Хром және оның қосылыстары. Хром қосылыстары

Хром - атом нөмірі 24 болатын химиялық элемент. Ол қатты, жылтыр, болат сұр түсті металл, жақсы жылтыратылады және дақ түсірмейді. Тот баспайтын болат сияқты қорытпаларда және жабын ретінде қолданылады. Адам ағзасы қантты метаболиздеу үшін аз мөлшерде үш валентті хромды қажет етеді, бірақ Cr(VI) өте улы.

Хром (III) оксиді және қорғасын хроматы сияқты әртүрлі хром қосылыстары ашық түсті және бояулар мен пигменттерде қолданылады. Рубиннің қызыл түсі осы химиялық элементтің болуына байланысты. Кейбір заттар, әсіресе натрий, органикалық қосылыстарды тотықтыру үшін және (күкірт қышқылымен бірге) зертханалық шыны ыдыстарды тазалау үшін қолданылатын тотықтырғыштар болып табылады. Сонымен қатар хром оксиді (VI) магниттік таспа өндірісінде қолданылады.

Ашылуы және этимологиясы

Хром химиялық элементінің ашылу тарихы келесідей. 1761 жылы Иоганн Готлоб Леман Орал тауларынан сарғыш-қызыл минералды тауып, оны «Сібір қызыл қорғасыны» деп атады. Ол қорғасынның селен мен темірмен қосылысы ретінде қате анықталғанымен, материал шын мәнінде PbCrO 4 химиялық формуласы бар қорғасын хроматы болды. Бүгінде ол кроконт минералы ретінде белгілі.

1770 жылы Питер Саймон Паллас Леман бояуларда өте пайдалы пигменттік қасиеттері бар қызыл қорғасын минералын тапқан жерге барды. Сібір қызыл қорғасынды бояу ретінде қолдану қарқынды дамыды. Сонымен қатар, кроконттан ашық сары түсті сәнге айналды.

1797 жылы Николас-Луи Вокелин қызыл түстің үлгілерін алды Кроконтты тұз қышқылымен араластыру арқылы ол CrO 3 оксидін алды. Хром химиялық элемент ретінде 1798 жылы оқшауланған. Ваукелин оны оксидті көмірмен қыздыру арқылы алды. Ол сондай-ақ рубин және изумруд сияқты асыл тастардағы хром іздерін анықтай алды.

1800 жылдары Cr негізінен бояулар мен былғары тұздарында қолданылды. Бүгінгі күні металдың 85% қорытпаларда қолданылады. Қалған бөлігі химия өнеркәсібінде, отқа төзімді материалдар өндірісінде және құю өнеркәсібінде қолданылады.

Хром химиялық элементінің айтылуы гректің χρῶμα сөзіне сәйкес келеді, ол «түс» дегенді білдіреді, өйткені одан алуға болатын көптеген түсті қосылыстар бар.

Тау-кен өндіру және өндіру

Элемент хромиттен (FeCr 2 O 4) жасалған. Дүние жүзіндегі бұл кеннің шамамен жартысы Оңтүстік Африкада өндіріледі. Сонымен қатар, Қазақстан, Үндістан және Түркия оның негізгі өндірушілері болып табылады. Хромиттің барланған кен орындары жеткілікті, бірақ географиялық жағынан олар Қазақстанда және Оңтүстік Африкада шоғырланған.

Хром металының кен орындары сирек кездеседі, бірақ олар бар. Мысалы, Ресейдегі Удачная кенішінде өндіріледі. Ол гауһарға бай, ал қалпына келтіретін орта таза хром мен гауһар тастардың пайда болуына көмектесті.

Металлдың өнеркәсіптік өндірісі үшін хромит кендерін балқытылған сілтімен (каустикалық сода, NaOH) өңдейді. Бұл жағдайда натрий хроматы (Na 2 CrO 4) түзіледі, ол көміртегімен Cr 2 O 3 оксидіне дейін тотықсызданады. Металлды алюминий немесе кремний қатысуымен оксидті қыздыру арқылы алады.

2000 жылы шамамен 15 миллион тонна хромит рудасы өндіріліп, 4 миллион тонна феррохромға, 70% хром-темірге өңделді, болжамды нарықтық құны 2,5 миллиард АҚШ доллары.

негізгі сипаттамалары

Хром химиялық элементінің сипаттамасы оның периодтық жүйенің төртінші периодының өтпелі металы болуына және ванадий мен марганец арасында орналасуына байланысты. VI топқа кіреді. Ол 1907 °C температурада ериді. Оттегі болған жағдайда хром тез арада оксидтің жұқа қабатын түзеді, ол металды оттегімен әрі қарай әрекеттесуден қорғайды.

Өтпелі элемент ретінде ол әртүрлі пропорциядағы заттармен әрекеттеседі. Осылайша, ол әртүрлі тотығу дәрежесі бар қосылыстар түзеді. Хром - негізгі күйлері +2, +3 және +6 болатын химиялық элемент, оның ішінде +3 ең тұрақты. Сонымен қатар, сирек жағдайларда +1, +4 және +5 күйлері байқалады. +6 тотығу күйіндегі хром қосылыстары күшті тотықтырғыштар болып табылады.

Хром қандай түсті? Химиялық элемент рубин реңк береді. Қолданылатын Cr 2 O 3 «хром жасыл» деп аталатын пигмент ретінде де қолданылады. Оның тұздары әйнекті изумруд жасыл түске бояйды. Хром - химиялық элемент, оның болуы рубинді қызыл етеді. Сондықтан ол синтетикалық лағыл өндірісінде қолданылады.

изотоптар

Хром изотоптарының атомдық салмағы 43-тен 67-ге дейін. Әдетте бұл химиялық элемент үш тұрақты формадан тұрады: 52 Cr, 53 Cr және 54 Cr. Оның ішінде 52 Кр ең көп таралған (барлық табиғи хромның 83,8%). Сонымен қатар, 19 радиоизотоптар сипатталған, оның ішінде 50 Кр ең тұрақты, жартылай шығарылу кезеңі 1,8 х 10 17 жылдан асады. 51 Cr жартылай ыдырау периоды 27,7 тәулік, ал қалған барлық радиоактивті изотоптар үшін ол 24 сағаттан аспайды, ал олардың көпшілігінде бір минуттан аз уақытқа созылады. Элементтің екі метастаты да бар.

Жер қыртысындағы хром изотоптары, әдетте, геологияда қолданылатын марганец изотоптарымен бірге жүреді. 53 Мн радиоактивті ыдырау кезінде 53 Кр түзіледі. Mn/Cr изотоптарының арақатынасы күн жүйесінің ерте тарихы туралы басқа ақпаратты нығайтады. Әртүрлі метеориттерден 53 Cr/52 Cr және Mn/Cr қатынасының өзгеруі жаңа атом ядроларының Күн жүйесі пайда болғанға дейін ғана пайда болғанын дәлелдейді.

Хромның химиялық элементі: қасиеттері, қосылыстарының формуласы

Хром оксиді (III) Cr 2 O 3, сесквиоксид деп те аталады, осы химиялық элементтің төрт оксидінің бірі болып табылады. Ол хромиттен алынады. Жасыл қосылыс эмаль мен шыны бояу үшін пигмент ретінде пайдаланылған кезде әдетте «хром жасыл» деп аталады. Оксид тұз түзетін қышқылдарда және балқыған сілтілерде, хромиттерде ери алады.

Калий бихроматы

K 2 Cr 2 O 7 күшті тотықтырғыш болып табылады және органикалық заттардан зертханалық шыны ыдыстарды тазарту құралы ретінде қолайлы. Ол үшін оның қаныққан ерітіндісі қолданылады.Бірақ кейде соңғысының жоғары ерігіштігіне негізделген натрий бихроматымен ауыстырылады. Сонымен қатар, ол органикалық қосылыстардың тотығу процесін реттей алады, бастапқы спиртті альдегидке, содан кейін көмірқышқыл газына айналдырады.

Калий бихроматы хром дерматитін тудыруы мүмкін. Хром дерматиттің дамуына әкелетін сенсибилизацияның себебі болуы мүмкін, әсіресе созылмалы және емдеу қиын қолдар мен білектер. Басқа Cr(VI) қосылыстары сияқты калий бихроматы канцерогенді болып табылады. Оны қолғаппен және тиісті қорғаныс құралдарымен өңдеу керек.

Хром қышқылы

Қосылыс гипотетикалық H 2 CrO 4 құрылымына ие. Табиғатта хром қышқылдары да, бихром қышқылдары да кездеспейді, бірақ олардың аниондары әртүрлі заттарда кездеседі. Сатуда табуға болатын «хром қышқылы», шын мәнінде оның қышқыл ангидриді - CrO 3 триоксиді.

Қорғасын (II) хроматы

PbCrO 4 ашық сары түске ие және суда іс жүзінде ерімейді. Осы себепті ол «сары тәж» атауымен бояғыш пигмент ретінде қолдануды тапты.

Cr және бес валентті байланыс

Хром бес валентті байланыс түзу қабілетімен ерекшеленеді. Қосылысты Cr(I) және көмірсутек радикалы жасайды. Екі хром атомы арасында бес валентті байланыс түзіледі. Оның формуласын Ar-Cr-Cr-Ar түрінде жазуға болады, мұнда Ar - белгілі бір хош иісті топ.

Қолдану

Хром - химиялық элемент, оның қасиеттері оны әртүрлі қолдануды қамтамасыз етті, олардың кейбіреулері төменде келтірілген.

Ол металдардың коррозияға төзімділігін және жылтыр бетін береді. Сондықтан хром, мысалы, ас құралдарында қолданылатын тот баспайтын болат сияқты қорытпаларға кіреді. Ол хромдау үшін де қолданылады.

Хром әртүрлі реакциялардың катализаторы болып табылады. Ол кірпіш күйдіруге арналған қалыптарды жасайды. Оның тұздары теріні күйдіреді. Калий бихроматы спирттер мен альдегидтер сияқты органикалық қосылыстарды тотықтыру үшін, сонымен қатар зертханалық шыны ыдыстарды тазалау үшін қолданылады. Ол матаны бояуға арналған бекіткіш ретінде қызмет етеді, сонымен қатар фотосуреттер мен фотосуреттерді басып шығаруда қолданылады.

CrO 3 магнитті таспаларды (мысалы, дыбыс жазу үшін) жасау үшін қолданылады, олар темір оксиді пленкаларына қарағанда жақсы сипаттамаларға ие.

Биологиядағы рөлі

Үш валентті хром – адам ағзасындағы қант алмасуына қажетті химиялық элемент. Керісінше, алты валентті Cr өте уытты.

Қауіпсіздік шаралары

Хром металы және Cr(III) қосылыстары әдетте денсаулыққа қауіпті деп саналмайды, бірақ құрамында Cr(VI) бар заттар жұтса немесе деммен жұтқанда улы болуы мүмкін. Бұл заттардың көпшілігі көзді, теріні және шырышты қабықтарды тітіркендіреді. Созылмалы әсерде хром(VI) қосылыстары дұрыс емделмеген жағдайда көзге зақым келтіруі мүмкін. Сонымен қатар, бұл канцероген деп танылған. Бұл химиялық элементтің өлімге әкелетін дозасы шамамен жарты шай қасықты құрайды. Дүниежүзілік денсаулық сақтау ұйымының ұсыныстары бойынша ауыз судағы Cr (VI) шекті рұқсат етілген концентрациясы литріне 0,05 мг құрайды.

Хром қосылыстары бояғыштар мен былғары илеуде қолданылатындықтан, олар қоршаған ортаны тазартуды және қалпына келтіруді қажет ететін қараусыз қалған өнеркәсіп орындарының топырақтары мен жер асты суларында жиі кездеседі. Құрамында Cr(VI) бар праймер әлі күнге дейін аэроғарыш және автомобиль өнеркәсібінде кеңінен қолданылады.

Элемент сипаттары

Хромның негізгі физикалық қасиеттері келесідей:

• Атом нөмірі: 24.
• Атомдық салмағы: 51,996.
• Балқу температурасы: 1890 °C.
• Қайнау температурасы: 2482 °C.
• Тотығу дәрежесі: +2, +3, +6.
• Электрондық конфигурация: 3d 5 4s 1 .

Хромның ашылуы тұздар мен минералдардың химиялық-аналитикалық зерттеулерінің қарқынды даму кезеңіне жатады. Ресейде химиктер Сібірде табылған және Батыс Еуропада белгісіз дерлік пайдалы қазбаларды талдауға ерекше қызығушылық танытты. Осы минералдардың бірі Ломоносов сипаттаған Сібір қызыл қорғасын кені (крокоит) болды. Минерал зерттелді, бірақ одан қорғасын, темір және алюминий оксидтерінен басқа ештеңе табылмады. Алайда, 1797 жылы Вокелин минералдың майда ұнтақталған үлгісін калиймен қайнатып, қорғасын карбонатын тұндыру арқылы сарғыш-қызыл ерітінді алды. Осы ерітіндіден ол рубин-қызыл тұзды кристалдандырды, одан барлық белгілі металдардан ерекшеленетін оксид пен бос метал бөлініп алынды. Вокелин оны шақырды Chromium ( Chrome ) грек сөзінен шыққан- бояу, бояу; Рас, мұнда металдың қасиеті емес, оның ашық түсті тұздары айтылады.

Табиғатта табу.

Практикалық маңызы бар ең маңызды хром кені хромит болып табылады, оның шамамен құрамы FeCrO ​​4 формуласына сәйкес келеді.

Кіші Азияда, Оралда, Солтүстік Америкада, Африканың оңтүстігінде кездеседі. Жоғарыда аталған минералды крокоит – PbCrO 4 – де техникалық маңызға ие. Хром оксиді (3) және оның кейбір басқа қосылыстары табиғатта да кездеседі. Жер қыртысында металға есептегенде хром мөлшері 0,03% құрайды. Хром Күнде, жұлдыздарда, метеориттерде кездеседі.

Физикалық қасиеттері.

Хром - ақ, қатты және сынғыш металл, қышқылдар мен сілтілерге ерекше химиялық төзімді. Ол ауада тотығады және бетінде жұқа мөлдір оксидті қабықша бар. Хромның тығыздығы 7,1 г/см 3, балқу температурасы +1875 0 С.

Түбіртек.

Хромды темір рудасын көмірмен қатты қыздырғанда хром мен темір азаяды:

FeO * Cr 2 O 3 + 4C = 2Cr + Fe + 4CO

Бұл реакция нәтижесінде жоғары беріктігімен сипатталатын темірмен хром қорытпасы түзіледі. Таза хром алу үшін оны хром(3) оксидінен алюминиймен тотықсыздандырады:

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

Бұл процесте әдетте екі оксид қолданылады - Cr 2 O 3 және CrO 3

Химиялық қасиеттері.

Хромның бетін жабатын жұқа қорғаныш оксидті қабықтың арқасында ол агрессивті қышқылдар мен сілтілерге өте төзімді. Хром концентрлі азот және күкірт қышқылдарымен, сондай-ақ фосфор қышқылымен әрекеттеспейді. Хром t = 600-700 o C температурада сілтілермен әрекеттеседі.Бірақ хром сутекті ығыстырып, сұйылтылған күкірт және тұз қышқылдарымен әрекеттеседі:

2Cr + 3H 2 SO 4 \u003d Cr 2 (SO 4) 3 + 3H 2
2Cr + 6HCl = 2CrCl 3 + 3H 2

Жоғары температурада хром оттегіде жанып, оксид (III) түзеді.

Ыстық хром су буымен әрекеттеседі:

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

Хром сонымен қатар галогендермен жоғары температурада, галогендер сутегімен, күкіртпен, азотпен, фосформен, көмірмен, кремниймен, бормен әрекеттеседі, мысалы:

Cr + 2HF = CrF 2 + H 2
2Cr + N2 = 2CrN
2Cr + 3S = Cr2S3
Cr + Si = CrSi

Хромның жоғарыда аталған физикалық-химиялық қасиеттері ғылым мен техниканың әртүрлі салаларында өзінің қолданысын тапты. Мысалы, хром және оның қорытпалары машина жасауда беріктігі жоғары, коррозияға төзімді жабын алу үшін қолданылады. Металл кесу құралы ретінде феррохром түріндегі қорытпалар қолданылады. Хромдалған қорытпалар медициналық технологияда, химиялық технологиялық жабдықтар өндірісінде қолданыс тапты.

Хромның химиялық элементтердің периодтық жүйесіндегі орны:

Хром элементтердің периодтық жүйесінің VI тобының бүйірлік топшасын басқарады. Оның электрондық формуласы келесідей:

24 Cr IS 2 2S 2 2P 6 3S 2 3P 6 3d 5 4S 1

Хром атомындағы орбитальдарды электрондармен толтырған кезде заңдылық бұзылады, оған сәйкес 4S орбиталь алдымен 4S 2 күйіне дейін толтырылуы керек еді. Бірақ 3d орбиталь хром атомында неғұрлым қолайлы энергетикалық позицияны иеленетіндіктен, ол 4d 5 мәніне дейін толтырылады. Мұндай құбылыс екінші реттік топшалардың кейбір басқа элементтерінің атомдарында байқалады. Хром +1-ден +6-ға дейін тотығу дәрежесін көрсете алады. Ең тұрақтылары тотығу дәрежелері +2, +3, +6 болатын хром қосылыстары.

Екі валентті хром қосылыстары.

Хром оксиді (II) CrO – пирофорлы қара ұнтақ (пирофорлық – майда бөлінген күйде ауада тұтану қабілеті). CrO сұйылтылған тұз қышқылында ериді:

CrO + 2HCl = CrCl 2 + H 2 O

Ауада 100 0 С жоғары қыздырғанда CrO Cr 2 O 3-ке айналады.

Екі валентті хром тұздары хром металын қышқылдарда еріту арқылы түзіледі. Бұл реакциялар белсенді емес газ атмосферасында өтеді (мысалы, H 2), өйткені ауаның қатысында Cr(II) оңай Cr(III) тотығады.

Хром гидроксиді сары түсті тұнба түрінде хром (II) хлоридіне сілті ерітіндісінің әсерінен алынады:

CrCl 2 + 2NaOH = Cr(OH) 2 + 2NaCl

Cr(OH) 2 негізгі қасиетке ие, тотықсыздандырғыш болып табылады. Гидратталған Cr2+ ионы бозғылт көк түске боялған. CrCl 2 сулы ерітіндісі көк түске ие. Су ерітінділеріндегі ауада Cr(II) қосылыстары Cr(III) қосылыстарына айналады. Бұл әсіресе Cr(II) гидроксиді үшін айқын:

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

Үш валентті хром қосылыстары.

Хром оксиді (III) Cr 2 O 3 – отқа төзімді жасыл ұнтақ. Қаттылығы жағынан корундқа жақын. Зертханада аммоний бихроматын қыздыру арқылы алуға болады:

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

Cr 2 O 3 - амфотерлі оксид, сілтілермен қосылған кезде хромиттер түзеді: Cr 2 O 3 + 2NaOH \u003d 2NaCrO 2 + H 2 O

Хром гидроксиді де амфотерлі қосылыс болып табылады:

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

Сусыз CrCl 3 қара-күлгін жапырақтары бар, суық суда мүлдем ерімейді, қайнатқанда өте баяу ериді. Сусыз хром сульфаты (III) Cr 2 (SO 4) 3 қызғылт, сонымен қатар суда нашар ериді. Тотықсыздандырғыштардың қатысуымен ол күлгін хром сульфаты Cr 2 (SO 4) 3 *18H 2 O түзеді. Жасыл хром сульфатының гидраттары да белгілі, олардың құрамында су мөлшері аз. Хром алюминий KCr(SO 4) 2 *12H 2 O күлгін хром сульфаты мен калий сульфаты бар ерітінділерден кристалданады. Хромды алюминий ерітіндісі сульфаттардың түзілуіне байланысты қыздырғанда жасыл түске боялады.

Хром және оның қосылыстарымен әрекеттесуі

Барлық дерлік хром қосылыстары және олардың ерітінділері қарқынды боялған. Түссіз ерітінді немесе ақ тұнба болғандықтан, хром жоқ деген жоғары ықтималдықпен қорытынды жасауға болады.

1. Пышақтың ұшына сыйатын калий бихроматының мөлшерін фарфор шыныаяққа оттық жалынында қатты қыздырамыз. Тұз кристалдану суын босатпайды, бірақ 400 0 С-қа жуық температурада қара сұйықтықтың пайда болуымен ериді. Күшті отта тағы бірнеше минут қыздырайық. Салқындағаннан кейін сынықтарда жасыл түсті тұнба пайда болады. Оның бір бөлігі суда ериді (ол сарғайып кетеді), ал екінші бөлігі сынықтарда қалады. Тұз қыздырғанда ыдырайды, нәтижесінде еритін сары калий хроматы K 2 CrO 4 және жасыл Cr 2 O 3 түзілді.
2. 3 г ұнтақ калий бихроматын 50 мл суда ерітіңіз. Бір бөлігіне аздап калий карбонатын қосыңыз. Ол CO 2 бөлінуімен ериді, ал ерітіндінің түсі ашық сары болады. Хромат калий бихроматынан түзіледі. Енді күкірт қышқылының 50% ерітіндісін порциямен қоссақ, бихроматтың қызыл-сары түсі қайтадан пайда болады.
3. Пробиркаға 5 мл құйыңыз. калий бихроматының ерітіндісі, 3 мл концентрлі тұз қышқылымен қайнатыңыз. Ерітіндіден сары-жасыл улы газ тәрізді хлор бөлінеді, себебі хромат HCl-ді Cl 2 және H 2 O-ға дейін тотықтырады. Хроматтың өзі жасыл үш валентті хром хлоридіне айналады. Оны ерітіндіні буландыру арқылы бөліп алуға болады, содан кейін сода мен нитратпен біріктіріп, хроматты түрлендіреді.
4. Қорғасын нитратының ерітіндісін қосқанда сары түсті қорғасын хроматы тұнбаға түседі; күміс нитратының ерітіндісімен әрекеттескенде күміс хроматының қызыл-қоңыр тұнбасы түзіледі.
5. Калий бихроматының ерітіндісіне сутегі асқын тотығын қосып, ерітіндіні күкірт қышқылымен қышқылдандырыңыз. Ерітінді хром пероксидінің пайда болуына байланысты қою көк түске ие болады. Пероксид аздап эфирмен шайқағанда органикалық еріткішке айналады және оны көк түске бояйды. Бұл реакция хромға тән және өте сезімтал. Оны металдар мен қорытпалардағы хромды анықтау үшін қолдануға болады. Ең алдымен, металды еріту керек. 30% күкірт қышқылымен (тұз қышқылын да қосуға болады) ұзақ қайнатқанда хром және көптеген болаттар ішінара ериді. Алынған ерітіндіде хром (III) сульфаты бар. Анықтау реакциясын жүргізе алу үшін алдымен оны каустикалық содамен бейтараптаймыз. Сұр-жасыл хром (III) гидроксиді тұнбаға түседі, ол артық NaOH-да ериді және жасыл натрий хромитін түзеді. Ерітіндіні сүзіп, 30% сутегі асқын тотығын қосыңыз. Қыздырған кезде ерітінді сарыға айналады, өйткені хромит хроматқа дейін тотығады. Қышқылдану нәтижесінде ерітіндінің көк түсі пайда болады. Боялған қосылысты эфирмен шайқау арқылы алуға болады.

Хром иондарының аналитикалық реакциялары.

1. Хром хлоридінің CrCl 3 ерітіндісінің 3-4 тамшысына бастапқы тұнба ерігенше 2М NaOH ерітіндісін қосады. Түзілген натрий хромитінің түсіне назар аударыңыз. Алынған ерітіндіні су ваннасында қыздырыңыз. Не болып жатыр?
2. 2-3 тамшы CrCl 3 ерітіндісіне бірдей көлемде 8М NaOH ерітіндісін және 3-4 тамшы 3% H 2 O 2 ерітіндісін қосады. Реакциялық қоспаны су моншасында қыздырыңыз. Не болып жатыр? Алынған түсті ерітіндіні бейтараптандырып, оған CH 3 COOH, содан кейін Pb (NO 3) 2 қосса, қандай тұнба түзіледі?
3. Пробиркаға 4-5 тамшы хром сульфатының Cr 2 (SO 4) 3, IMH 2 SO 4 және KMnO 4 ерітінділерін құйыңыз. Реакция орнын су моншасында бірнеше минут қыздырыңыз. Ерітінді түсінің өзгеруіне назар аударыңыз. Оған не себеп болды?
4. Азот қышқылымен қышқылдандырылған K 2 Cr 2 O 7 ерітіндісінің 3-4 тамшысына 2-3 тамшы H 2 O 2 ерітіндісін қосып, араластырады. Пайда болған ерітіндінің көк түсі перхром қышқылының H 2 CrO 6 пайда болуына байланысты:

Cr 2 O 7 2- + 4H 2 O 2 + 2H + = 2H 2 CrO 6 + 3H 2 O

H 2 CrO 6 жылдам ыдырауына назар аударыңыз:

2H 2 CrO 6 + 8H+ = 2Cr 3+ + 3O 2 + 6H 2 O
көк түс жасыл түс

Перхром қышқылы органикалық еріткіштерде әлдеқайда тұрақты.

1. Азот қышқылымен қышқылдандырылған K 2 Cr 2 O 7 ерітіндісінің 3-4 тамшысына 5 тамшы изоамил спиртін, 2-3 тамшы H 2 O 2 ерітіндісін қосып, реакциялық қоспаны шайқайды. Жоғарыға қарай жүзетін органикалық еріткіш қабаты ашық көк түсті. Түс өте баяу кетеді. Органикалық және сулы фазалардағы H 2 CrO 6 тұрақтылығын салыстырыңыз.
2. CrO 4 2- және Ba 2+ иондары әрекеттескенде, барий хроматының BaCrO 4 сары түсті тұнбасы тұнбаға түседі.
3. Күміс нитраты CrO 4 2 иондары бар күміс хроматының кірпіш қызыл тұнбасын түзеді.
4. Үш пробирканы алыңыз. Олардың біріне 5-6 тамшы K 2 Cr 2 O 7 ерітіндісін, екіншісіне бірдей көлемдегі K 2 CrO 4 ерітіндісін, үшіншісіне екі ерітіндінің үш тамшысын тамызыңыз. Содан кейін әр түтікке үш тамшы калий йодид ерітіндісін қосыңыз. Нәтижені түсіндіріңіз. Екінші түтіктегі ерітіндіні қышқылдандырыңыз. Не болып жатыр? Неліктен?

Хром қосылыстарымен қызықты эксперименттер

1. CuSO 4 және K 2 Cr 2 O 7 қоспасы сілтіні қосқанда жасыл түске боялады, ал қышқыл бар болса сары түске боялады. 2 мг глицеринді аз мөлшерде (NH 4) 2 Cr 2 O 7 қыздырып, содан кейін спиртті қосқанда сүзгіден кейін ашық жасыл ерітінді алынады, ол қышқылды қосқанда сарыға айналады, ал бейтарап немесе сілтілі күйде жасыл түске боялады. орташа.
2. «Рубин қоспасы» термитімен банканың ортасына салыңыз - мұқият ұнтақталған және Cr 2 O 3 (0,25 г) қосылған Al 2 O 3 (4,75 г) алюминий фольгаға салыңыз. Құмыраның ұзағырақ суымауы үшін оны жоғарғы жиектің астына құмға көму керек, ал термит жанып, реакция басталғаннан кейін оны темір жабынмен жауып, құммен толтырыңыз. Банк бір күнде қазып алады. Нәтиже - қызыл-рубин ұнтағы.
3. 10 г калий бихроматы 5 г натрий немесе калий нитратымен және 10 г қантпен ұнтақталған. Қоспа ылғалдандырылады және коллодионмен араласады. Егер ұнтақ шыны түтікке қысылып, содан кейін таяқша итеріп, соңынан отқа қойылса, онда «жылан» алдымен қара, ал салқындағаннан кейін жасыл түсті болады. Диаметрі 4 мм таяқша секундына шамамен 2 мм жылдамдықпен жанып, 10 есе ұзарады.
4. Егер мыс сульфаты мен калий бихроматының ерітінділерін араластырып, аздап аммиак ерітіндісін қосса, онда 4СuCrO 4 * 3NH 3 * 5H 2 O құрамды аморфты қоңыр тұнба түседі, ол тұз қышқылында ериді және сары түсті ерітінді түзеді. аммиак артық болғанда жасыл ерітінді алынады. Егер осы ерітіндіге қосымша спирт қосылса, жасыл тұнба пайда болады, ол фильтрациядан кейін көк түске айналады, ал кепкеннен кейін күшті жарықта айқын көрінетін қызыл ұшқындары бар көк-күлгін.
5. «Вулкан» немесе «перғауын жыланы» тәжірибелерінен кейін қалған хром оксиді қайта қалпына келтірілуі мүмкін. Ол үшін 8 г Cr 2 O 3 және 2 г Na 2 CO 3 және 2,5 г KNO 3 балқытып, салқындатылған қорытпаны қайнаған сумен өңдеу керек. Еритін хромат алынады, оны басқа Cr(II) және Cr(VI) қосылыстарына, соның ішінде бастапқы аммоний бихроматына да айналдыруға болады.

Хром және оның қосылыстарының қатысуымен тотығу-тотықсыздану ауысуларының мысалдары

1. Cr 2 O 7 2- -- Cr 2 O 3 -- CrO 2 - -- CrO 4 2- -- Cr 2 O 7 2-

а) (NH 4) 2 Cr 2 O 7 = Cr 2 O 3 + N 2 + 4H 2 O б) Cr 2 O 3 + 2NaOH \u003d 2NaCrO 2 + H 2 O
в) 2NaCrO 2 + 3Br 2 + 8NaOH = 6NaBr + 2Na 2 CrO 4 + 4H 2 O
г) 2Na 2 CrO 4 + 2HCl = Na 2 Cr 2 O 7 + 2NaCl + H 2 O

2. Cr(OH) 2 -- Cr(OH) 3 -- CrCl 3 -- Cr 2 O 7 2- -- CrO 4 2-

а) 2Cr(OH) 2 + 1/2O 2 + H 2 O = 2Cr(OH) 3
б) Cr(OH) 3 + 3HCl = CrCl 3 + 3H 2 O
в) 2CrCl 3 + 2KMnO 4 + 3H 2 O = K 2 Cr 2 O 7 + 2Mn(OH) 2 + 6HCl
г) K 2 Cr 2 O 7 + 2KOH = 2K 2 CrO 4 + H 2 O

3. CrO - Cr (OH) 2 - Cr (OH) 3 - Cr (NO 3) 3 - Cr 2 O 3 - CrO - 2
Cr2+

а) CrO + 2HCl = CrCl 2 + H 2 O
б) CrO + H 2 O \u003d Cr (OH) 2
в) Cr(OH) 2 + 1/2O 2 + H 2 O = 2Cr(OH) 3
г) Cr(OH) 3 + 3HNO 3 = Cr(NO 3) 3 + 3H 2 O
д) 4Cr (NO 3) 3 \u003d 2Cr 2 O 3 + 12NO 2 + O 2
f) Cr 2 O 3 + 2 NaOH = 2NaCrO 2 + H 2 O

Chrome элементі суретші ретінде

Химиктер кескіндеме үшін жасанды пигменттер жасау мәселесіне жиі жүгінді. 18-19 ғасырларда көптеген бейнелеу материалдарын алу технологиясы жасалды. 1797 жылы Сібір қызыл рудасынан бұрын белгісіз хром элементін ашқан Луи Николас Вокелин жаңа, керемет тұрақты бояу - хром жасылын дайындады. Оның хромофоры – сулы хром (III) оксиді. «Изумруд жасыл» деген атпен ол 1837 жылы шығарыла бастады. Кейінірек Л.Ваукелен бірнеше жаңа бояуларды ұсынды: барит, мырыш және хром сары. Уақыт өте келе олар кадмий негізіндегі тұрақты сары, қызғылт сары пигменттермен ауыстырылды.

Жасыл хром - атмосфералық газдар әсер етпейтін ең берік және жарыққа төзімді бояу. Маймен сүртілген хром жасылы үлкен жасыру қабілетіне ие және тез кептіруге қабілетті, сондықтан 19 ғасырдан бері. кескіндемеде кеңінен қолданылады. Оның фарфор кескіндемесінде маңызы зор. Өйткені, фарфордан жасалған бұйымдарды асты және глазурьді бояумен безендіруге болады. Бірінші жағдайда бояулар тек сәл күйдірілген өнімнің бетіне қолданылады, содан кейін ол глазурь қабатымен жабылады. Осыдан кейін негізгі, жоғары температурада күйдіру жүреді: фарфор массасын агломерациялау және глазурьді балқыту үшін бұйымдарды 1350 - 1450 0 С дейін қыздырады. Мұндай жоғары температураға химиялық өзгерістерсіз өте аз бояулар төтеп бере алады, ал ескі күндері олардың екеуі ғана болды - кобальт пен хром. Фарфор бұйымының бетіне жағылған кобальттың қара оксиді күйдіру кезінде глазурьмен сіңіп, онымен химиялық әрекеттеседі. Нәтижесінде ашық көк түсті кобальт силикаттары түзіледі. Бұл кобальт көгілдір фарфор бұйымдары барлығына жақсы таныс. Хром оксиді (III) глазурьдің құрамдас бөліктерімен химиялық әсерлеспейді және жай ғана фарфор сынықтары мен «саңырау» қабаты бар мөлдір глазурь арасында жатады.

Хром жасылынан басқа, суретшілер Волконскотеден алынған бояуларды пайдаланады. Монтмориллониттер тобына жататын бұл минералды (Na (Mo, Al), Si 4 O 10 (OH) 2 күрделі силикаттар тобындағы сазды минерал) 1830 жылы орыс минералогы Кеммерер тауып, оның қызы М.Н.Волконскаяның атымен аталған. Бородино шайқасының батыры, генерал Н.Н.Раевский, декабрист С.Г.Волконскийдің әйелі Волконскот құрамында 24%-ға дейін хром оксиді, сондай-ақ алюминий мен темір (III) оксидтері бар саз балшық болып табылады.Оның алуан түрлі бояуын анықтайды - қараңғы қысқы шыршаның түсінен батпақты бақаның ашық жасыл түсіне дейін.

Пабло Пикассо бояуға ерекше балғын реңк беретін Волконскойттың қорын зерттеуді өтініп, еліміздің геологтарына жүгінді. Қазіргі уақытта жасанды волконскот алу әдісі әзірленді. Бір қызығы, заманауи зерттеулерге сәйкес, ресейлік икон суретшілері бұл материалдан бояуларды «ресми» ашылғанға дейін орта ғасырларда қолданған. Судың бір бөлігі химиялық байланысқан және бір бөлігі адсорбцияланған хромоформасы Cr 2 O 3 * (2-3) H 2 O хром оксидінің гидраты болып табылатын Гвинье жасылы (1837 жылы жасалған) суретшілер арасында да танымал болды. Бұл пигмент бояуға изумруд реңк береді.

сайт, материалды толық немесе ішінара көшіру арқылы дереккөзге сілтеме қажет.

Хром – Д.И.Менделеевтің химиялық элементтерінің периодтық жүйесінің 4-ші периодының 6-топтың бүйірлік топшасының элементі, атомдық нөмірі 24. Ол Cr (лат. Chromium) белгісімен белгіленеді. Қарапайым зат хром - көкшіл-ақ қатты металл.

Хромның химиялық қасиеттері

Қалыпты жағдайда хром тек фтормен әрекеттеседі. Жоғары температурада (600°С жоғары) оттегімен, галогендермен, азотпен, кремниймен, бормен, күкіртпен, фосформен әрекеттеседі.

4Cr + 3O 2 – t° →2Cr 2 O 3

2Cr + 3Cl 2 – t° → 2CrCl 3

2Cr + N 2 – t° → 2CrN

2Cr + 3S – t° → Cr 2 S 3

Ыстық күйде ол су буымен әрекеттеседі:

2Cr + 3H 2 O → Cr 2 O 3 + 3H 2

Хром сұйылтылған күшті қышқылдарда (HCl, H 2 SO 4) ериді.

Ауа болмаған жағдайда Cr 2+ тұздары, ал ауада Cr 3+ тұздары түзіледі.

Cr + 2HCl → CrCl 2 + H 2

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

Металл бетінде қорғаныш оксидті қабықтың болуы оның пассивтілігін қышқылдардың концентрлі ерітінділеріне – тотықтырғыштарға қатысты түсіндіреді.

Хром қосылыстары

Хром (II) оксидіжәне хром(II) гидроксиді негіздік болып табылады.

Cr(OH) 2 + 2HCl → CrCl 2 + 2H 2 O

Хром (II) қосылыстары күшті тотықсыздандырғыштар болып табылады; атмосфералық оттегінің әсерінен хром (III) қосылыстарына өтеді.

2CrCl 2 + 2HCl → 2CrCl 3 + H 2

4Cr(OH) 2 + O 2 + 2H 2 O → 4Cr(OH) 3

хром оксиді (III) Cr 2 O 3 – жасыл түсті, суда ерімейтін ұнтақ. Оны хром (III) гидроксидін немесе калий мен аммоний бихроматтарын күйдіру арқылы алуға болады:

2Cr(OH) 3 – t° → Cr 2 O 3 + 3H 2 O

4K 2 Cr 2 O 7 – t° → 2Cr 2 O 3 + 4K 2 CrO 4 + 3O 2

(NH 4) 2 Cr 2 O 7 - t ° → Cr 2 O 3 + N 2 + 4H 2 O (жанартау реакциясы)

амфотерлі оксид. Cr 2 O 3 сілтілер, сода және қышқыл тұздарымен балқытқанда тотығу дәрежесі (+3) бар хром қосылыстары алынады:

Cr 2 O 3 + 2NaOH → 2NaCrO 2 + H 2 O

Cr 2 O 3 + Na 2 CO 3 → 2NaCrO 2 + CO 2

Сілті және тотықтырғыш қоспамен балқытқанда хром қосылыстары тотығу күйінде (+6) алынады:

Cr 2 O 3 + 4KOH + KClO 3 → 2K 2 CrO 4 + KCl + 2H 2 O

Хром (III) гидроксиді C r (OH) 3 . амфотерлі гидроксиді. Сұр-жасыл, қызған кезде ыдырайды, суды жоғалтады және жасыл түсті түзеді метагидроксиді CrO(OH). Суда ерімейді. Ерітіндіден сұр-көк және көкшіл-жасыл гидрат түрінде тұнбаға түседі. Қышқылдармен және сілтілермен әрекеттеседі, аммиак гидратымен әрекеттеспейді.

Оның амфотерлік қасиеттері бар - ол қышқылдарда да, сілтілерде де ериді:

2Cr(OH) 3 + 3H 2 SO 4 → Cr 2 (SO 4) 3 + 6H 2 O Cr(OH) 3 + ZH + = Cr 3+ + 3H 2 O

Cr (OH) 3 + KOH → K, Cr (OH) 3 + ZON - (конк.) \u003d [Cr (OH) 6] 3-

Cr (OH) 3 + KOH → KCrO 2 + 2H 2 O Cr (OH) 3 + MON \u003d MCrO 2 (жасыл) + 2H 2 O (300-400 ° C, M \u003d Li, Na)

Cr(OH) 3 →(120 о C – Х 2 О) CrO(OH) →(430-1000 0 С –Х 2 О) Cr2O3

2Cr(OH) 3 + 4NaOH (конк.) + ZN 2 O 2 (конк.) \u003d 2Na 2 CrO 4 + 8H 2 0

Түбіртек: хром(III) тұздарының ерітіндісінен аммиак гидратымен тұндыру:

Cr 3+ + 3(NH 3 H 2 O) = МЕНr(OH) 3 ↓+ ЗНН 4+

Cr 2 (SO 4) 3 + 6NaOH → 2Cr(OH) 3 ↓+ 3Na 2 SO 4 (сілтіден артық – тұнба ериді)

Хром (III) тұздары күлгін немесе қою жасыл түсті болады. Химиялық қасиеттері бойынша олар түссіз алюминий тұздарына ұқсайды.

Cr(III) қосылыстары тотықтырғыш және тотықсыздандырғыш қасиеттерді көрсете алады:

Zn + 2Cr +3 Cl 3 → 2Cr +2 Cl 2 + ZnCl 2

2Cr +3 Cl 3 + 16NaOH + 3Br 2 → 6NaBr + 6NaCl + 8H 2 O + 2Na 2 Cr +6 O 4

Хромның алты валентті қосылыстары

Хром (VI) оксиді CrO 3 - суда еритін ашық қызыл кристалдар.

Калий хроматынан (немесе бихроматтан) және H 2 SO 4 (конс.) дайындалады.

K 2 CrO 4 + H 2 SO 4 → CrO 3 + K 2 SO 4 + H 2 O

K 2 Cr 2 O 7 + H 2 SO 4 → 2CrO 3 + K 2 SO 4 + H 2 O

CrO 3 - қышқыл оксид, сілтілермен CrO 4 2- сары хроматтар түзеді:

CrO 3 + 2KOH → K 2 CrO 4 + H 2 O

Қышқыл ортада хроматтар сарғыш бихроматтарға Cr 2 O 7 2- айналады:

2K 2 CrO 4 + H 2 SO 4 → K 2 Cr 2 O 7 + K 2 SO 4 + H 2 O

Сілтілік ортада бұл реакция қарама-қарсы бағытта жүреді:

K 2 Cr 2 O 7 + 2KOH → 2K 2 CrO 4 + H 2 O

Калий бихроматы қышқыл ортада тотықтырғыш болып табылады:

K 2 Cr 2 O 7 + 4H 2 SO 4 + 3Na 2 SO 3 \u003d Cr 2 (SO 4) 3 + 3Na 2 SO 4 + K 2 SO 4 + 4H 2 O

K 2 Cr 2 O 7 + 4H 2 SO 4 + 3NaNO 2 = Cr 2 (SO 4) 3 + 3NaNO 3 + K 2 SO 4 + 4H 2 O

K 2 Cr 2 O 7 + 7H 2 SO 4 + 6KI = Cr 2 (SO 4) 3 + 3I 2 + 4K 2 SO 4 + 7H 2 O

K 2 Cr 2 O 7 + 7H 2 SO 4 + 6FeSO 4 = Cr 2 (SO 4) 3 + 3Fe 2 (SO 4) 3 + K 2 SO 4 + 7H 2 O

Калий хроматы K 2 Cr Шамамен 4 . Оксосол. Сары, гигроскопиялық емес. Ыдыраусыз балқиды, термиялық тұрақты. Суда жақсы ериді сарыерітіндінің түсі CrO 4 2- ионына сәйкес келеді, анионды аздап гидролиздейді. Қышқыл ортада ол K 2 Cr 2 O 7-ге өтеді. Тотықтырғыш (K 2 Cr 2 O 7-ден әлсіз). Ион алмасу реакцияларына қатысады.

Сапалық реакцияионында CrO 4 2- - күшті қышқылдық ортада ыдырайтын барий хроматының сары тұнбасының тұнбасы. Ол маталарды бояу үшін мордант, тері илеу агенті, селективті тотықтырғыш және аналитикалық химияда реагент ретінде қолданылады.

Ең маңызды реакциялардың теңдеулері:

2K 2 CrO 4 + H 2 SO 4 (30%) = K 2 Cr 2 O 7 + K 2 SO 4 + H 2 O

2K 2 CrO 4 (t) + 16HCl (конк., горизонт) \u003d 2CrCl 3 + 3Cl 2 + 8H 2 O + 4KCl

2K 2 CrO 4 +2H 2 O+3H 2 S=2Cr(OH) 3 ↓+3S↓+4KOH

2K 2 CrO 4 +8H 2 O+3K 2 S=2K[Сr(OH) 6]+3S↓+4KOH

2K 2 CrO 4 + 2AgNO 3 \u003d KNO 3 + Ag 2 CrO 4 (қызыл) ↓

Сапалық жауап:

K 2 CrO 4 + BaCl 2 \u003d 2KSl + BaCrO 4 ↓

2ВаСrO 4 (t) + 2НCl (разб.) = ВаСr 2 O 7(p) + ВаС1 2 + Н 2 O

Түбіртек: хромитті ауада калиймен агломерациялау:

4(Cr 2 Fe ‖‖)O 4 + 8K 2 CO 3 + 7O 2 = 8K 2 CrO 4 + 2Fe 2 O 3 + 8СO 2 (1000 °С)

Калий бихроматы Қ 2 Cr 2 О 7 . Оксосол. техникалық атауы хромпик. Қызғылт сары-қызыл, гигроскопиялық емес. Ыдыраусыз балқиды, әрі қарай қыздырғанда ыдырайды. Суда жақсы ериді апельсинерітіндінің түсі Cr 2 O 7 2- ионына сәйкес келеді. Сілтілік ортада ол K 2 CrO 4 түзеді. Ерітіндідегі және балқытылған кездегі әдеттегі тотықтырғыш. Ион алмасу реакцияларына қатысады.

Сапалық реакциялар- H 2 O 2 қатысында эфир ерітіндісінің көк түске боялуы, атомдық сутегінің әсерінен сулы ерітіндінің көк түске боялуы.

Былғары илеу агенті, маталарды бояуға арналған мордант, пиротехникалық композициялардың құрамдас бөлігі, аналитикалық химиядағы реагент, металл коррозиясының ингибиторы, H 2 SO 4 (конс.) араласқан - химиялық ыдыстарды жуу үшін қолданылады.

Ең маңызды реакциялардың теңдеулері:

4K 2 Cr 2 O 7 \u003d 4K 2 CrO 4 + 2Cr 2 O 3 + 3O 2 (500-600 o C)

K 2 Cr 2 O 7 (t) + 14HCl (конс) \u003d 2CrCl 3 + 3Cl 2 + 7H 2 O + 2KCl (қайнау)

K 2 Cr 2 O 7 (t) + 2H 2 SO 4 (96%) ⇌2KHSO 4 + 2CrO 3 + H 2 O («хром қоспасы»)

K 2 Cr 2 O 7 +KOH (конс) \u003d H 2 O + 2K 2 CrO 4

Cr 2 O 7 2- + 14H + + 6I - \u003d 2Cr 3+ + 3I 2 ↓ + 7H 2 O

Cr 2 O 7 2- + 2H + + 3SO 2 (г) \u003d 2Cr 3+ + 3SO 4 2- + H 2 O

Cr 2 O 7 2- + H 2 O + 3H 2 S (g) \u003d 3S ↓ + 2OH - + 2Cr 2 (OH) 3 ↓

Cr 2 O 7 2- (конс) + 2Ag + (разб.) \u003d Ag 2 Cr 2 O 7 (сонша қызыл) ↓

Cr 2 O 7 2- (разб.) + H 2 O + Pb 2+ \u003d 2H + + 2PbCrO 4 (қызыл) ↓

K 2 Cr 2 O 7 (t) + 6HCl + 8H 0 (Zn) \u003d 2CrCl 2 (син) + 7H 2 O + 2KCl

Түбіртек: K 2 CrO 4 күкірт қышқылымен өңдеу:

2K 2 CrO 4 + H 2 SO 4 (30%) = K 2Cr 2 О 7 + K 2 SO 4 + H 2 O

«Ұлттық зерттеу Томск политехникалық университеті»

Табиғи ресурстар геоэкология және геохимия институты

Chromium

Пән бойынша:

Химия

Аяқталды:

2Г41 тобының студенті Ткачева Анастасия Владимировна 29.10.2014 ж.

Тексерілді:

мұғалім Стас Николай Федорович

Периодтық жүйедегі орны

Chromium- атом нөмірі 24 Д.И.Менделеевтің химиялық элементтерінің периодтық жүйесінің 4-периодының 6-шы топтың бүйірлік топшасының элементі. Ол таңбамен белгіленген. Cr(лат. Chromium). қарапайым зат хром- қатты көкшіл-ақ түсті металл. Хромды кейде қара металл деп те атайды.

Атомның құрылымы

17 Cl) 2) 8) 7 - атом құрылысының диаграммасы

1s2s2p3s3p – электронды формула

Атом III периодта орналасқан және үш энергетикалық деңгейге ие

Атом VII топта, негізгі топшада – 7 электронның сыртқы энергетикалық деңгейінде орналасқан.

Элемент сипаттары

Физикалық қасиеттері

Хром – ақ түсті жылтыр метал, текше денеге бағытталған торы, а = 0,28845 нм, қаттылығы мен сынғыштығымен сипатталады, тығыздығы 7,2 г/см3, ең қатты таза металдардың бірі (бериллий, вольфрам және ураннан кейінгі екінші орында) ), балқу температурасы 1903 градус. Ал қайнау температурасы шамамен 2570 градус. C. Ауада хромның беті одан әрі тотығудан сақтайтын оксидті қабықшамен жабылған. Хромға көміртекті қосу оның қаттылығын одан әрі арттырады.

Химиялық қасиеттері

Қалыпты жағдайда хром инертті металл болып табылады, қыздырғанда ол айтарлықтай белсенді болады.

Бейметалдармен әрекеттесу

600°С-тан жоғары қыздырғанда хром оттегіде жанады:

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

Ол 350°С-та фтормен, 300°С-та хлормен, қызыл температурада броммен әрекеттеседі, хром (III) галогенидтерін түзеді:

2Cr + 3Cl 2 = 2CrCl 3.

1000°С жоғары температурада азотпен әрекеттесіп, нитридтер түзеді:

2Cr + N 2 = 2CrN

немесе 4Cr + N 2 = 2Cr 2 N.

2Cr + 3S = Cr 2 S 3.

Бор, көміртек және кремниймен әрекеттесіп, боридтер, карбидтер және силицидтер түзеді:

Cr + 2B = CrB 2 (Cr 2 B, CrB, Cr 3 B 4, CrB 4 түзілуі мүмкін),

2Cr + 3C \u003d Cr 2 C 3 (Cr 23 C 6, Cr 7 B 3 түзілуі мүмкін),

Cr + 2Si = CrSi 2 (Cr 3 Si, Cr 5 Si 3, CrSi түзілуі мүмкін).

Ол сутегімен тікелей әрекеттеспейді.

Сумен әрекеттесу

Ұнтақталған ыстық күйде хром сумен әрекеттесіп, хром (III) оксиді мен сутегін түзеді:

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

Қышқылдармен әрекеттесу

Металдардың электрохимиялық кернеулер қатарында хром сутектен бұрын тұрады, тотықтырмайтын қышқылдардың ерітінділерінен сутекті ығыстырады:

Cr + 2HCl \u003d CrCl 2 + H 2;

Cr + H 2 SO 4 \u003d CrSO 4 + H 2.

Атмосфералық оттегінің қатысуымен хром (III) тұздары түзіледі:

4Cr + 12HCl + 3O 2 = 4CrCl 3 + 6H 2 O.

Концентрлі азот және күкірт қышқылдары хромды пассивтендіреді. Хром оларда күшті қыздырғанда ғана ери алады, хром (III) тұздары және қышқылды қалпына келтіру өнімдері түзіледі:

2Cr + 6H 2 SO 4 = Cr 2 (SO 4) 3 + 3SO 2 + 6H 2 O;

Cr + 6HNO 3 \u003d Cr (NO 3) 3 + 3NO 2 + 3H 2 O.

Сілтілік реагенттермен әрекеттесу

Сілтілердің сулы ерітінділерінде хром ерімейді, ол сілтілі балқымалармен баяу әрекеттесіп, хромиттер түзеді және сутегін бөледі:

2Cr + 6KOH \u003d 2KCrO 2 + 2K 2 O + 3H 2.

Калий хлораты сияқты тотықтырғыштардың сілтілі балқымаларымен әрекеттеседі, ал хром калий хроматына өтеді:

Cr + KClO 3 + 2KOH = K 2 CrO 4 + KCl + H 2 O.

Металдарды оксидтерден және тұздардан алу

Хром - белсенді металл, металдарды олардың тұздарының ерітінділерінен ығыстыруға қабілетті: 2Cr + 3CuCl 2 = 2CrCl 3 + 3Cu.

Қарапайым заттың қасиеттері

Пассивацияға байланысты ауада тұрақты. Сол себепті күкірт және азот қышқылдарымен әрекеттеспейді. 2000 °C температурада амфотерлік қасиетке ие жасыл хром (III) оксиді Cr 2 O 3 түзіліп жанып кетеді.

Хромның бормен (боридтері Cr 2 B, CrB, Cr 3 B 4, CrB 2, CrB 4 және Cr 5 B 3), көміртегімен (карбидтері Cr 23 C 6, Cr 7 C 3 және Cr 3 C 2) синтезделген қосылыстары. , кремниймен (силицидтер Cr 3 Si, Cr 5 Si 3 және CrSi) және азотпен (CrN және Cr 2 N нитридтері).

Cr(+2) қосылыстары

+2 тотығу дәрежесі негізгі оксид CrO (қара) сәйкес келеді. Cr 2+ тұздары (көк ерітінділер) Cr 3+ тұздарын немесе бихроматтарды қышқыл ортада («оқшаулау кезіндегі сутегі») мырышпен тотықсыздандыру арқылы алынады:

Барлық осы Cr 2+ тұздары тұрған кезде сутегін судан ығыстыратын дәрежеде күшті тотықсыздандырғыштар болып табылады. Ауадағы оттегі, әсіресе қышқыл ортада Cr 2+ тотықтырады, нәтижесінде көк ерітінді тез жасыл түске боялады.

Хром(II) тұздарының ерітінділеріне сілтілерді қосқанда қоңыр немесе сары Cr(OH)2 гидроксиді тұнбаға түседі.

CrF 2 , CrCl 2 , CrBr 2 және CrI 2 хром дигалидтері синтезделді.

Cr(+3) қосылыстары

+3 тотығу дәрежесі амфотерлік оксид Cr 2 O 3 және гидроксид Cr (OH) 3 (екеуі де жасыл) сәйкес келеді. Бұл хромның ең тұрақты тотығу дәрежесі. Бұл тотығу күйіндегі хром қосылыстарының түсі лас күлгінден (3+ ион) жасылға дейін (координациялық сферада аниондар бар).

Cr 3+ M I Cr (SO 4) 2 12H 2 O (алюминий) түріндегі қос сульфаттардың түзілуіне бейім.

Хром (III) гидроксиді аммиакпен хром (III) тұздарының ерітінділеріне әсер ету арқылы алынады:

Cr+3NH+3H2O→Cr(OH)↓+3NH

Сілті ерітінділерін қолдануға болады, бірақ олардың артық мөлшерінде еритін гидроксокомплекс түзіледі:

Cr+3OH→Cr(OH)↓

Cr(OH)+3OH→

Cr 2 O 3 сілтілермен балқыту арқылы хромиттер алынады:

Cr2O3+2NaOH→2NaCrO2+H2O

Күйдірілмеген хром (III) оксиді сілтілі ерітінділерде және қышқылдарда ериді:

Cr2O3+6HCl→2CrCl3+3H2O

Хром(III) қосылыстары сілтілі ортада тотыққанда хром(VI) қосылыстары түзіледі:

2Na+3HO→2NaCrO+2NaOH+8HO

Дәл осындай жағдай хром (III) оксиді сілтілермен және тотықтырғыштармен немесе ауадағы сілтімен балқытылған кезде болады (бұл жағдайда балқыма сарыға айналады):

2Cr2O3+8NaOH+3O2→4Na2CrO4+4H2O

Хром қосылыстары (+4)[

Гидротермиялық жағдайда хром оксиді (VI) CrO 3 мұқият ыдырағанда, ферромагниттік және металл өткізгіштігі бар хром оксиді (IV) CrO 2 алынады.

Хром тетрагалидтерінің ішінде CrF 4 тұрақты, хром тетрахлориді CrCl 4 тек бу түрінде болады.

Хром қосылыстары (+6)

+6 тотығу дәрежесі қышқыл хром оксиді (VI) CrO 3 және олардың арасында тепе-теңдік бар бірқатар қышқылдарға сәйкес келеді. Олардың ең қарапайымдары хромдық H 2 CrO 4 және екі хромды H 2 Cr 2 O 7. Олар тұздардың екі қатарын құрайды: сәйкесінше сары хроматтар және сарғыш бихроматтар.

Хром оксиді (VI) CrO 3 концентрлі күкірт қышқылының бихроматтардың ерітінділерімен әрекеттесуі нәтижесінде түзіледі. Типтік қышқыл оксиді, сумен әрекеттескенде күшті тұрақсыз хром қышқылдары түзеді: хромдық H 2 CrO 4, бихромдық H 2 Cr 2 O 7 және жалпы формуласы H 2 Cr n O 3n+1 басқа изополиялық қышқылдар. Полимерлену дәрежесінің жоғарылауы рН төмендеуімен, яғни қышқылдықтың жоғарылауымен жүреді:

2CrO+2H→Cr2O+H2O

Бірақ егер K 2 Cr 2 O 7 қызғылт сары ерітіндісіне сілтілі ерітінді қосылса, түс қайтадан қалай сарыға айналады, өйткені K 2 CrO 4 хроматы қайтадан түзіледі:

Cr2O+2OH→2CrO+HO

Ол вольфрам мен молибдендегідей полимерленудің жоғары дәрежесіне жетпейді, өйткені полихром қышқылы хром (VI) оксидіне және суға ыдырайды:

H2CrnO3n+1→H2O+nCrO3

Хроматтардың ерігіштігі сульфаттардың ерігіштігіне шамамен сәйкес келеді. Атап айтқанда, хромат және бихромат ерітінділеріне барий тұздарын қосқанда сары түсті барий хроматы BaCrO 4 тұнбаға түседі:

Ba+CrO→BaCrO↓

2Ba+CrO+H2O→2BaCrO↓+2H

Қан қызыл түсті, нашар еритін күміс хроматының түзілуі талдау қышқылын пайдаланып қорытпалардағы күмісті анықтау үшін қолданылады.

Хром пентафториді CrF 5 және тұрақсыз хром гексафториді CrF 6 белгілі. Сондай-ақ ұшпа хром оксигалидтері CrO 2 F 2 және CrO 2 Cl 2 (хромилхлорид) алынды.

Хром(VI) қосылыстары күшті тотықтырғыштар болып табылады, мысалы:

K2Cr2O7+14HCl→2CrCl3+2KCl+3Cl2+7H2O

Бихроматтарға сутегі асқын тотығы, күкірт қышқылы және органикалық еріткіш (эфир) қосылуы органикалық қабатқа экстракцияланатын көк хром асқын тотығы CrO 5 L (L - еріткіш молекуласы) түзілуіне әкеледі; бұл реакция аналитикалық реакция ретінде пайдаланылады.