijelu.

Spojevi u kojima je uključen heksavalni metal je izuzetno toksičan. Vjerojatnost njihovog ulaska u ljudsko tijelo pojavljuje se tijekom proizvodnje kromata, kromata, kromata tijekom nekih zavarivanja. Taj kromin koji pada u tijelo je prepun ozbiljnih posljedica, budući da su spojevi u kojima je prisutan heksavalni element je jak oksidizator. Stoga krvarenje u želucu i crijevima može uzrokovati krvarenje, ponekad s crijevom. U slučaju takvih spojeva, jake kemijske reakcije u obliku opeklina, upale, pojavu čireva se javljaju na koži.

Ovisno o kvaliteti kroma, koji se mora dobiti na izlazu, postoji nekoliko metoda proizvodnje metala: elektroliza koncentriranih vodenih otopina krom oksida, sulfatne elektrolize, kao i obnovu silicijskog oksida. Međutim, posljednja metoda nije jako popularna, jer kada se pojavljuje kromiranje s ogromnom količinom nečistoća. Osim toga, također je i ekonomski neprofitabilan.

Krom (Lat. Hromium), CR, kemijski element VI grupa periodičnog mendeleev sustava, atomski broj 24, atomska težina 51,996; Boju od metala plavkastog čelika.

Prirodni stabilni izotopi: 50 CR (4,31%), 52 CR (87,76%), 53 CR (9,55%) i 54 CR (2,38%). 51 CR (poluživot t ½ \u003d 27,8 dana), koji se koristi kao izotopni pokazatelj najvažniji je od umjetnih radioaktivnih izotopa.

Povijesna referenca. Chrome je otvorio 1797. godine od strane L. N. Voklen u mineralnom krokoyte - prirodni kromat olova RBCRO 4. Ime Chromium primio je od grčke riječi Chroma - boju, boje (zbog raznovrsne boje njezinih spojeva). Bez obzira na vokal, Chrome je otvoren u Crocuytu 1798. njemački znanstvenik M. G. Claprotom.

Širenje kroma u prirodi. Prosječni sadržaj kroma u Zemljinoj kori (Clark) 8,3 · 10-3%. Ovaj element je vjerojatno više karakterističniji za Zemljinu plašt, budući da ultrazvučne stijene koje se vjeruje da usko u sastavu kopnenog plašta obogaćene su kromom (2 · 10 -4%). Chrome formira masivne i nečne rude u ultrabazičnim stijenama; Formiranje najvećih depozita kroma povezana je s njima. U glavnim stijenama sadržaj kroma doseže samo 2 · 10 -2%, u kiselostično - 2,5 · 10 -3%, u sedimentnim stijenama (pješčenjaka) - 3,5 · 10 -3%, glineni škriljci - 9 · 10-3% , Krom - relativno slaba migrant za vodu; Sadržaj kroma u morskoj vodi 0.00005 mg / l.

Općenito, kromirani metal dubokih zona zemlje; Kameni meteoriti (analozi plašta) također su obogaćeni kromom (2,7 · 10 -1%). Poznato je više od 20 minerala kroma. Industrijska važnost ima samo kromspinelide (do 54% CR); Osim toga, kromov je sadržan u brojnim drugim mineralima, koji često prate kromove rude, ali sami ne predstavljaju praktične vrijednosti (poštovanje, dobrovoljni, Kemerit, Fuchuch).

Fizička svojstva kroma. Chrome - kruti, teški, vatrostalni metal. Pure Chrome Plastic. Kristalizira u centrificiranoj rešetki, a \u003d 2.885 ° (20 ° C); Na 1830 ° C, moguće je pretvoriti u modifikaciju s baštinom rešetkom, a \u003d 3.69å.

Atomski radijus 1,27 Å; Ion radii cr 2+ 0.83å, CR 3+ 0.64å, CR 6+ 0,52 Å. Gustoća 7,19 g / cm3; T pl 1890 ° C; T kip 2480 ° C. Specifični kapacitet topline 0,461 KJ / (kg · k) (25 ° C); Koeficijent toplinskog lineara je 8,24 · 10 -6 (na 20 ° C); koeficijent toplinske vodljivosti 67 w / (m · K) (20 ° C); Specifični električni otpor 0,414 μC · m (20 ° C); Koeficijent toplinskog električnog otpora u rasponu od 20-600 ° C je 3,01 · 10 -3. Krom Antiferromagnetska, specifična magnetska osjetljivost 3,6 · 10 -6. High čistoća kromijev tvrdoća za brinell 7-9 mN / m2 (70-90 kgf / cm2).

Kemijska svojstva kroma. Vanjska elektronička konfiguracija 3D Chrome Atom 5 4S 1. U spojevima, obično pokazuje stupnjeve oksidacije +2, +3, +6, među njima najotporantentni CR3+; Postoje neki spojevi u kojima kroma ima stupanj oksidacije +1, +4, +5. Krom kemijski lapoaktivan. Pod normalnim uvjetima, otporan na kisik i vlagu, ali je spojen na fluor, formiranje CRF3. Iznad 600 ° C interaktira s vodenom parom, dajući CR203; dušik - CR2N, CRN; ugljik - CR3C6, CR7C3, CR3C2; Siva - cr 2 s 3. Kada spajaju s borom, borid CRV oblici, sa silicij-CR3 Si silicidima, CR2 SI 3, CRSI 2. S mnogim metalima kroma daje legure. Interakcija s kisikom nastavlja prvo, a zatim oštro usporava zbog formiranja oksidnog filma na površini metala. Na 1200 ° C, film je uništen i oksidacija ponovno ide brzo. Krom se svijetli u kisiku na 2000 ° C s formiranjem tamnog zelenog kroma oksida (III) CR203. Osim oksida (III), drugi spojevi kisika su poznati, na primjer Cro, 3, dobiveni posredno. Kromiv lako reagira s razrijeđenim otopinama vodika i sumpornih kiselina kako bi se dobilo klorid i klorij sulfat i razdvajanje vodika; Tsarist vodka i dušična kiselina pasiviraju se kromom.

Uz povećanje stupnja oksidacije, kisele i oksidativna svojstva derivata kroma CR2 + rastu - vrlo jake redukcijske agense. Ion CR2 + formiran je u prvoj fazi otapajućeg kroma u kiselinama ili uz obnovu CR3 + u kiseloj otopini s cinkom. Plakanje hidrata CR (OH) 2 s dehidracijom ide u CR2O3. CR3 + spojevi su otporni na zrak. Mogu smanjici sredstava i sredstva za oksidaciju. CR3 + se može reducirati u kiseloj otopini s cinkom u CR2 + ili oksidirati u alkalnoj otopini do 4-brom i drugih oksidacijskih sredstava. Hidroksid Cr (OH) 3 (ili radije CR203 · NN2O) - amfoterni spoj koji tvori soli s CR3 + kation ili klomij kiseline salcijem 2 - kromi (na primjer, CSR2, NaCRO 2). Spojevi CR 6+: kromirani anhidrid Cro 3, krome kiseline i njihove soli, među kojima su kromi i dikromati najvažniji - jaki oksidizatori. Chrome oblikuje veliki broj soli s kiselinama koje sadrže kisik. Poznati spojevi s kromovim kompleksom su poznati; Kompleksni spojevi CR3 + su posebno brojni, u kojem kromira koordinacijski broj 6. Postoji značajan broj spojeva kromanovog renoksida.

Dobivanje kroma. Ovisno o svrsi korištenja, dobiva se kromom različitih stupnjeva čistoće. Sirovine se obično poslužuju kromspinelidi, koji su podvrgnuti obogaćivanju, a zatim se osiguravaju znojem (ili sodom) u prisutnosti zraka kisika. S obzirom na glavnu komponentu rude, koja sadrži CR3 +, reakcija je sljedeća:

2 ° C 2 o 4 + 4K 2 CO 3 + 3.5o 2 \u003d 4K 2 CRI 4 + FE2O3 + 4CO 2.

Rezultirajući kalijev kromat K2 ispiren je vrućom vodom i učinak H2S04 pretvori u dikromat do 2 CR207. Zatim se akcija koncentrirane otopine H2S 4 na 2 CR207 dobiva kromovim anhidridom C2 ° C ili zagrijavanjem do 2 CR207 sa sivim kromovim oksidom (III) s 2 ° 3.

Najkvariji krom u industrijskim uvjetima dobiven je bilo elektrolizom koncentriranih vodenih otopina CR3 ili CR203, koji sadrži H2S04, ili elektrolizu kroma kroma sulfata (SO 4) 3. U tom slučaju, krom se oslobađa katodu aluminijskog ili nehrđajućeg čelika. Puno pročišćavanje od nečistoća postiže se obradom kroma, posebno čisti vodik na visokoj temperaturi (1500-1700 ° C).

Također je moguće dobiti čistu cromium elektrolizu CRF3 mlijeka ili CRCl3 u smjesi s natrijevim fluoridima, kalijem, kalcijem na temperaturi od oko 900 ° C u atmosferi argona.

U malim količinama, kromijev se dobiva obnovom CR2O3 aluminij ili silicij. Uz aluminijetsku metodu, prethodno zagrijana smjesa CR2O3 i praška ili čipsa svih s aditivima oksidirajućeg sredstva je napunjena u posudu, gdje je reakcija uzbuđena pomoću paljenja smjese Na20 2 i al dok se lončić napuni kromom i troskom. Silikalno kromov se plaća u lučnim pećima. Čistoća dobivenog kroma određena je sadržajem nečistoća u CR2O3 i u Al ili SI koji se koristi za vraćanje.

U industriji se proizvode u industriji, proizvode se kromij - ferokromi i silikokromi.

Korištenje kroma. Korištenje kroma temelji se na njegovoj otpornošću na toplinu, tvrdoći i otpornošću na koroziju. Većina svih kroma koristi se za miris kromovih čelika. Aluminij i silikothermički krom koriste se za miris nikrome, Nymnims, drugih legura nikla i stelitisa.

Značajna količina kroma ide na dekorativne otporne na koroziju. Rasprostranjena uporaba dobivena je praškastom kromom u proizvodnji metalnih keramičkih proizvoda i materijala za zavarivanje elektroda. Chrome u obliku CR3+ iona - nečistoća u rubinu, koja se koristi kao dragulj i laserski materijal. Spojevi kroma se tretiraju s bojom. Neke se soli kroma koriste kao sastavni dio otopina za sunčanje u industriji kože; PBCRO 4, Zncro 4, Srcro 4 - kao umjetničke boje. Izmjese se proizvodi iz smjese kromite i magnezita, se proizvode vatrostalni proizvodi od kroma-magnezita.

Spojevi Chrome (posebno derivati \u200b\u200bCR6 +) su otrovni.

Chrome u tijelu. Chrome je jedan od biogenih elemenata, stalno ulazi u sastav biljnih tkiva i životinja. Prosječni sadržaj kroma u biljkama - 0.0005% (92-95% krom nakuplja korijenje), kod životinja - od deset tisuća do deset milijuna dolara. U planktonskim organizmima, koeficijent akumulacije kroma je ogroman - 10.000-26.000. Više biljke ne podnose koncentracije kroma iznad 3-10 -4 mol / l. U lišću je prisutno u obliku kompleksa niske molekularne težine koji nije povezan s subcelularnim strukturama. Kod životinja, kromu sudjeluje u razmjeni lipida, proteina (dio tripsin enzima), ugljikohidrata (strukturna komponenta faktora otpornog na glukozu). Glavni izvor protoka kroma u organizam životinja i čovjeka je hrana. Smanjenje sadržaja kroma u hrani i krvi dovodi do smanjenja stope rasta, povećanje kolesterola u krvi i smanjenje osjetljivosti perifernih tkiva na inzulin.

Trovanje kromom i njegovi spojevi nalaze se u njihovoj proizvodnji; u strojarstvu (galvanski premazi); metalurgija (legirajući aditivi, legure, refraktori); U proizvodnji kože, boja itd. Toksičnost spojeva kroma ovisi o njihovim kemijskim strukturama: dichromati su otrovne od kromata, CR (vi) spojeva otrovnih od CR (II), CR (III) spojeva. Početni oblici bolesti očituje se osjećajem suhoće i boli u nosu, u grlu, poteškoća disanja, kašlja, itd.; Mogu se održati pri zaustavljanju kontakta s kromom. Uz dugoročni kontakt s kromovim spojevima, postoje znakovi kroničnog trovanja: glavobolja, slabost, dispepsija, gubitak težine i drugih. Funkcije želuca, jetre i gušterače su poremećene. Bronhitis, bronhijalna astma, difuzna pneumoskleroza su mogući. Kada se izloži kromu, dermatitis, ekcemi se može razviti na koži. Prema nekim podacima, kromovi spojevi, uglavnom CR (iii) imaju kancerogeni učinak.

Otkriće kroma odnosi se na razdoblje brzog razvoja kemijskih analitičkih studija soli i minerala. U Rusiji su kemičari pokazali poseban interes za analizu minerala koji se nalaze u Sibiru i gotovo nepoznate u zapadnoj Europi. Jedan od tih minerala bio je sibirski crveni liga (postrojevo) opisao Lomonosov. Mineral je proučavano, ali ništa osim oksida vode, željeza i aluminija u njemu nije pronađen. Međutim, u 1797, kotlovi, tanko slomljen uzorak minerala s potomkom, i istaložio je vodeni karbonat, dobio je rješenje obojeno u narančastoj - crveno. Iz tog rješenja kristalizirao je ruby-crvenu sol, iz kojeg je oksid izoliran i slobodan metal, osim svih poznatih metala. Oni su ga nazvali Krom (Krom. ) iz grčke riječi- bojanje, boja; Istina, to je značilo da je imovinu ne metal, ali njegove vedro obojene soli.

Nalaz u prirodi.

Najvažniji rudni krom, koji je od praktične važnosti, je kromizija, a približan sastav koji zadovoljava FECRO4 formulu.

Nalazi se u Malayi Aziji, u uralu, u Sjevernoj Americi, u južnoj Africi. Navedeni mineral Crockena je također tehnički značaj - PBCRO 4. U prirodi se također postoje kromiji oksid (3) i neke druge veze. U Zemljinoj kori, sadržaj kroma u smislu metala je 0,03%. Chrome je otkrio na suncu, zvijezdama, meteoritima.

Fizička svojstva.

Krom - bijeli, čvrsti i krhki metal, iznimno kemijski otporni na učinke kiselina i alkalija. Oksidira se u zraku, ima tanki prozirni oksidni film na površini. Krom ima gustoću od 7,1 g / cm3, a točka taljenja je +1875 ° C.

Dobivanje.

Uz jako zagrijavanje kromovog željeza s ugljenom, kromom i željezom se obnavlja:

FEO * CR2 o 3 + 4C \u003d 2CR + FE + 4CO

Kao rezultat ove reakcije, formira se fuzija kroma s željezom, karakteriziranom visokom čvrstoćom. Da bi se dobio čisti krom, reducira se iz aluminija kroma oksida (3):

CR2O3 + 2Al \u003d Al203 + 2CR

U ovom postupku se obično koriste dva oksida - CR2O3 i Cro 3

Kemijska svojstva.

Zbog tankog zaštitnog filma oksida koji pokriva površinu kroma, vrlo je otporna na agresivne kiseline i alkaliju. Chrome ne reagira s koncentriranim dušičnim i sumpornim kiselinama, kao i s fosfornom kiselinom. Sa alkalijama, kromiranje se pridružuje na T \u003d 600-700 o C. Međutim, kromira se u interakciji s razrijeđenim sumpornim i klorovodičnim kiselinama, zamjenjuje vodik:

2CR + 3H2S04 \u003d CR2 (SO 4) 3 + 3H2
2CR + 6HCl \u003d 2CRCl 3 + 3H 2

Na visokim temperaturama kromova se svijetli u kisiku, formirajući oksid (III).

Crveni krom reagira s vodenom parom:

2CR + 3H2O \u003d Cr2O3 + 3H 2

Krom na visokim temperaturama također reagira s halogenima, halogenom - vodikom, sivom, dušikom, fosforom, ugljenom, silicijskom, borom, na primjer:

CR + 2HF \u003d CRF 2 + h 2
2CR + n2 \u003d 2Crn
2CR + 3S \u003d CR 2 S 3
CR + SI \u003d CRSI

Navedena fizikalna i kemijska svojstva kroma pronašla je njihovu uporabu u različitim područjima znanosti i tehnologije. Na primjer, kromiji i njegove legure koriste se za dobivanje vlakana, otporna na koroziju u strojarstvu. Ferrokrome legure se koriste kao alati za rezanje metala. Kromski legure pronađeni su primijenjeni u medicinskoj opremi, u proizvodnji kemijske tehnološke opreme.

Položaj kroma u periodnom sustavu kemijskih elemenata:

Chrome je na čelu s bočnom podskupinom VI periodičnog sustava elemenata. Njegova elektronička formula je sljedeća:

24 CR je 2s 2 2 2p 6 3S 2 3p 6 3d 5 4S 1

U punjenju orbitala, elektroni na atomu kroma narušava uzorak, prema kojem se 4S orbital treba napuniti prvo na stanje 4S 2. Međutim, zbog činjenice da 3D orbital zauzima povoljniji energetski položaj u atomu kroma, popunjava se do 4D 5. Takav je fenomen opažen na atomima nekih drugih elemenata bočnih podskupina. Chrome može pokazati stupanj oksidacije od +1 do +6. Najstabilniji su kromiji spojevi s oksidacijskim stupnjem +2, +3, +6.

Spojevi bivalentnog kroma.

Kromij oksid (II) Cro-pirophoric crni prah (piroforming - sposobnost u fino podgriješenom stanju će u zraku). Cro se otopi u razrijeđenoj klorovodičnoj kiselini:

Cro + 2HCl \u003d CRCC2 + H20

U zraku, kada se zagrijava, preko 100 0 ° C se pretvara u CR2O3.

Bivalentne kromove soli formiraju se kada otopljeni metalni kromi u kiselinama. Te reakcije prolaze u atmosferi nisko-aktivnog plina (na primjer H2), jer U prisutnosti zraka, CR (II) se lako pojavljuje u CR (iii).

Kromij hidroksid se dobiva kao žuti sediment pod djelovanjem alkalijskih otopina na kromu kroma (II):

CRC12 + 2NAOH \u003d CR (OH) 2 + 2NACl

CR (OH) 2 ima osnovna svojstva, je redukcijsko sredstvo. Hidratirani ion CR2 + obojen u blijedo - plavoj boji. CRCL 2 vodena otopina ima plavu boju. U zrak u vodenim otopinama CR (II) spojeva, CR (III) se prenose. To je posebno izraženo u CR (ii) hidroksidu:

4CR (OH) 2 + 2H2O + O2 \u003d 4CR (OH) 3

Kombinacija trovalentnog kroma.

Krom oksid (iii) CR20 3 - vatrostalni zeleni prah. Tvrdoća je blizu Corundum. U laboratoriju se može dobiti grijanjem amonijevog dikromata:

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

CR2O3 - amfoterični oksid, pri spajanju s alkalisom, oblikuje krome: CR2O3 + 2NAOH \u003d 2Nacro 2 + H20

Kromij hidroksid je također amfoter spoj:

CR (OH) 3 + HCl \u003d CRCl 3 + 3H2O
CR (OH) 3 + NaOH \u003d NaCro 2 + 2H2O

Bezvodni CRCL 3 ima oblik tamno ljubičastih listova, potpuno netopljivi u hladnoj vodi, s kipućem se otapa vrlo sporo. Bezvodni kromski sulfat (iii) CR2 (tako 4) 3 ružičasta boja je također slabo topljiva u vodi. U prisutnosti redukcijskih sredstava, nastaje ljubičastog kroma sulfata CR2 (SO4) 3 x 18H20. Poznati su i zeleni hidrati kromovog sulfata koji sadrži manje vode. KCCR (SO 4) 2 * 12H2 o kromij alum kristalizira se iz otopina koje sadrže ljubičasti krom sulfat i kalijev sulfat. Otopina kroma aluma kada se zagrijava postaje zelena zbog formiranja sulfata.

Reakcije s kromom i njegovim spojevima

Gotovo svi spojevi kroma i njihova otopina su intenzivno obojani. Imajući bezbojno rješenje ili bijeli talog, možemo s mnogo vjerojatnosti da zaključimo o odsutnosti kroma.

1. Snažno minimizirajte u plamenu plamenika na porculansku šalicu takva količina kalijevog bihromata, koja će stati na vrh noža. Sol neće alocirati kristalizaciju vode i topi se na temperaturi od oko 400 ° C s formiranjem tamne tekućine. Medilno mi je topio još nekoliko minuta na snažnom plamenu. Nakon hlađenja na krhotinu formira se zeleni talog. Dio je topiv u vodi (dobiva žutu) i ostaviti još jedan dio na krhotinu. Sol kada se zagrijava razgrađena, kao posljedica, formirana je topljiva žuta kromata kalij K2 CRO4 i zelena CR203.
2. Solubam 3 g praškasti kalijev bichromat u 50 ml vode. Na jedan dio će dodati neki kalijev karbonat. Rastopit će se s otpuštanjem CO 2, a boja otopine postat će svijetlo žuta. Kromat se formira iz kalijevog bikromata. Ako sada dodate 50% otopinu sumporne kiseline po dijelovima, onda će se ponovno pojaviti crveno-žuto slikanje bikromata.
3. Nallem u epruvetu 5ml. Otopina kalijevog biklomata, kuha s 3 ml koncentrirane klorovodične kiseline ispod tereta. Iz otopine se odlikuje žuto-zeleni otrovni klor plinovitog klora, jer se kromata oksidira s HCl do Cl2 i H2O. Sama kromata će se pretvoriti u klorid klorid. Može se razlikovati isparavanjem otopine, a zatim, sproumeminativacije s sodom i slanim, prevesti na kromat.
4. Prilikom dodavanja otopine vodećeg nitrata kapi žuti kromat; Prilikom interakcije s otopinom srebrnog nitrata, nastaje crveno-smeđi sediment srebrnog kromata.
5. Dodat ćemo vodikov peroksid u otopinu kalijevog bihromata i zakiseliti otopinu sa sumpornom kiselinom. Otopina dobiva duboku plavu boju zbog formiranja kroma peroksida. Peroksid kada se oblikovanje s nekim eterom uđe u organsko otapalo i obojiti u plavu boju. Ova reakcija je specifična za kromirano i vrlo osjetljivo. Uz to, moguće je detektirati Chrome u metalima i legurama. Prije svega, potrebno je otopiti metal. Uz dugoročno kuhanje s 30% sumpornom kiselinom (možete dodati klorovodičnu kiselinu) krom i mnogi čelik djelomično otopiti. Rezultirajuća otopina sadrži kromov sulfat (III). Da biste napravili reakciju detekcije, prvo ga neutralizirajte s kaustičnim. Sediment kapi sivo-zeleni kromiv hidroksid (III), koji se otapa u višku NaOH i formira zeleni natrijev kh kromit. Hladna otopina i dodajte 30% vodikovog peroksida. Kada se zagrijava, otopina je obojana žutom bojom, jer će se kromat oksidirati na kromatu. Zakiseljavanje će dovesti do pojave plavih otopina. Slikani spoj može se ekstrahirati, trese s eterom.

Analitičke reakcije na ione kroma.

1. Na 3-4 kapi kloridne otopine CRCL3, dodajte 2M otopinu NaOH da se otopi početni talog. Obratite pozornost na boju natrijevog kromita. Zagrijte dobivenu otopinu na vodenoj kupelji. Što se događa?
2. Na 2-3 kapi R-RC CRC13, dodajte jednak volumen 8M otopine NaOH i 3-4 kapi 3% p-Ra H202. Zagrijte reakcijsku smjesu na vodenoj kupelji. Što se događa? Koji se talog formira ako je dobivena obojana otopina neutralizirana, dodajte ga CH3 COOH, a zatim Pb (NO 3) 2?
3. Ulijte u epruvetu od 4-5 kapi kromijevog sulfata otopine CR2 (SO 4) 3, IMH2S04 i kmno 4. Zagrijte reakcionarno spominjanje unutar nekoliko minuta u vodenoj kupelji. Obratite pozornost na promjenu boje rješenja. Što je to uzrokovano?
4. Na 3-4 kapi zakiseljene dušične kiseline otopine K2C207, doda se 2-3 kapi H202 otopine i pomiješajte. Pojavljivanje plave raspadanja rješenja je posljedica pojave suprahične kiseline H2 CRO 6:

CR2O7 2- + 4H2O2 + 2H + \u003d 2H2C20 6 + 3H20

Obratite pozornost na brzu razgradnju H2 CRO 6:

2H2C06 + 8H + \u003d 2CR 3+ + 3O 2 + 6H20
plava boja zelena

Komunska kiselina je mnogo stabilnija u organskim otapalima.

1. K 2-4 kapi zakiseljene otopine dušične kiseline K2C207 Doda se 5 kapi izoamil alkohola, 2-3 kapi otopine H202 i protrese reakcijsku smjesu. Pop-up sloj organskog otapala je obojen u svijetlo plavoj boji. Bojanje nestaje vrlo sporo. Usporedite stabilnost H2 CRO 6 u organskim i vodenim fazama.
2. S interakcijom CRO 4 2- i BA2 + iona, bakro 4 sediment klomij pada.
3. Srebrni nitrat oblike s Cro 4 ionima cigle-crvenog srebrnog sedimenta sedimenta.
4. Uzmite tri epruvete. U jednom od njih, mjesto 5-6 kapi otopine K2C207, u drugom - isti volumen otopine K2 CRO 4, i u trećem - tri kapi oba otopina. Zatim dodajte tri kapljice otopine kalijevog jodida u svaku ispitnu cijev. Objasniti rezultat. Sweese rješenje u drugoj epruveti. Što se događa? Zašto?

Zabavni eksperimenti s kromovim spojevima

1. Smjesa CUSO 4 i K2C2O7 pri dodatku alkalija postaje zelena, i u prisutnosti kiseline postaje žuta. Ovaj grijani 2 mg glicerin s malom količinom (NH4) 2 ° C. Nakon dodavanja alkohola, nakon filtracije dobiva se svijetlo zelena otopina, koja kada je kisela dodatak postaje žuta, a u neutralnom ili alkalnom mediju postaje zelena.
2. Stavite u središte konzerviranja može s termit "rubin mješavina" - pažljivo gubitak i stavljen u aluminijsku foliju Al203 (4,75 g) s dodatkom CR2O3 (0,25 g). Da bi se banka duže od ohladila, potrebno je pokopati ispod gornjeg ruba u pijesku, a nakon paljenja krajrenja i početka reakcije pokriti ga s željeznim listom i poplaviti pijeskom. Padne u posudu u dan. Kao rezultat toga, formira se crveni rubinski prah.
3. 10G kalijev bichromat se triturira s 5g natrijevog ili kalijevog nitrata i 10g šećera. Smjesa je vlažna i pomiješana s koledžom. Ako se prašak pritisne u staklenu cijev, a zatim gurnite štapić i zapalili ga s kraja, počet će puzati "zmiju", prvo crno i nakon hlađenja - zelena. Škripast s promjerom od 4 mm svijetli brzinom od oko 2 mm u sekundi i produže se 10 puta.
4. Ako se miješaju otopine bakrenog sulfata i kalijevog dikromata i dodaju malo otopine amonijaka, tada će se ispasti amorfni smeđi sediment pripravka 4CRO4 x 3NH3HO5H2 o, koji se otopi u klorovodičnoj kiselini da se dobije žuta otopina i Zelena otopina se dobiva u višku amonijaka. Ako dodate alkohol dalje u ovu otopinu, onda će se zeleni talog pasti, koji postaje plavo nakon filtriranja, a nakon sušenja - plavo-ljubičasta s crvenim sjajem, dobro vidljivim sa snažnom rasvjetom.
5. Preostali kromirani oksid može se regenerirati nakon eksperimenata "vulkan" ili "faraohona zmije". Da bismo to učinili, moramo požuriti 8G CR2 o 3 i 2G na 2 CO 3 i 2,5 g Kno 3 i obraditi ohlađenu leguru kipuće vode. Dobiveno je topivi kromat, koji se može pretvoriti u druge CR (II) i CR (vi) spojeve, uključujući izvorni amonijev dikromat.

Primjeri redoks - restauratorskih prijelaza koji uključuju kromij i njegove spojeve

1. CR2O7 2- - Cr2O3 - Cro 2 - - Cro 4 2- - CR20 7 2-

a) (NH4) 2 CR207 \u003d CR2O3 + N2 + 4H20 b) CR2O3 + 2NAOH \u003d 2Nacro 2 + H20
c) 2NACRO 2 + 3BR2 + 8NAOH \u003d 6NABR + 2NA 2 CRO 4 + 4H20
d) 2NA 2 Cro 4 + 2HCl \u003d Na2C207 + 2NACl + H20

2. Cr (OH) 2 - CR (OH) 3 - CRCl 3 - CR207 2- - CRO 4 2-

a) 2CR (OH) 2 + 1 / 2O 2 + H20 \u003d 2CR (OH) 3
b) CR (OH) 3 + 3HCl \u003d CRCl 3 + 3H20
c) 2CRCl 3 + 2kmNo 4 + 3H2O \u003d K2C2O7 + 2MN (OH) 2 + 6HCl
d) K2C207 + 2KOH \u003d 2K 2 Cro 4 + H20

3. Cro-Cr (OH) 2 - CR (OH) 3 - Cr (NO 3) 3 - CR203 - Cro - 2
Cr 2+

a) Cro + 2HCl \u003d CRC12 + H20
b) Cro + H20 \u003d CR (OH) 2
c) CR (OH) 2 + 1 / 2O 2 + H20 \u003d 2CR (OH) 3
d) CR (OH) 3 + 3HH03 \u003d Cr (NO 3) 3 + 3H20
e) 4CR (br. 3) 3 \u003d 2CR2O3 + 12NO 2 + O2
e) Cr2O3 + 2 NaOH \u003d 2Nacro 2 + H20

Chrome element kao umjetnik

Kemičari se često žalili na problem stvaranja umjetnih pigmenata za slikarstvo. U XVIII-XIXVV-u razvijena je tehnologija dobivanja mnogih slikovitih materijala. Louis Nichan Nichana Voklen 1797. godine, koji je pronašao nepoznatog kromiranog elementa u sibirskim crvenim rudom, pripremio je novu, iznimno stalnu boju - kromiranog zelenila. Kromofor je vodeni oksid (III). Pod imenom "smaragdno zeleno" počelo je biti objavljen 1837. godine. Kasnije, L. Voclen je ponudio nekoliko novih boja: bariti, cink i chrome žute. Tijekom vremena, oni su se svrstali s otpornim žutim, narančastim pigmentima na temelju kadmija.

Green Chromic - najtrajniji i lakše otporne boje, koje nisu podloženi za atmosferske plinove. Kromski zeleni zelenilo ima veliku snažnu silu i sposobna je brzo sušenje, pa iz XIX stoljeća. Široko se koristi u slikanju. Ima veliku važnost u porculanskom slikanju. Činjenica je da porculanski proizvodi mogu biti ukrašeni i pod-trajektom i nadziranim slikarstvom. U prvom slučaju boje se primjenjuju na površinu samo lagano spaljeni proizvod, koji je zatim prekriven slojem glazure. Dalje, treba slijediti glavno, visokotemperaturno pečenje: za sinteriranje porculanske mase i punjenja grijanja se grije na 1350 - 1450 ° C. Takvu visoku temperaturu bez kemijskih promjena zadržavaju se vrlo malo boja, au starim danima tamo tamo bili su samo dva - kobalta i krom. Crni kobaltski oksid, koji se primjenjuje na površinu porculanskog proizvoda, rastopljen je glazurom, kemijski interakcijom s njom. Kao rezultat toga, formiraju se svijetlo plave kobaltne silikate. Takve pokuhani porculanska jela od kobalta dobro je poznata. Krom (III) oksid ne djeluje s kemijskim sa komponentama glazure i jednostavno trči između krhotina porculana i transparentne glazure "gluhi" sloj.

Osim kromiranja zelenila, umjetnici primjenjuju boje dobivene iz Volkonsonyta. Ovaj mineral iz montmorilonitne skupine (glina mineralna podrazred složenih silikata na (mo, al), SI4O10 (OH) 2 pronađen je 1830. godine. Borodino, general n. N. Raevsky, supruga decembrista Sgvolkomsky. Volkonsky je glina koja sadrži do 24% krom oksida, kao i aluminij i željezo okside (III). Neuvjeren sastav minerala koji je angažiran U uralu, u regijama Perm i Kirov, to uzrokuje svoju raznoliku boju - od boje zime zamračene jele na svijetlo zelenu boju močvarnog žaba.

Pablo Picasso se obratio geolozima naše zemlje s zahtjevom za proučavanje zaliha Volklocte, dajući boju jedinstveno svjež ton. Trenutno je razvijena metoda za proizvodnju umjetnih Volkonsoyta. Zanimljivo je primijetiti da prema modernim istraživanjima, ruske ikone boje koristile su boje iz ovog materijala u srednjem vijeku, dugo prije njegovog "službenog" otkrića. Umjetnici i zelena guinea koristi se u dobro poznatoj popularnoj popularnoj (1837. godine), čiji je kromoform hidraulični kromiv hidroksid CR2O3 x (2-3) H20, gdje je dio vode bio kemijski spojen i dio je adsorbiran. Ovaj pigment daje boju smaragdne nijanse.

potrebna je stranica, s punim ili djelomičnim kopiranjem materijala na izvornom izvoru.