크롬 및 그 화합물. 크롬 화합물

크롬은 원자번호 24번의 화학 원소입니다. 크롬은 단단하고 광택이 나는 강철 회색 금속으로 잘 닦이고 변색되지 않습니다. 스테인리스 스틸과 같은 합금 및 코팅제로 사용됩니다. 인체는 당을 대사하기 위해 소량의 3가 크롬이 필요하지만 Cr(VI)은 매우 독성이 있습니다.

산화크롬(III), 크롬산납 등의 다양한 크롬화합물은 밝은 색상을 띄며 도료 및 안료에 사용됩니다. 루비의 붉은 색은이 화학 원소의 존재 때문입니다. 일부 물질, 특히 나트륨은 유기 화합물을 산화시키고 (황산과 함께) 실험실 유리 제품을 세척하는 데 사용되는 산화제입니다. 또한 산화크롬(VI)은 자기 테이프 생산에 사용됩니다.

발견과 어원

화학 원소 크롬의 발견 역사는 다음과 같습니다. 1761년 Johann Gottlob Lehmann은 우랄 산맥에서 주황-적색 광물을 발견하고 "시베리아 적색 납"이라고 명명했습니다. 납과 셀레늄, 철의 화합물로 잘못 식별되었지만, 이 물질은 실제로 화학식 PbCrO 4 의 크롬산납이었습니다. 오늘날 그것은 croconte 광물로 알려져 있습니다.

1770년 Peter Simon Pallas는 Leman이 페인트에서 매우 유용한 안료 특성을 갖는 적색 납 광물을 발견한 곳을 방문했습니다. 페인트로 시베리아 레드 납의 사용이 빠르게 발전했습니다. 또한 croconte의 밝은 노란색이 유행이되었습니다.

1797년 Nicolas-Louis Vauquelin은 적색 샘플을 얻었습니다. croconte와 염산을 혼합하여 산화물 CrO 3 를 얻었습니다. 화학 원소인 크롬은 1798년에 분리되었습니다. Vauquelin은 숯으로 산화물을 가열하여 얻었습니다. 그는 또한 루비와 에메랄드와 같은 보석에서 크롬의 흔적을 감지할 수 있었습니다.

1800년대에 Cr은 주로 페인트와 가죽 소금에 사용되었습니다. 오늘날 금속의 85%가 합금에 사용됩니다. 나머지는 화학 산업, 내화물 생산 및 주조 산업에서 사용됩니다.

화학 원소 크롬의 발음은 "색깔"을 의미하는 그리스어 χρῶμα에 해당합니다. 그 이유는 크롬에서 얻을 수 있는 많은 유색 화합물 때문입니다.

광업 및 생산

요소는 크로마이트(FeCr 2 O 4)로 만들어집니다. 세계에서 이 광석의 약 절반이 남아프리카에서 채굴됩니다. 또한 카자흐스탄, 인도 및 터키가 주요 생산국입니다. 탐사된 크롬철광 매장량이 충분하지만 지리적으로는 카자흐스탄과 남아프리카에 집중되어 있습니다.

천연 크롬 금속의 침전물은 드물지만 존재합니다. 예를 들어 러시아의 Udachnaya 광산에서 채굴됩니다. 그것은 다이아몬드가 풍부하고 환원 환경은 순수한 크롬과 다이아몬드를 형성하는 데 도움이되었습니다.

금속의 산업적 생산을 위해 크롬철광 광석은 용융 알칼리(가성 소다, NaOH)로 처리됩니다. 이 경우, 탄소에 의해 Cr2O3산화물로 환원되는 크롬산나트륨(Na2CrO4)이 형성된다. 금속은 알루미늄 또는 실리콘의 존재하에 산화물을 가열하여 얻습니다.

2000년에 약 15Mt의 크롬철광 광석이 채굴되어 4Mt의 페로크롬, 70% 크롬-철로 가공되었으며 시장 가치는 25억 달러로 추산됩니다.

주요 특징

화학 원소 크롬의 특성은 주기율표 4주기의 전이 금속이며 바나듐과 망간 사이에 위치하기 때문입니다. VI 그룹에 포함됩니다. 1907 °C의 온도에서 녹습니다. 산소가 있는 상태에서 크롬은 빠르게 얇은 산화물 층을 형성하여 금속을 산소와의 추가 상호 작용으로부터 보호합니다.

전이 요소로서 다양한 비율의 물질과 반응합니다. 따라서 다양한 산화 상태를 갖는 화합물을 형성합니다. 크롬은 바닥 상태가 +2, +3 및 +6인 화학 원소이며, 그 중 +3이 가장 안정합니다. 또한 드물게 +1, +4 및 +5 상태가 관찰됩니다. +6 산화 상태의 크롬 화합물은 강력한 산화제입니다.

크롬은 무슨색인가요? 화학 원소는 루비 색조를 부여합니다. 에 사용되는 Cr 2 O 3 는 "크롬 그린"이라고 하는 안료로도 사용됩니다. 에메랄드 그린 컬러의 솔트 컬러 유리입니다. 크롬은 그 존재가 루비를 붉게 만드는 화학 원소입니다. 따라서 합성 루비 생산에 사용됩니다.

동위원소

크롬의 동위 원소는 원자량이 43에서 67 사이입니다. 일반적으로이 화학 원소는 52 Cr, 53 Cr 및 54 Cr의 세 가지 안정적인 형태로 구성됩니다. 이 중 52 Cr이 가장 ​​일반적입니다(모든 천연 크롬의 83.8%). 또한 19개의 방사성 동위원소가 기술되었으며 그 중 50 Cr이 가장 ​​안정하며 반감기가 1.8 x 10 17년을 초과합니다. 51 Cr의 반감기는 27.7일이며, 다른 모든 방사성 동위원소는 24시간을 넘지 않으며 대부분 1분 미만입니다. 요소에는 두 개의 전이도 있습니다.

지각의 크롬 동위 원소는 일반적으로 지질학에서 응용되는 망간 동위 원소를 동반합니다. 53Cr은 53Mn의 방사성 붕괴 동안 형성됩니다. Mn/Cr 동위원소 비율은 태양계의 초기 역사에 대한 다른 정보를 강화합니다. 다른 운석에서 53 Cr/52 Cr과 Mn/Cr 비율의 변화는 태양계가 형성되기 직전에 새로운 원자핵이 생성되었음을 증명합니다.

화학 원소 크롬 : 속성, 화합물의 공식

세스퀴옥사이드라고도 알려진 산화크롬(III) Cr2O3는 이 화학 원소의 4가지 산화물 중 하나입니다. 크로마이트에서 얻습니다. 녹색 화합물은 일반적으로 에나멜 및 유리 페인팅용 안료로 사용될 때 "크롬 그린"이라고 합니다. 산화물은 산에 용해되어 염을 형성하고 용융 알칼리에 크롬철광을 형성할 수 있습니다.

중크롬산칼륨

K 2 Cr 2 O 7 은 강력한 산화제이며 유기물로부터 실험실 유리 제품의 세척제로 선호됩니다. 이를 위하여 포화용액을 사용하나, 용해도가 높아 중크롬산나트륨으로 대체하기도 한다. 또한 유기 화합물의 산화 과정을 조절하여 1차 알코올을 알데히드로, 그 다음 이산화탄소로 전환할 수 있습니다.

중크롬산칼륨은 크롬 피부염을 유발할 수 있습니다. 크롬은 아마도 피부염, 특히 만성적이고 치료하기 어려운 손과 팔뚝의 발병으로 이어지는 감작의 원인일 것입니다. 다른 Cr(VI) 화합물과 마찬가지로 중크롬산칼륨은 발암성입니다. 장갑과 적절한 보호 장비를 사용하여 취급해야 합니다.

크롬산

이 화합물은 H 2 CrO 4 의 가상 구조를 가지고 있습니다. 크롬산이나 이크롬산은 자연에서 발견되지 않지만 이들의 음이온은 다양한 물질에서 발견됩니다. 판매 중인 "크롬산"은 실제로 산 무수물인 CrO 3 trioxide입니다.

납(II) 크롬산염

PbCrO 4 는 밝은 노란색을 띠며 물에 거의 녹지 않습니다. 이러한 이유로 "Yellow Crown"이라는 이름으로 착색 안료로서의 용도를 발견했습니다.

Cr 및 5가 결합

크롬은 5가 결합을 형성하는 능력으로 구별됩니다. 화합물은 Cr(I)과 탄화수소 라디칼에 의해 생성됩니다. 두 개의 크롬 원자 사이에 5가 결합이 형성됩니다. 그 공식은 Ar-Cr-Cr-Ar로 쓸 수 있으며 여기서 Ar은 특정 방향족 그룹입니다.

신청

크롬은 그 특성으로 인해 다양한 용도로 사용되는 화학 원소이며, 그 중 일부는 아래에 나열되어 있습니다.

부식에 대한 금속 저항성과 광택 있는 표면을 제공합니다. 따라서, 크롬은 예를 들어 칼붙이에 사용되는 스테인리스강과 같은 합금에 포함됩니다. 크롬 도금에도 사용됩니다.

크롬은 다양한 반응의 촉매입니다. 벽돌을 굽기 위한 틀을 만드는 데 사용됩니다. 그것의 소금은 피부를 검게합니다. 중크롬산칼륨은 알코올 및 알데히드와 같은 유기 화합물을 산화시키고 실험실 유리 제품을 세척하는 데 사용됩니다. 직물 염색의 고정제 역할을 하며 사진 및 사진 인화에도 사용됩니다.

CrO 3 는 산화철 필름보다 우수한 특성을 갖는 자기 테이프(예: 오디오 녹음용)를 만드는 데 사용됩니다.

생물학에서의 역할

3가 크롬은 인체에서 당 대사에 필수적인 화학 원소입니다. 이에 반해 6가 Cr은 독성이 강하다.

예방 대책

크롬 금속 및 Cr(III) 화합물은 일반적으로 건강에 유해한 것으로 간주되지 않지만 Cr(VI)을 함유한 물질은 섭취하거나 흡입하면 유독할 수 있습니다. 이러한 물질의 대부분은 눈, 피부 및 점막을 자극합니다. 만성 노출 시 크롬(VI) 화합물은 적절히 치료하지 않으면 눈에 손상을 줄 수 있습니다. 게다가 발암물질로 인정받고 있다. 이 화학 원소의 치사량은 약 반 티스푼입니다. 세계 보건 기구의 권장 사항에 따르면 음용수 내 Cr(VI)의 최대 허용 농도는 리터당 0.05mg입니다.

크롬 화합물은 염료 및 가죽 태닝에 사용되기 때문에 환경 정화 및 개선이 필요한 버려진 산업 현장의 토양 및 지하수에서 종종 발견됩니다. Cr(VI)을 포함하는 프라이머는 항공우주 및 자동차 산업에서 여전히 널리 사용됩니다.

요소 속성

크롬의 주요 물리적 특성은 다음과 같습니다.

• 원자번호: 24.
• 원자량: 51.996.
• 녹는점: 1890 °C.
• 끓는점: 2482 °C.
• 산화 상태: +2, +3, +6.
• 전자 구성: 3d 5 4s 1 .

크롬의 발견은 소금과 광물에 대한 화학 분석 연구의 급속한 발전 기간에 속합니다. 러시아에서 화학자들은 시베리아에서 발견되고 서유럽에서는 거의 알려지지 않은 광물 분석에 특별한 관심을 보였습니다. 이러한 광물 중 하나는 Lomonosov가 기술한 시베리아 적색 납 광석(악어)이었습니다. 광물을 조사했지만 납, 철, 알루미늄 산화물 외에는 아무것도 발견되지 않았습니다. 그러나 1797년 Vauquelin은 광물의 잘게 빻은 시료를 칼륨과 함께 끓이고 탄산 납을 침전시켜 주황색-적색 용액을 얻었습니다. 이 용액에서 그는 루비-레드 염을 결정화하여 모든 알려진 금속과 다른 산화물과 유리 금속을 분리했습니다. Vauquelin이 그를 불렀다. 크롬 (크롬 ) 그리스어 단어에서- 착색, 색상; 사실, 여기서 의미하는 것은 금속의 속성이 아니라 밝은 색의 소금이었습니다..

자연에서 찾기.

실제적으로 중요한 가장 중요한 크롬 광석은 크롬철광이며, 그 대략적인 조성은 FeCrO ​​4 공식에 해당합니다.

소아시아, 우랄, 북아메리카, 남아프리카에서 발견됩니다. 위에서 언급한 광물 악어회(PbCrO 4 )도 기술적으로 중요합니다. 산화크롬(3) 및 일부 다른 화합물도 자연에서 발견됩니다. 지각에서 금속의 크롬 함량은 0.03%입니다. 크롬은 태양, 별, 운석에서 발견됩니다.

물리적 특성.

크롬은 흰색의 단단하고 부서지기 쉬운 금속으로 산과 알칼리에 대해 화학적으로 매우 내성이 있습니다. 공기 중에서 산화되며 표면에 얇고 투명한 산화피막이 있습니다. 크롬의 밀도는 7.1g / cm 3이고 융점은 +1875 0 C입니다.

영수증.

석탄과 함께 크롬 철광석을 강하게 가열하면 크롬과 철이 감소합니다.

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

이 반응의 결과, 고강도를 특징으로 하는 크롬과 철의 합금이 형성됩니다. 순수한 크롬을 얻기 위해 크롬(3) 산화물에서 알루미늄으로 환원됩니다.

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

이 공정에서는 일반적으로 Cr 2 O 3 및 CrO 3의 두 가지 산화물이 사용됩니다.

화학적 특성.

크롬 표면을 덮고 있는 얇은 보호 산화막 덕분에 공격적인 산과 알칼리에 대한 저항성이 높습니다. 크롬은 진한 질산 및 황산뿐만 아니라 인산과도 반응하지 않습니다. 크롬은 t = 600-700 o C에서 알칼리와 상호 작용합니다. 그러나 크롬은 묽은 황산 및 염산과 상호 작용하여 수소를 대체합니다.

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

고온에서 크롬은 산소에서 연소하여 산화물(III)을 형성합니다.

뜨거운 크롬은 수증기와 반응합니다.

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

크롬은 또한 고온에서 할로겐, 수소, 황, 질소, 인, 석탄, 규소, 붕소와 할로겐과 반응합니다. 예를 들면 다음과 같습니다.

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

크롬의 상기 물리화학적 성질은 다양한 과학기술 분야에서 응용되고 있다. 예를 들어, 크롬과 그 합금은 기계 공학에서 고강도, 내식성 코팅을 얻는 데 사용됩니다. 페로크롬 형태의 합금은 금속 절삭 공구로 사용됩니다. 크롬 도금 합금은 의료 기술, 화학 공정 장비 제조에 응용되었습니다.

화학 원소 주기율표에서 크롬의 위치:

크롬은 원소 주기율표의 VI족 하위 그룹을 이끌고 있습니다. 전자식은 다음과 같습니다.

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

크롬 원자에서 전자로 오비탈을 채울 때 규칙성이 위반되며, 이에 따라 4S 오비탈은 먼저 상태 4S 2 로 채워져야 합니다. 그러나 3d 오비탈은 크롬 원자에서 더 유리한 에너지 위치를 차지하기 때문에 4d 5 값까지 채워집니다. 이러한 현상은 2차 하위 그룹의 다른 일부 원소의 원자에서 관찰됩니다. 크롬은 +1에서 +6까지의 산화 상태를 나타낼 수 있습니다. 가장 안정적인 것은 산화 상태가 +2, +3, +6인 크롬 화합물입니다.

2가 크롬 화합물.

산화크롬(II) CrO - 발화성 흑색 분말(발화성 - 미세하게 분할된 상태에서 공기 중에서 발화하는 능력). CrO는 묽은 염산에 용해됩니다.

CrO + 2HCl = CrCl 2 + H 2 O

공기 중에서 100℃ 이상으로 가열하면 CrO는 Cr 2 O 3로 변합니다.

2가 크롬 염은 크롬 금속을 산에 용해시켜 형성됩니다. 이러한 반응은 비활성 기체(예: H 2) 분위기에서 발생합니다. 공기가 있는 상태에서 Cr(II)은 쉽게 Cr(III)으로 산화됩니다.

수산화 크롬은 염화 크롬 (II)에 대한 알칼리 용액의 작용에 의해 황색 침전물의 형태로 얻어진다.

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

Cr(OH) 2 는 염기성을 가지며 환원제이다. 수화된 Cr2+ 이온은 옅은 파란색으로 표시됩니다. CrCl 2 수용액은 청색을 띤다. 수용액의 공기 중에서 Cr(II) 화합물은 Cr(III) 화합물로 변형됩니다. 이것은 Cr(II) 수산화물에 대해 특히 두드러집니다.

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

3가 크롬 화합물.

산화크롬(III) Cr 2 O 3는 내화성 녹색 분말입니다. 경도는 커런덤에 가깝습니다. 실험실에서는 중크롬산 암모늄을 가열하여 얻을 수 있습니다.

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

Cr 2 O 3 - 양쪽성 산화물, 알칼리와 융합되면 크롬산염 형성: Cr 2 O 3 + 2NaOH \u003d 2NaCrO 2 + H 2 O

수산화 크롬은 또한 양쪽성 화합물입니다.

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

무수 CrCl 3 는 짙은 자주색 잎 모양을 가지며 찬물에 완전히 녹지 않으며 끓이면 매우 천천히 용해됩니다. 무수 황산크롬(III) Cr 2 (SO 4) 3 분홍색, 또한 물에 잘 녹지 않습니다. 환원제의 존재하에 보라색 황산크롬 Cr 2 (SO 4 ) 3 *18H 2 O를 형성한다. 녹색 황산크롬 수화물도 알려져 있으며, 이는 소량의 물을 함유한다. 크롬 명반 KCr(SO 4 ) 2 *12H 2 O는 보라색 황산크롬과 황산칼륨을 포함하는 용액에서 결정화됩니다. 크롬 명반의 용액은 황산염의 형성으로 인해 가열되면 녹색으로 변합니다.

크롬 및 그 화합물과의 반응

거의 모든 크롬 화합물과 그 용액은 강렬하게 착색되어 있습니다. 무색 용액이나 흰색 침전물이 있으면 크롬이 없을 확률이 높다고 결론을 내릴 수 있습니다.

1. 우리는 칼 끝에 들어갈 정도의 양의 중크롬산 칼륨을 도자기 컵의 버너 불꽃으로 강하게 가열합니다. 소금은 결정화 물을 방출하지 않지만 약 400 ° C의 온도에서 녹으면서 어두운 액체가 형성됩니다. 센 불에서 몇 분간 더 가열합시다. 냉각 후 파편에 녹색 침전물이 형성됩니다. 그것의 일부는 물에 용해되고(노란색으로 변함), 다른 부분은 파편에 남습니다. 가열되면 염이 분해되어 가용성 황색 크롬산칼륨 K 2 CrO 4 와 녹색 Cr 2 O 3 가 형성됩니다.
2. 분말 중크롬산칼륨 3g을 물 50ml에 녹인다. 한 부분에 탄산칼륨을 추가합니다. CO 2 의 방출과 함께 용해되고 용액의 색상은 밝은 노란색이 됩니다. 크로메이트는 중크롬산칼륨으로부터 형성됩니다. 이제 50% 황산 용액을 부분적으로 추가하면 중크롬산염의 적황색이 다시 나타납니다.
3. 시험관에 5ml를 붓는다. 중크롬산칼륨용액에 진한 염산 3ml를 넣어 끓인다. 크롬산염은 HCl을 Cl 2 및 H 2 O로 산화하기 때문에 황록색 유독 가스 염소가 용액에서 방출됩니다. 크롬산염 자체는 녹색 3가 염화 크롬으로 바뀝니다. 용액을 증발시켜 분리할 수 있으며 소다 및 질산염과 융합하여 크롬산염으로 전환됩니다.
4. 질산납 용액을 첨가하면 황색 크롬산납이 침전된다. 질산은 용액과 상호 작용할 때 크롬산은의 적갈색 침전물이 형성됩니다.
5. 중크롬산칼륨용액에 과산화수소를 넣고 황산으로 산성화한다. 용액은 과산화 크롬의 형성으로 인해 진한 파란색을 얻습니다. 과산화물은 약간의 에테르와 함께 흔들면 유기 용매로 변하여 파란색으로 변합니다. 이 반응은 크롬에만 국한되며 매우 민감합니다. 금속 및 합금에서 크롬을 검출하는 데 사용할 수 있습니다. 우선, 금속을 녹일 필요가 있습니다. 30% 황산(염산을 첨가할 수도 있음)으로 장기간 끓이면 크롬과 많은 강철이 부분적으로 용해됩니다. 생성된 용액에는 황산크롬(III)이 포함되어 있습니다. 탐지 반응을 수행하려면 먼저 가성 소다로 중화합니다. 회색-녹색 크롬(III) 수산화물 침전물은 과량의 NaOH에 용해되어 녹색 크롬산 나트륨을 형성합니다. 용액을 여과하고 30% 과산화수소를 첨가한다. 가열하면 크로마이트가 크롬산염으로 산화되어 용액이 노란색으로 변합니다. 산성화로 인해 용액의 파란색이 나타납니다. 착색 화합물은 에테르로 흔들어 추출할 수 있습니다.

크롬 이온에 대한 분석 반응.

1. 초기 침전물이 녹을 때까지 염화크롬 CrCl 3 용액 3-4방울에 2M NaOH 용액을 첨가한다. 형성된 아크롬산나트륨의 색상을 확인하십시오. 결과 용액을 수조에서 가열하십시오. 무슨 일이야?
2. CrCl 3 용액 2~3방울에 같은 부피의 8M NaOH 용액과 3% H 2 O 2 용액 3~4방울을 추가합니다. 수조에서 반응 혼합물을 가열합니다. 무슨 일이야? 생성된 유색 용액을 중화하고 여기에 CH 3 COOH를 가한 다음 Pb(NO 3) 2 ?
3. 시험관에 황산크롬 Cr2(SO4)3, IMH2SO4, KMnO4용액 4~5방울을 넣는다. 수조에서 몇 분 동안 반응 부위를 가열하십시오. 용액의 색상 변화에 주목하십시오. 원인은 무엇입니까?
4. 질산으로 산성화된 K2Cr2O7용액 3~4방울에 H2O2용액 2~3방울을 넣고 섞는다. 나타나는 용액의 파란색은 과크롬산 H 2 CrO 6 의 출현으로 인한 것입니다.

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

H 2 CrO 6의 빠른 분해에 주의하십시오.

2H 2 CrO 6 + 8H+ = 2Cr 3+ + 3O 2 + 6H 2 O
블루 컬러 그린 컬러

과크롬산은 유기 용매에서 훨씬 더 안정적입니다.

1. 질산으로 산성화된 K2Cr2O7용액 3~4방울에 이소아밀알코올 5방울, H2O2용액 2~3방울을 넣고 흔들어 섞는다. 상단에 떠 있는 유기 용매 층은 밝은 파란색으로 표시됩니다. 색이 아주 천천히 옅어집니다. 유기상과 수상에서 H 2 CrO 6 의 안정성을 비교하십시오.
2. CrO 4 2- 이온과 Ba 2+ 이온이 상호작용하면 크롬산바륨 BaCrO 4 의 황색 침전물이 침전된다.
3. 질산은은 CrO 4 2 이온과 함께 크롬산은의 벽돌색 침전물을 형성합니다.
4. 세 개의 시험관을 가져 가라. 그 중 하나에 K 2 Cr 2 O 7 용액 5-6 방울을 넣고 두 번째에는 같은 부피의 K 2 CrO 4 용액을, 세 번째에는 두 용액을 세 방울 떨어뜨립니다. 그런 다음 각 튜브에 요오드화칼륨 용액 세 방울을 추가합니다. 결과를 설명하십시오. 두 번째 튜브의 용액을 산성화합니다. 무슨 일이야? 왜요?

크롬 화합물을 이용한 재미있는 실험

1. CuSO 4 와 K 2 Cr 2 O 7 의 혼합물은 알칼리를 첨가하면 녹색으로 변하고, 산이 있으면 황색으로 변한다. 글리세롤 2mg에 소량의 (NH 4 ) 2 Cr 2 O 7 을 가한 후 알코올을 가하면 여과 후 밝은 녹색의 용액이 얻어지며 산을 가하면 황색으로, 중성 또는 알칼리성에서는 녹색으로 변한다. 중간.
2. 테르밋 "루비 혼합물"과 함께 캔 중앙에 놓습니다. 완전히 갈아서 알루미늄 호일 Al 2 O 3 (4.75 g)에 Cr 2 O 3 (0.25 g)을 첨가하여 넣습니다. 항아리가 더 이상 식지 않도록 모래의 상단 가장자리 아래에 묻어야하며 테르밋이 점화되고 반응이 시작된 후 철판으로 덮고 모래로 채우십시오. 하루 만에 파헤치는 은행. 결과는 붉은 루비 분말입니다.
3. 중크롬산칼륨 10g을 질산나트륨 또는 질산칼륨 5g과 설탕 10g으로 분쇄한다. 혼합물을 축축하게 하고 콜로디온과 혼합한다. 분말이 유리 튜브에 압축 된 다음 막대기가 밖으로 밀려 나와 끝에서 불에 타면 "뱀"이 먼저 검은 색으로, 냉각 후 녹색으로 크롤링되기 시작합니다. 지름 4mm의 막대기는 초당 약 2mm의 속도로 연소되고 10배 길어집니다.
4. 황산구리와 중크롬산칼륨 용액을 혼합하고 약간의 암모니아 용액을 첨가하면 4СuCrO 4 * 3NH 3 * 5H 2 O 조성의 무정형 갈색 침전물이 떨어지고 염산에 용해되어 황색 용액을 형성하고 과량의 암모니아 녹색 용액이 얻어진다. 이 용액에 알코올을 더 가하면 녹색 침전물이 생성되며 여과 후에 청색이 되고 건조 후에는 강한 빛에서 적색 반짝임이 있는 청자색이 된다.
5. "화산" 또는 "파라오 뱀" 실험 후에 남은 산화크롬은 재생성될 수 있습니다. 이렇게하려면 Cr 2 O 3 8g과 Na 2 CO 3 2g 및 KNO 3 2.5g을 융합하고 냉각 된 합금을 끓는 물로 처리해야합니다. 가용성 크롬산염이 얻어지며 원래 중크롬산 암모늄을 포함하여 다른 Cr(II) 및 Cr(VI) 화합물로 전환될 수도 있습니다.

크롬 및 그 화합물을 포함하는 산화환원 전이의 예

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

a) (NH 4) 2 Cr 2 O 7 = Cr 2 O 3 + N 2 + 4H 2 O b) Cr 2 O 3 + 2NaOH \u003d 2NaCrO 2 + H 2 O
c) 2NaCrO 2 + 3Br 2 + 8NaOH = 6NaBr + 2Na 2 CrO 4 + 4H 2 O
d) 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-

a) 2Cr(OH) 2 + 1/2O 2 + H 2 O = 2Cr(OH) 3
b) Cr(OH) 3 + 3HCl = CrCl 3 + 3H 2 O
c) 2CrCl 3 + 2KMnO 4 + 3H 2 O = K 2 Cr 2 O 7 + 2Mn(OH) 2 + 6HCl
d) 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+

a) CrO + 2HCl = CrCl 2 + H 2 O
b) CrO + H 2 O \u003d Cr(OH) 2
다) Cr(OH) 2 + 1/2O 2 + H 2 O = 2Cr(OH) 3
d) Cr(OH) 3 + 3HNO 3 = Cr(NO 3) 3 + 3H 2 O
e) 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

아티스트로서의 Chrome 요소

화학자들은 종종 그림을 위해 인공 안료를 만드는 문제로 눈을 돌렸습니다. 18-19세기에는 많은 그림 자료를 얻기 위한 기술이 개발되었습니다. 1797년 시베리아 적광석에서 이전에 알려지지 않은 크롬 원소를 발견한 Louis Nicolas Vauquelin은 새롭고 놀라울 정도로 안정적인 도료인 크롬 녹색을 준비했습니다. 발색단은 수성 크롬(III) 산화물입니다. "에메랄드 그린"이라는 이름으로 1837년에 생산되기 시작했습니다. 나중에 L. Vauquelen은 중정석, 아연 및 크롬 황색과 같은 몇 가지 새로운 페인트를 제안했습니다. 시간이 지남에 따라 카드뮴 기반의 더 지속적인 노란색 주황색 안료로 대체되었습니다.

크롬 그린은 대기 가스의 영향을 받지 않는 가장 내구성이 있고 내광성이 있는 페인트입니다. 기름을 바른 크롬 그린은 은폐력이 뛰어나고 빨리 마르기 때문에 19세기부터 사용되었습니다. 그것은 그림에 널리 사용됩니다. 도자기 그림에서 매우 중요합니다. 사실 도자기 제품은 언더글레이즈와 오버글레이즈 페인팅 모두로 장식될 수 있습니다. 첫 번째 경우에는 약간 소성된 제품의 표면에만 페인트를 칠한 다음 유약 층으로 덮습니다. 다음은 주요 고온 소성입니다. 도자기 덩어리를 소결하고 유약을 녹이기 위해 제품을 1350 - 1450 0 C로 가열합니다. 화학적 변화 없이 이러한 고온을 견딜 수 있는 페인트는 거의 없습니다. 코발트와 크롬의 두 가지 일만있었습니다. 도자기 제품의 표면에 적용된 코발트의 검은 산화물은 소성 중에 유약과 융합하여 화학적으로 상호 작용합니다. 결과적으로 밝은 파란색 코발트 규산염이 형성됩니다. 이 코발트 블루 도자기는 모두에게 잘 알려져 있습니다. 산화크롬(III)은 유약의 구성 요소와 화학적으로 상호 작용하지 않으며 단순히 도자기 파편과 "청각 장애인" 층이 있는 투명 유약 사이에 있습니다.

크롬 그린 외에도 아티스트는 Volkonskoite에서 파생 된 페인트를 사용합니다. 몬모릴로나이트 그룹의 이 광물(복잡한 규산염 Na(Mo, Al), Si 4 O 10(OH) 2의 하위 클래스의 점토 광물)은 1830년 러시아 광물학자 Kemmerer에 의해 발견되었으며 딸 M.N. Volkonskaya의 이름을 따서 명명되었습니다. Borodino 전투의 영웅, Decembrist S.G. Volkonsky Volkonskoite의 아내 인 N N. Raevsky 장군은 최대 24 %의 산화 크롬과 알루미늄 및 철의 산화물을 포함하는 점토입니다 (III). 다양한 착색을 결정합니다 - 어두운 겨울 전나무의 색에서 습지 개구리의 밝은 녹색까지.

Pablo Picasso는 페인트에 독특하고 신선한 색조를주는 Volkonskoite 매장량을 연구하라는 요청으로 우리 나라의 지질 학자에게 문의했습니다. 현재 인공 월콘스코이트를 얻는 방법이 개발되었다. 현대 연구에 따르면 러시아의 아이콘 화가들은 "공식적인" 발견이 되기 훨씬 이전인 중세부터 이 재료의 페인트를 사용했다는 점은 흥미롭습니다. 물의 일부는 화학적으로 결합되고 일부는 흡착되는 크롬 산화물 Cr 2 O 3 * (2-3) H 2 O의 수화물이 발색형인 Guinier의 녹색(1837년 제작)은 예술가들에게도 인기가 있었습니다. 이 안료는 페인트에 에메랄드 색조를 줍니다.

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크롬은 원자 번호 24인 D.I. Mendeleev의 화학 원소 주기율표 4주기의 6족 하위 그룹의 원소입니다. 기호 Cr(위도 크롬)으로 지정됩니다. 단체 크롬은 청백색의 경금속입니다.

크롬의 화학적 성질

정상적인 조건에서 크롬은 불소와만 반응합니다. 고온(600°C 이상)에서는 산소, 할로겐, 질소, 규소, 붕소, 황 및 인과 상호 작용합니다.

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

뜨거운 상태에서는 수증기와 반응합니다.

2Cr + 3H 2 O → Cr 2 O 3 + 3H 2

크롬은 묽은 강산(HCl, H 2 SO 4)에 용해됩니다.

공기가 없으면 Cr 2+ 염이 형성되고 공기 중에서는 Cr 3+ 염이 형성됩니다.

Cr + 2HCl → CrCl 2 + H 2

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

금속 표면에 보호 산화막이 존재하면 산의 농축 용액 - 산화제와 관련된 수동성이 설명됩니다.

크롬 화합물

크롬(II) 산화물및 크롬(II) 수산화물은 염기성이다.

Cr(OH) 2 + 2HCl → CrCl 2 + 2H 2 O

크롬(II) 화합물은 강력한 환원제입니다. 대기 산소의 작용하에 크롬 (III) 화합물로 전달됩니다.

2CrCl 2 + 2HCl → 2CrCl 3 + H 2

4Cr(OH) 2 + O 2 + 2H 2 O → 4Cr(OH) 3

산화크롬(III) Cr 2 O 3는 녹색의 수불용성 분말입니다. 수산화 크롬 (III) 또는 중크롬산 칼륨 및 중크롬산 암모늄을 소성하여 얻을 수 있습니다.

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 (화산 반응)

양쪽성 산화물. Cr 2 O 3가 알칼리, 소다 및 산염과 융합되면 산화 상태(+3)의 크롬 화합물이 생성됩니다.

Cr 2 O 3 + 2NaOH → 2NaCrO 2 + H 2 O

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

알칼리와 산화제의 혼합물과 융합하면 산화 상태(+6)의 크롬 화합물이 생성됩니다.

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

크롬(III) 수산화물 C 아르 자형 (오) 3 . 양쪽성 수산화물. 회색 - 녹색, 가열에 분해, 수분 손실 및 녹색 형성 메타하이드록사이드 Cr2O(OH). 물에 용해되지 않습니다. 회청색 및 청록색 수화물로서 용액으로부터 침전된다. 산 및 알칼리와 반응하고 암모니아 수화물과 상호 작용하지 않습니다.

그것은 양쪽 성질을 가지고 있습니다 - 그것은 산과 알칼리 모두에 용해됩니다.

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 -(농축) \u003d [Cr(OH) 6] 3-

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

크롬(OH)3 →(120 영형 씨 – 시간 2 영형) 크롬2O(OH) →(430-1000 0 С –시간 2 영형) Cr2O3

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

영수증: 크롬(III) 염 용액에서 암모니아 수화물로 침전:

Cr 3+ + 3(NH 3 H 2 O) = 에서아르 자형(오) 3 ↓+ ЗНН 4+

Cr 2 (SO 4) 3 + 6NaOH → 2Cr(OH) 3 ↓+ 3Na 2 SO 4 (과량의 알칼리 - 침전물이 용해됨)

크롬(III)의 염은 자주색 또는 짙은 녹색을 띤다. 화학적 특성으로 인해 무색 알루미늄 염과 유사합니다.

Cr(III) 화합물은 산화 및 환원 특성을 모두 나타낼 수 있습니다.

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

6가 크롬 화합물

크롬(VI) 산화물 CrO 3 - 밝은 적색 결정으로 물에 용해됩니다.

크롬산 칼륨(또는 중크롬산 염) 및 H 2 SO 4(농축)로 제조됨.

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 - 산성 산화물, 알칼리와 함께 노란색 크롬산염 CrO 4 2- 형성:

CrO 3 + 2KOH → K 2 CrO 4 + H 2 O

산성 환경에서 크롬산염은 주황색 중크롬산염 Cr 2 O 7 2-로 변합니다.

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

알칼리성 환경에서 이 반응은 반대 방향으로 진행됩니다.

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

중크롬산칼륨은 산성 환경에서 산화제입니다.

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

크롬산칼륨 K 2 크롬 약 4 . 옥소솔. 노란색, 비흡습성. 분해되지 않고 녹고 열적으로 안정합니다. 물에 잘 녹는다 노란색용액의 색상은 CrO 4 2- 이온에 해당하며 음이온을 약간 가수분해합니다. 산성 환경에서는 K 2 Cr 2 O 7로 전달됩니다. 산화제(K 2 Cr 2 O 7보다 약함). 이온 교환 반응에 들어갑니다.

정성적 반응이온 CrO 4 2- - 강산성 환경에서 분해되는 크롬산 바륨의 황색 침전물의 침전. 직물 염색 매염제, 가죽 무두질제, 선택적 산화제 및 분석 화학 시약으로 사용됩니다.

가장 중요한 반응 방정식:

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 (진한, 수평선) \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 (빨간색) ↓

정성적 응답:

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

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

영수증: 공기 중 칼륨과 크롬철광의 소결:

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

중크롬산칼륨 케이 2 크롬 2 영형 7 . 옥소솔. 기술명 크롬 피크. 주황색 - 빨간색, 비 흡습성. 분해되지 않고 녹고 더 가열하면 분해됨. 물에 잘 녹는다 주황색용액의 색상은 이온 Cr 2 O 7 2-)에 해당합니다. 알칼리성 매질에서는 K 2 CrO 4 를 형성합니다. 용액 및 융합 시 전형적인 산화제. 이온 교환 반응에 들어갑니다.

정성적 반응- H 2 O 2 존재하에서 에테르 용액의 청색 착색, 원자 수소의 작용하에 수용액의 청색 착색.

가죽 무두질제, 직물 염색용 매염제, 불꽃 구성 성분, 분석 화학 시약, 금속 부식 억제제, H 2 SO 4 (농축)와 혼합 - 화학 접시 세척용으로 사용됩니다.

가장 중요한 반응 방정식:

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 (농축) \u003d 2CrCl 3 + 3Cl 2 + 7H 2 O + 2KCl (끓기)

K 2 Cr 2 O 7 (t) + 2H 2 SO 4 (96%) ⇌2KHSO 4 + 2CrO 3 + H 2 O ("크롬 혼합물")

K 2 Cr 2 O 7 +KOH (농축) \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 (g) \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- (농축) + 2Ag + (razb.) \u003d Ag 2 Cr 2 O 7 (빨간색) ↓

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

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

영수증:황산으로 K 2 CrO 4 처리:

2K 2 CrO 4 + H 2 SO 4 (30%) = 케이 2크롬 2 영형 7 + K 2 SO 4 + H 2 O

"국립 연구 Tomsk Polytechnic University"

천연 자원 지구 생태 지구 화학 연구소

크롬

징계로:

화학

완전한:

그룹 2G41의 학생 Tkacheva Anastasia Vladimirovna 10/29/2014

확인됨:

교사 Stas Nikolay Fedorovich

주기율표에서의 위치

크롬- 원자 번호 24를 가진 D.I. Mendeleev의 화학 원소 주기율표의 4번째 주기의 6번째 그룹의 측면 하위 그룹의 요소. 기호로 표시됩니다. 크롬(위도. 크롬). 단체 크롬- 단단한 청백색 금속. 크롬은 때때로 철 금속으로 불립니다.

원자의 구조

17 Cl) 2) 8) 7 - 원자 구조 다이어그램

1s2s2p3s3p - 전자 공식

원자는 III주기에 위치하며 세 가지 에너지 준위를 가지고 있습니다.

원자는 그룹의 VII, 주 하위 그룹의 외부 에너지 수준에서 7 전자에 위치합니다.

요소 속성

물리적 특성

크롬은 입방체 중심 격자 a = 0.28845 nm의 백색 광택 금속으로 경도와 취성이 특징이며 밀도는 7.2 g/cm 3 로 가장 단단한 순수 금속(베릴륨, 텅스텐 및 우라늄 다음으로 ), 융점이 1903도입니다. 그리고 끓는점은 약 2570도입니다. C. 공기 중에서 크롬 표면은 산화막으로 덮여 있어 더 이상의 산화를 방지합니다. 크롬에 탄소를 첨가하면 경도가 더욱 높아집니다.

화학적 특성

정상적인 조건에서 크롬은 불활성 금속이며 가열되면 상당히 활성화됩니다.

비금속과의 상호작용

600°C 이상으로 가열되면 크롬은 산소에서 연소됩니다.

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

350°C에서 불소, 300°C에서 염소, 적색 열 온도에서 브롬과 반응하여 크롬(III) 할로겐화물을 형성합니다.

2Cr + 3Cl 2 = 2CrCl 3 .

1000°C 이상의 온도에서 질소와 반응하여 질화물을 형성합니다.

2Cr + N 2 = 2CrN

또는 4Cr + N 2 = 2Cr 2 N.

2Cr + 3S = Cr 2 S 3 .

붕소, 탄소 및 규소와 반응하여 붕소화물, 탄화물 및 규화물을 형성합니다.

Cr + 2B = CrB 2 (Cr 2 B, CrB, Cr 3 B 4, CrB 4 형성 가능),

2Cr + 3C \u003d Cr 2 C 3 (Cr 23 C 6, Cr 7 B 3의 형성이 가능함),

Cr + 2Si = CrSi 2 (Cr 3 Si, Cr 5 Si 3, CrSi의 형성 가능).

수소와 직접 상호작용하지 않습니다.

물과의 상호작용

미세하게 분쇄된 뜨거운 상태에서 크롬은 물과 반응하여 크롬(III) 산화물과 수소를 형성합니다.

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

산과의 상호 작용

금속의 전기화학적 일련의 전압에서 크롬은 수소 앞에 있으며 비산화성 산 용액에서 수소를 대체합니다.

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

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

대기 산소가 있는 경우 크롬(III) 염이 형성됩니다.

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

농축된 질산과 황산은 크롬을 부동태화합니다. 크롬은 강한 가열로만 용해 될 수 있으며 크롬 (III) 염 및 산 환원 생성물이 형성됩니다.

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.

알칼리 시약과의 상호 작용

알칼리 수용액에서 크롬은 용해되지 않으며 알칼리 용융물과 천천히 반응하여 크롬철광을 형성하고 수소를 방출합니다.

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

크롬은 크롬산칼륨으로 전달되는 동안 염소산칼륨과 같은 산화제의 알칼리성 용융물과 반응합니다.

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

산화물 및 염에서 금속 회수

크롬은 활성 금속으로 염 용액에서 금속을 대체할 수 있습니다. 2Cr + 3CuCl 2 = 2CrCl 3 + 3Cu.

단순 물질의 속성

부동태화로 인해 공기 중에서 안정적입니다. 같은 이유로 황산 및 질산과 반응하지 않습니다. 2000 °C에서 양쪽성 특성을 갖는 녹색 크롬(III) 산화물 Cr 2 O 3 의 형성과 함께 연소됩니다.

붕소(붕소화물 Cr 2 B, CrB, Cr 3 B 4, CrB 2, CrB 4 및 Cr 5 B 3)와 탄소(탄화물 Cr 23 C 6, Cr 7 C 3 및 ​​Cr 3 C 2)와 크롬의 합성 화합물 , 실리콘(실리사이드 Cr 3 Si, Cr 5 Si 3 및 CrSi) 및 질소(질화물 CrN 및 Cr 2 N).

Cr(+2) 화합물

산화 상태 +2는 염기성 산화물 CrO(검정색)에 해당합니다. Cr 2+ 염(청색 용액)은 산성 환경("분리 시 수소")에서 아연으로 Cr 3+ 염 또는 중크롬산염을 환원하여 얻습니다.

이러한 모든 Cr 2+ 염은 방치 시 물에서 수소를 대체할 정도로 강력한 환원제입니다. 특히 산성 환경에서 공기 중의 산소는 Cr 2+를 산화시켜 파란색 용액이 빠르게 녹색으로 변합니다.

크롬(II) 염 용액에 알칼리를 첨가하면 갈색 또는 노란색의 Cr(OH) 2 수산화물이 침전됩니다.

크롬 디할라이드 CrF 2 , CrCl 2 , CrBr 2 및 CrI 2 합성

Cr(+3) 화합물

+3 산화 상태는 양쪽성 산화물 Cr 2 O 3 및 수산화물 Cr(OH) 3(둘 다 녹색)에 해당합니다. 이것은 크롬의 가장 안정적인 산화 상태입니다. 이 산화 상태의 크롬 화합물은 더러운 자주색(이온 3+)에서 녹색(음이온이 배위 영역에 있음)까지의 색상을 갖습니다.

Cr 3+는 M I Cr (SO 4) 2 12H 2 O (명반) 형태의 이중 황산염이 형성되기 쉽습니다.

크롬 (III) 수산화물은 크롬 (III) 염 용액에서 암모니아와 작용하여 얻습니다.

Cr+3NH+3H2O→Cr(OH)↓+3NH

알칼리 용액을 사용할 수 있지만 과량으로 가용성 하이드록소 복합체가 형성됩니다.

Cr+3OH→Cr(OH)↓

Cr(OH)+3OH→

Cr 2 O 3를 알칼리와 융합하여 크롬철광을 얻습니다.

Cr2O3+2NaOH→2NaCrO2+H2O

하소되지 않은 산화크롬(III)은 알칼리성 용액과 산에 용해됩니다.

Cr2O3+6HCl→2CrCl3+3H2O

크롬(III) 화합물이 알칼리성 매질에서 산화되면 크롬(VI) 화합물이 형성됩니다.

2Na+3H2O→2NaCrO+2NaOH+8H2O

크롬(III) 산화물이 알칼리 및 산화제, 또는 공기 중의 알칼리와 융합될 때도 동일한 일이 발생합니다(이 경우 용융물이 노란색으로 변함).

2Cr2O3+8NaOH+3O2→4Na2CrO4+4H2O

크롬 화합물(+4)[

열수 조건에서 산화크롬(VI) CrO 3 를 조심스럽게 분해하면 강자성이고 금속 전도성을 갖는 산화크롬(IV) CrO 2 가 얻어진다.

사할로겐화크롬 중에서 CrF 4 는 안정하고 사염화크롬 CrCl 4 는 증기 중에만 존재한다.

크롬 화합물(+6)

+6 산화 상태는 산성 산화크롬(VI) CrO 3 및 평형이 있는 여러 산에 해당합니다. 가장 단순한 것은 크롬 H 2 CrO 4 와 2-크롬 H 2 Cr 2 O 7 입니다. 그들은 각각 노란색 크롬산염과 주황색 중크롬산염의 두 가지 계열의 염을 형성합니다.

산화크롬(VI) CrO 3 는 진한 황산과 중크롬산염 용액의 상호 작용에 의해 형성됩니다. 전형적인 산성 산화물은 물과 상호작용할 때 강한 불안정한 크롬산을 형성합니다: 크롬 H 2 CrO 4, 이색 H 2 Cr 2 O 7 및 일반 화학식 H 2 Cr n O 3n+1을 갖는 기타 이소폴리산. 중합도의 증가는 pH 감소, 즉 산도 증가와 함께 발생합니다.

2CrO+2H→Cr2O+H2O

그러나 알칼리 용액이 K 2 Cr 2 O 7의 주황색 용액에 첨가되면 크롬산염 K 2 CrO 4 가 다시 형성되기 때문에 색상이 어떻게 다시 노란색으로 변합니까?

Cr2O+2OH→2CrO+H2O

폴리크롬산은 산화크롬(VI)과 물로 분해되기 때문에 텅스텐 및 몰리브덴에서 발생하는 것처럼 높은 중합도에 도달하지 않습니다.

H2CrnO3n+1→H2O+nCrO3

크롬산염의 용해도는 대략 황산염의 용해도에 해당합니다. 특히, 황색 바륨 크로메이트 BaCrO 4 는 바륨 염이 크롬산염과 중크롬산염 용액 모두에 첨가될 때 침전됩니다.

Ba+CrO→BaCrO↓

2Ba+CrO+H2O→2BaCrO↓+2H

검붉은색의 난용성 크롬산은의 형성은 분석 산을 사용하여 합금에서 은을 검출하는 데 사용됩니다.

오불화크롬 CrF5 및 불안정한 육불화크롬 CrF6이 알려져 있다. 휘발성 크롬 옥시할로겐화물 CrO 2 F 2 및 CrO 2 Cl 2 (염화크롬)도 얻어졌다.

크롬(VI) 화합물은 다음과 같은 강력한 산화제입니다.

K2Cr2O7+14HCl→2CrCl3+2KCl+3Cl2+7H2O

중크롬산염에 과산화수소, 황산 및 유기 용매(에테르)를 첨가하면 청색 과산화크롬 CrO 5 L(L은 용매 분자임)이 형성되어 유기층으로 추출됩니다. 이 반응은 분석적 반응으로 사용됩니다.