Chromium at mga compound nito. Mga compound ng Chromium

Ang Chromium ay isang kemikal na elemento na may atomic number na 24. Ito ay isang matigas, makintab, bakal na kulay-abo na metal na mahusay na nagpapakinis at hindi nabubulok. Ginagamit sa mga haluang metal tulad ng hindi kinakalawang na asero at bilang isang patong. Ang katawan ng tao ay nangangailangan ng maliit na halaga ng trivalent chromium upang ma-metabolize ang asukal, ngunit ang Cr(VI) ay lubhang nakakalason.

Iba't ibang chromium compound, tulad ng chromium(III) oxide at lead chromate, ay maliwanag na kulay at ginagamit sa mga pintura at pigment. Ang pulang kulay ng ruby ​​​​ay dahil sa pagkakaroon ng elementong kemikal na ito. Ang ilang mga sangkap, lalo na ang sodium, ay mga ahente ng oxidizing na ginagamit upang i-oxidize ang mga organikong compound at (kasama ang sulfuric acid) upang linisin ang mga kagamitan sa laboratoryo. Bilang karagdagan, ang chromium oxide (VI) ay ginagamit sa paggawa ng magnetic tape.

Pagtuklas at etimolohiya

Ang kasaysayan ng pagkatuklas ng elementong kemikal na chromium ay ang mga sumusunod. Noong 1761, natagpuan ni Johann Gottlob Lehmann ang isang orange-red mineral sa Ural Mountains at pinangalanan itong "Siberian red lead". Bagama't mali itong natukoy bilang isang tambalan ng lead na may selenium at iron, ang materyal ay talagang lead chromate na may chemical formula na PbCrO 4 . Ngayon ito ay kilala bilang croconte mineral.

Noong 1770, binisita ni Peter Simon Pallas ang lugar kung saan natagpuan ni Leman ang isang pulang mineral na tingga na may kapaki-pakinabang na mga katangian ng pigment sa mga pintura. Ang paggamit ng Siberian red lead bilang isang pintura ay mabilis na nabuo. Bilang karagdagan, ang maliwanag na dilaw mula sa croconte ay naging sunod sa moda.

Noong 1797, nakakuha si Nicolas-Louis Vauquelin ng mga sample ng pula Sa pamamagitan ng paghahalo ng croconte sa hydrochloric acid, nakuha niya ang oxide CrO 3 . Ang Chromium bilang isang kemikal na elemento ay nahiwalay noong 1798. Nakuha ito ng Vauquelin sa pamamagitan ng pag-init ng oxide na may uling. Natuklasan din niya ang mga bakas ng chromium sa mga gemstones tulad ng ruby ​​​​at emerald.

Noong 1800s, ang Cr ay pangunahing ginagamit sa mga pintura at mga leather salt. Ngayon, 85% ng metal ay ginagamit sa mga haluang metal. Ang natitira ay ginagamit sa industriya ng kemikal, ang produksyon ng mga refractory na materyales at ang industriya ng pandayan.

Ang pagbigkas ng elementong kemikal na chromium ay tumutugma sa Greek χρῶμα, na nangangahulugang "kulay", dahil sa maraming mga compound na may kulay na maaaring makuha mula dito.

Pagmimina at produksyon

Ang elemento ay ginawa mula sa chromite (FeCr 2 O 4). Humigit-kumulang kalahati ng mineral na ito sa mundo ay minahan sa South Africa. Bilang karagdagan, ang Kazakhstan, India at Turkey ang mga pangunahing producer nito. Mayroong sapat na mga na-explore na deposito ng chromite, ngunit sa heograpiya ay puro sila sa Kazakhstan at timog Africa.

Ang mga deposito ng katutubong chromium metal ay bihira, ngunit umiiral ang mga ito. Halimbawa, ito ay minahan sa minahan ng Udachnaya sa Russia. Ito ay mayaman sa mga diamante, at ang pagbabawas ng kapaligiran ay nakatulong sa pagbuo ng purong chromium at diamante.

Para sa pang-industriyang produksyon ng metal, ang mga chromite ores ay ginagamot ng tinunaw na alkali (caustic soda, NaOH). Sa kasong ito, ang sodium chromate (Na 2 CrO 4) ay nabuo, na binabawasan ng carbon sa Cr 2 O 3 oxide. Ang metal ay nakuha sa pamamagitan ng pag-init ng oksido sa pagkakaroon ng aluminyo o silikon.

Noong 2000, humigit-kumulang 15 Mt ng chromite ore ang mina at naproseso sa 4 Mt ng ferrochromium, 70% chromium-iron, na may tinatayang market value na US$2.5 bilyon.

Pangunahing katangian

Ang katangian ng chromium elemento ng kemikal ay dahil sa ang katunayan na ito ay isang transition metal ng ika-apat na panahon ng periodic table at matatagpuan sa pagitan ng vanadium at mangganeso. Kasama sa VI group. Natutunaw ito sa temperatura na 1907 °C. Sa pagkakaroon ng oxygen, ang chromium ay mabilis na bumubuo ng isang manipis na layer ng oksido, na nagpoprotekta sa metal mula sa karagdagang pakikipag-ugnayan sa oxygen.

Bilang isang elemento ng paglipat, tumutugon ito sa mga sangkap sa iba't ibang sukat. Kaya, ito ay bumubuo ng mga compound kung saan mayroon itong iba't ibang mga estado ng oksihenasyon. Ang Chromium ay isang kemikal na elemento na may mga ground state na +2, +3 at +6, kung saan ang +3 ang pinaka-matatag. Bilang karagdagan, ang mga estado na +1, +4 at +5 ay sinusunod sa mga bihirang kaso. Ang mga Chromium compound sa +6 na estado ng oksihenasyon ay mga malakas na ahente ng pag-oxidizing.

Anong kulay ang chrome? Ang kemikal na elemento ay nagbibigay ng isang ruby ​​​​hue. Ginagamit din ang Cr 2 O 3 bilang pigment na tinatawag na "chrome green". Ang mga salts color glass nito sa isang emerald green na kulay. Ang Chromium ay isang kemikal na elemento na ang presensya ay nagpapapula ng ruby. Samakatuwid, ginagamit ito sa paggawa ng mga sintetikong rubi.

isotopes

Ang mga isotopes ng chromium ay may mga atomic na timbang mula 43 hanggang 67. Karaniwan, ang elementong kemikal na ito ay binubuo ng tatlong matatag na anyo: 52 Cr, 53 Cr at 54 Cr. Sa mga ito, 52 Cr ang pinakakaraniwan (83.8% ng lahat ng natural na chromium). Bilang karagdagan, 19 na radioisotopes ang inilarawan, kung saan 50 Cr ang pinaka-matatag, na may kalahating buhay na higit sa 1.8 x 10 17 taon. Ang 51 Cr ay may kalahating buhay na 27.7 araw, at para sa lahat ng iba pang radioactive isotopes ay hindi ito lalampas sa 24 na oras, at para sa karamihan sa kanila ito ay tumatagal ng mas mababa sa isang minuto. Ang elemento ay mayroon ding dalawang metastates.

Ang mga isotopes ng Chromium sa crust ng lupa, bilang panuntunan, ay kasama ng mga isotopes ng mangganeso, na nakakahanap ng aplikasyon sa heolohiya. Ang 53 Cr ay nabuo sa panahon ng radioactive decay ng 53 Mn. Ang Mn/Cr isotope ratio ay nagpapatibay ng iba pang impormasyon tungkol sa maagang kasaysayan ng solar system. Ang mga pagbabago sa ratios ng 53 Cr/ 52 Cr at Mn/Cr mula sa iba't ibang meteorites ay nagpapatunay na ang mga bagong atomic nuclei ay nilikha bago ang pagbuo ng solar system.

Chemical element chromium: mga katangian, formula ng mga compound

Ang Chromium oxide (III) Cr 2 O 3, na kilala rin bilang sesquioxide, ay isa sa apat na oxide ng kemikal na elementong ito. Ito ay nakuha mula sa chromite. Ang green compound ay karaniwang tinutukoy bilang "chrome green" kapag ginamit bilang pigment para sa enamel at glass painting. Ang oksido ay maaaring matunaw sa mga acid, na bumubuo ng mga asing-gamot, at sa tinunaw na alkali, chromites.

Potassium bichromate

Ang K 2 Cr 2 O 7 ay isang malakas na ahente ng oxidizing at mas gusto bilang isang ahente ng paglilinis para sa laboratoryo na mga babasagin mula sa organikong bagay. Para dito, ginagamit ang saturated solution nito. Minsan, gayunpaman, pinapalitan ito ng sodium dichromate, batay sa mas mataas na solubility ng huli. Bilang karagdagan, maaari nitong kontrolin ang proseso ng oksihenasyon ng mga organikong compound, pag-convert ng pangunahing alkohol sa aldehyde, at pagkatapos ay sa carbon dioxide.

Ang potasa dichromate ay maaaring maging sanhi ng chromium dermatitis. Ang Chromium ay marahil ang sanhi ng sensitization na humahantong sa pagbuo ng dermatitis, lalo na ng mga kamay at bisig, na talamak at mahirap gamutin. Tulad ng ibang Cr(VI) compounds, ang potassium bichromate ay carcinogenic. Dapat itong hawakan gamit ang mga guwantes at naaangkop na kagamitan sa proteksyon.

Chromic acid

Ang tambalan ay may hypothetical na istraktura H 2 CrO 4 . Ang mga chromic o dichromic acid ay hindi matatagpuan sa kalikasan, ngunit ang kanilang mga anion ay matatagpuan sa iba't ibang mga sangkap. Ang "Chromic acid", na makikita sa pagbebenta, ay talagang ang acid anhydride nito - CrO 3 trioxide.

Lead(II) chromate

Ang PbCrO 4 ay may maliwanag na dilaw na kulay at halos hindi matutunaw sa tubig. Para sa kadahilanang ito, natagpuan nito ang aplikasyon bilang isang pangkulay na pigment sa ilalim ng pangalang "dilaw na korona".

Cr at pentavalent bond

Ang Chromium ay nakikilala sa pamamagitan ng kakayahang bumuo ng mga pentavalent bond. Ang tambalan ay nilikha ng Cr(I) at isang hydrocarbon radical. Ang isang pentavalent bond ay nabuo sa pagitan ng dalawang chromium atoms. Ang formula nito ay maaaring isulat bilang Ar-Cr-Cr-Ar kung saan ang Ar ay isang tiyak na mabangong grupo.

Aplikasyon

Ang Chromium ay isang kemikal na elemento na ang mga katangian ay nagbigay nito ng maraming iba't ibang gamit, ang ilan sa mga ito ay nakalista sa ibaba.

Nagbibigay ito ng mga metal na paglaban sa kaagnasan at isang makintab na ibabaw. Samakatuwid, ang chromium ay kasama sa mga haluang metal tulad ng hindi kinakalawang na asero, na ginagamit sa mga kubyertos, halimbawa. Ginagamit din ito para sa chrome plating.

Ang Chromium ay isang catalyst para sa iba't ibang mga reaksyon. Ito ay ginagamit upang gumawa ng mga hulma para sa pagpapaputok ng mga brick. Ang mga asin nito ay nagpapating ng balat. Ang potasa bichromate ay ginagamit upang i-oxidize ang mga organikong compound tulad ng mga alkohol at aldehydes, pati na rin upang linisin ang mga babasagin sa laboratoryo. Ito ay nagsisilbing fixing agent para sa pagtitina ng tela at ginagamit din sa photography at photo printing.

Ang CrO 3 ay ginagamit upang gumawa ng mga magnetic tape (halimbawa, para sa audio recording), na may mas mahusay na mga katangian kaysa sa mga pelikulang iron oxide.

Papel sa biology

Ang trivalent chromium ay isang kemikal na elemento na mahalaga para sa metabolismo ng asukal sa katawan ng tao. Sa kaibahan, ang hexavalent Cr ay lubhang nakakalason.

Mga hakbang sa pag-iingat

Ang mga compound ng Chromium metal at Cr(III) ay karaniwang hindi itinuturing na mapanganib sa kalusugan, ngunit ang mga substance na naglalaman ng Cr(VI) ay maaaring nakakalason kung matutunaw o malalanghap. Karamihan sa mga sangkap na ito ay nakakairita sa mga mata, balat at mauhog na lamad. Sa talamak na pagkakalantad, ang mga chromium(VI) compound ay maaaring magdulot ng pinsala sa mata kung hindi ginagamot nang maayos. Bilang karagdagan, ito ay isang kinikilalang carcinogen. Ang nakamamatay na dosis ng elementong kemikal na ito ay halos kalahating kutsarita. Ayon sa mga rekomendasyon ng World Health Organization, ang maximum na pinapayagang konsentrasyon ng Cr (VI) sa inuming tubig ay 0.05 mg bawat litro.

Dahil ang mga chromium compound ay ginagamit sa dyes at leather tanning, madalas silang matatagpuan sa lupa at tubig sa lupa ng mga inabandunang pang-industriya na lugar na nangangailangan ng paglilinis at remediation sa kapaligiran. Ang panimulang aklat na naglalaman ng Cr(VI) ay malawakang ginagamit sa industriya ng aerospace at automotive.

Mga katangian ng elemento

Ang mga pangunahing pisikal na katangian ng chromium ay ang mga sumusunod:

• Numero ng atomo: 24.
• Timbang ng atom: 51.996.
• Punto ng pagkatunaw: 1890 °C.
• Punto ng kumukulo: 2482 °C.
• Katayuan ng oksihenasyon: +2, +3, +6.
• Configuration ng electron: 3d 5 4s 1 .

Ang pagtuklas ng chromium ay kabilang sa panahon ng mabilis na pag-unlad ng kemikal-analytical na pag-aaral ng mga asing-gamot at mineral. Sa Russia, ang mga chemist ay nagkaroon ng espesyal na interes sa pagsusuri ng mga mineral na matatagpuan sa Siberia at halos hindi kilala sa Kanlurang Europa. Ang isa sa mga mineral na ito ay ang Siberian red lead ore (crocoite), na inilarawan ni Lomonosov. Ang mineral ay inimbestigahan, ngunit walang iba kundi mga oxide ng lead, iron at aluminum ang natagpuan dito. Gayunpaman, noong 1797, si Vauquelin, sa pamamagitan ng pagpapakulo ng isang pinong giniling na sample ng mineral na may potash at precipitating lead carbonate, ay nakakuha ng isang orange-red solution. Mula sa solusyon na ito, nag-kristal siya ng ruby-red salt, kung saan ang isang oksido at isang libreng metal, na naiiba sa lahat ng kilalang mga metal, ay nakahiwalay. Tawag sa kanya ni Vauquelin Chromium ( Chrome ) mula sa salitang Griyego- pangkulay, kulay; Totoo, narito, hindi pag-aari ng metal ang sinadya, ngunit ang mga matingkad na kulay na asin nito.

Paghahanap sa kalikasan.

Ang pinakamahalagang chromium ore ng praktikal na kahalagahan ay chromite, ang tinatayang komposisyon na tumutugma sa formula na FeCrO ​​​​4.

Ito ay matatagpuan sa Asia Minor, sa mga Urals, sa North America, sa timog Africa. Ang nabanggit na mineral crocoite - PbCrO 4 - ay may teknikal na kahalagahan din. Ang Chromium oxide (3) at ilan sa iba pang mga compound nito ay matatagpuan din sa kalikasan. Sa crust ng lupa, ang nilalaman ng chromium sa mga tuntunin ng metal ay 0.03%. Ang Chromium ay matatagpuan sa Araw, mga bituin, mga meteorite.

Mga Katangiang Pisikal.

Ang Chromium ay isang puti, matigas at malutong na metal, bukod-tanging lumalaban sa kemikal sa mga acid at alkali. Nag-oxidize ito sa hangin at may manipis na transparent oxide film sa ibabaw. Ang Chromium ay may density na 7.1 g / cm 3, ang punto ng pagkatunaw nito ay +1875 0 C.

Resibo.

Sa malakas na pag-init ng chromium iron ore na may karbon, ang chromium at iron ay nabawasan:

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

Bilang resulta ng reaksyong ito, nabuo ang isang haluang metal ng chromium na may bakal, na kung saan ay nailalarawan sa pamamagitan ng mataas na lakas. Upang makakuha ng purong chromium, ito ay binabawasan mula sa chromium(3) oxide na may aluminyo:

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

Dalawang oxide ang karaniwang ginagamit sa prosesong ito - Cr 2 O 3 at CrO 3

Mga katangian ng kemikal.

Salamat sa isang manipis na protective oxide film na sumasaklaw sa ibabaw ng chromium, ito ay lubos na lumalaban sa mga agresibong acid at alkalis. Ang Chromium ay hindi tumutugon sa puro nitric at sulfuric acid, gayundin sa phosphoric acid. Nakikipag-ugnayan ang Chromium sa alkalis sa t = 600-700 o C. Gayunpaman, nakikipag-ugnayan ang chromium sa mga dilute na sulfuric at hydrochloric acid, na nagpapalit ng hydrogen:

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

Sa mataas na temperatura, ang chromium ay nasusunog sa oxygen upang bumuo ng oxide(III).

Ang mainit na kromo ay tumutugon sa singaw ng tubig:

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

Ang Chromium ay tumutugon din sa mga halogens sa mataas na temperatura, mga halogens na may mga hydrogen, sulfur, nitrogen, phosphorus, coal, silicon, boron, halimbawa:

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

Ang mga pisikal at kemikal na katangian ng chromium sa itaas ay natagpuan ang kanilang aplikasyon sa iba't ibang larangan ng agham at teknolohiya. Halimbawa, ang chromium at ang mga haluang metal nito ay ginagamit upang makakuha ng mataas na lakas, mga patong na lumalaban sa kaagnasan sa mechanical engineering. Ang mga haluang metal sa anyo ng ferrochrome ay ginagamit bilang mga tool sa pagputol ng metal. Ang mga haluang metal na may plate na Chrome ay nakahanap ng aplikasyon sa teknolohiyang medikal, sa paggawa ng mga kagamitan sa proseso ng kemikal.

Ang posisyon ng chromium sa periodic table ng mga elemento ng kemikal:

Pinamumunuan ng Chromium ang side subgroup ng pangkat VI ng periodic system ng mga elemento. Ang electronic formula nito ay ang mga sumusunod:

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

Sa pagpuno ng mga orbital ng mga electron sa chromium atom, ang regularidad ay nilabag, ayon sa kung saan ang 4S orbital ay dapat na napunan muna sa estado 4S 2 . Gayunpaman, dahil sa ang katunayan na ang 3d orbital ay sumasakop sa isang mas kanais-nais na posisyon ng enerhiya sa chromium atom, ito ay napuno hanggang sa halagang 4d 5 . Ang ganitong kababalaghan ay sinusunod sa mga atomo ng ilang iba pang mga elemento ng pangalawang subgroup. Maaaring magpakita ang Chromium ng mga estado ng oksihenasyon mula +1 hanggang +6. Ang pinaka-matatag ay mga chromium compound na may mga estado ng oksihenasyon na +2, +3, +6.

Divalent chromium compounds.

Chromium oxide (II) CrO - pyrophoric black powder (pyrophoric - ang kakayahang mag-apoy sa hangin sa isang pinong hating estado). Ang CrO ay natutunaw sa dilute na hydrochloric acid:

CrO + 2HCl = CrCl 2 + H 2 O

Sa hangin, kapag pinainit sa itaas 100 0 C, ang CrO ay nagiging Cr 2 O 3.

Ang divalent chromium salts ay nabuo sa pamamagitan ng pagtunaw ng chromium metal sa mga acid. Ang mga reaksyong ito ay nagaganap sa isang kapaligiran ng isang hindi aktibong gas (halimbawa, H 2), dahil sa pagkakaroon ng hangin, ang Cr(II) ay madaling na-oxidized sa Cr(III).

Ang Chromium hydroxide ay nakuha sa anyo ng isang dilaw na precipitate sa pamamagitan ng pagkilos ng isang alkali solution sa chromium (II) chloride:

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

Ang Cr(OH) 2 ay may mga pangunahing katangian, ay isang ahente ng pagbabawas. Ang hydrated Cr2+ ion ay may kulay na maputlang asul. Ang isang may tubig na solusyon ng CrCl 2 ay may asul na kulay. Sa hangin sa may tubig na mga solusyon, ang mga compound ng Cr(II) ay nagbabago sa mga compound ng Cr(III). Ito ay lalo na binibigkas para sa Cr(II) hydroxide:

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

Trivalent chromium compounds.

Ang Chromium oxide (III) Cr 2 O 3 ay isang refractory green powder. Ito ay malapit sa corundum sa tigas. Sa laboratoryo, maaari itong makuha sa pamamagitan ng pagpainit ng ammonium dichromate:

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

Cr 2 O 3 - amphoteric oxide, kapag pinagsama sa alkalis, bumubuo ng mga chromites: Cr 2 O 3 + 2NaOH \u003d 2NaCrO 2 + H 2 O

Ang Chromium hydroxide ay isa ring amphoteric compound:

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

Ang anhydrous CrCl 3 ay may hitsura ng madilim na lilang dahon, ganap na hindi matutunaw sa malamig na tubig, at natutunaw nang napakabagal kapag pinakuluan. Anhydrous chromium sulfate (III) Cr 2 (SO 4) 3 pink, hindi rin natutunaw sa tubig. Sa pagkakaroon ng mga ahente ng pagbabawas, ito ay bumubuo ng purple chromium sulfate Cr 2 (SO 4) 3 *18H 2 O. Ang green chromium sulfate hydrates ay kilala rin, na naglalaman ng mas maliit na dami ng tubig. Ang Chrome alum KCr(SO 4) 2 *12H 2 O ay nag-kristal mula sa mga solusyon na naglalaman ng violet chromium sulfate at potassium sulfate. Ang isang solusyon ng chromic alum ay nagiging berde kapag pinainit dahil sa pagbuo ng mga sulfate.

Mga reaksyon sa chromium at mga compound nito

Halos lahat ng chromium compound at ang kanilang mga solusyon ay may matinding kulay. Ang pagkakaroon ng isang walang kulay na solusyon o isang puting namuo, maaari nating tapusin na may mataas na antas ng posibilidad na ang chromium ay wala.

1. Kami ay malakas na nagpainit sa apoy ng isang burner sa isang tasa ng porselana tulad ng isang halaga ng potassium dichromate na magkasya sa dulo ng isang kutsilyo. Ang asin ay hindi maglalabas ng tubig ng pagkikristal, ngunit matutunaw sa temperatura na mga 400 0 C na may pagbuo ng isang madilim na likido. Painitin natin ito ng ilang minuto sa isang malakas na apoy. Pagkatapos ng paglamig, isang berdeng namuo ang mga form sa shard. Ang bahagi nito ay natutunaw sa tubig (ito ay nagiging dilaw), at ang iba pang bahagi ay naiwan sa shard. Ang asin ay nabubulok kapag pinainit, na nagreresulta sa pagbuo ng natutunaw na dilaw na potassium chromate K 2 CrO 4 at berdeng Cr 2 O 3 .
2. I-dissolve ang 3g ng powdered potassium dichromate sa 50ml ng tubig. Sa isang bahagi magdagdag ng ilang potassium carbonate. Ito ay matutunaw sa paglabas ng CO 2 , at ang kulay ng solusyon ay magiging mapusyaw na dilaw. Ang Chromate ay nabuo mula sa potassium bichromate. Kung nagdaragdag tayo ngayon ng 50% na solusyon ng sulfuric acid sa mga bahagi, pagkatapos ay lilitaw muli ang pula-dilaw na kulay ng bichromate.
3. Ibuhos sa isang test tube 5 ml. potassium dichromate solution, pakuluan na may 3 ml ng concentrated hydrochloric acid sa ilalim ng draft. Ang dilaw-berdeng lason na gas na kloro ay inilabas mula sa solusyon, dahil ang chromate ay mag-ooxidize ng HCl sa Cl 2 at H 2 O. Ang chromate mismo ay magiging berdeng trivalent chromium chloride. Maaari itong ihiwalay sa pamamagitan ng pagsingaw ng solusyon, at pagkatapos, pagsasama sa soda at nitrate, na-convert sa chromate.
4. Kapag ang isang solusyon ng lead nitrate ay idinagdag, ang dilaw na lead chromate ay namuo; kapag nakikipag-ugnayan sa isang solusyon ng silver nitrate, nabuo ang isang red-brown precipitate ng silver chromate.
5. Magdagdag ng hydrogen peroxide sa isang solusyon ng potassium bichromate at acidify ang solusyon na may sulfuric acid. Ang solusyon ay nakakakuha ng malalim na asul na kulay dahil sa pagbuo ng chromium peroxide. Ang peroxide, kapag inalog ng ilang eter, ay magiging isang organikong solvent at magiging asul ito. Ang reaksyong ito ay partikular para sa chromium at napakasensitibo. Maaari itong magamit upang makita ang chromium sa mga metal at haluang metal. Una sa lahat, ito ay kinakailangan upang matunaw ang metal. Sa matagal na pagkulo na may 30% sulfuric acid (maaari ding idagdag ang hydrochloric acid), ang chromium at maraming bakal ay bahagyang natutunaw. Ang resultang solusyon ay naglalaman ng chromium (III) sulfate. Upang makapagsagawa ng reaksyon sa pagtuklas, ine-neutralize muna namin ito ng caustic soda. Namuo ang gray-green chromium (III) hydroxide, na natutunaw sa labis na NaOH at bumubuo ng berdeng sodium chromite. Salain ang solusyon at magdagdag ng 30% hydrogen peroxide. Kapag pinainit, ang solusyon ay magiging dilaw, dahil ang chromite ay na-oxidized sa chromate. Ang pag-asim ay magreresulta sa isang asul na kulay ng solusyon. Ang may kulay na tambalan ay maaaring makuha sa pamamagitan ng pag-alog ng eter.

Analytical reaksyon para sa chromium ions.

1. Sa 3-4 na patak ng isang solusyon ng chromium chloride CrCl 3 magdagdag ng isang 2M na solusyon ng NaOH hanggang sa matunaw ang unang namuo. Pansinin ang kulay ng sodium chromite na nabuo. Init ang nagresultang solusyon sa isang paliguan ng tubig. Anong nangyayari?
2. Sa 2-3 patak ng CrCl 3 na solusyon magdagdag ng pantay na dami ng 8M NaOH na solusyon at 3-4 na patak ng 3% H 2 O 2 na solusyon. Painitin ang pinaghalong reaksyon sa isang paliguan ng tubig. Anong nangyayari? Anong precipitate ang nabuo kung ang nagresultang kulay na solusyon ay neutralisado, ang CH 3 COOH ay idinagdag dito, at pagkatapos ay ang Pb (NO 3) 2?
3. Ibuhos ang 4-5 patak ng mga solusyon ng chromium sulfate Cr 2 (SO 4) 3, IMH 2 SO 4 at KMnO 4 sa isang test tube. Painitin ang lugar ng reaksyon sa loob ng ilang minuto sa isang paliguan ng tubig. Pansinin ang pagbabago sa kulay ng solusyon. Ano ang naging sanhi nito?
4. Sa 3-4 na patak ng K 2 Cr 2 O 7 na solusyon na naaasido ng nitric acid, magdagdag ng 2-3 patak ng H 2 O 2 na solusyon at ihalo. Ang asul na kulay ng solusyon na lumilitaw ay dahil sa hitsura ng perchromic acid H 2 CrO 6:

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

Bigyang-pansin ang mabilis na pagkabulok ng H 2 CrO 6:

2H 2 CrO 6 + 8H+ = 2Cr 3+ + 3O 2 + 6H 2 O
kulay asul na kulay berde

Ang perchromic acid ay mas matatag sa mga organikong solvent.

1. Sa 3-4 na patak ng K 2 Cr 2 O 7 na solusyon na naaasido ng nitric acid, magdagdag ng 5 patak ng isoamyl alcohol, 2-3 patak ng H 2 O 2 na solusyon at kalugin ang pinaghalong reaksyon. Ang layer ng organic solvent na lumulutang sa itaas ay may kulay na maliwanag na asul. Mabagal na kumukupas ang kulay. Ihambing ang katatagan ng H 2 CrO 6 sa mga organiko at may tubig na mga bahagi.
2. Kapag nag-interact ang CrO 4 2- at Ba 2+ ions, namuo ang dilaw na precipitate ng barium chromate BaCrO 4.
3. Ang silver nitrate ay bumubuo ng brick red precipitate ng silver chromate na may CrO 4 2 ions.
4. Kumuha ng tatlong test tube. Maglagay ng 5-6 patak ng K 2 Cr 2 O 7 na solusyon sa isa sa kanila, ang parehong dami ng K 2 CrO 4 na solusyon sa pangalawa, at tatlong patak ng parehong solusyon sa pangatlo. Pagkatapos ay magdagdag ng tatlong patak ng potassium iodide solution sa bawat tubo. Ipaliwanag ang resulta. Acidify ang solusyon sa pangalawang tubo. Anong nangyayari? Bakit?

Nakakaaliw na mga eksperimento na may mga chromium compound

1. Ang pinaghalong CuSO 4 at K 2 Cr 2 O 7 ay nagiging berde kapag idinagdag ang alkali, at nagiging dilaw sa pagkakaroon ng acid. Sa pamamagitan ng pagpainit ng 2 mg ng gliserol na may maliit na halaga ng (NH 4) 2 Cr 2 O 7 at pagkatapos ay pagdaragdag ng alkohol, ang isang maliwanag na berdeng solusyon ay nakuha pagkatapos ng pagsasala, na nagiging dilaw kapag idinagdag ang acid, at nagiging berde sa neutral o alkalina. daluyan.
2. Ilagay sa gitna ng lata na may thermite "ruby mixture" - lubusan na giling at ilagay sa aluminum foil Al 2 O 3 (4.75 g) kasama ang pagdaragdag ng Cr 2 O 3 (0.25 g). Upang ang garapon ay hindi lumamig nang mas matagal, ito ay kinakailangan upang ilibing ito sa ilalim ng itaas na gilid sa buhangin, at pagkatapos na ang thermite ay mag-apoy at magsimula ang reaksyon, takpan ito ng isang bakal na sheet at punan ito ng buhangin. Bangko upang maghukay sa isang araw. Ang resulta ay isang red-ruby powder.
3. Ang 10 g ng potassium bichromate ay triturated na may 5 g ng sodium o potassium nitrate at 10 g ng asukal. Ang pinaghalong ay moistened at halo-halong may collodion. Kung ang pulbos ay naka-compress sa isang glass tube, at pagkatapos ay ang stick ay itinulak at sunugin mula sa dulo, kung gayon ang isang "ahas" ay magsisimulang gumapang palabas, unang itim, at pagkatapos ng paglamig - berde. Ang isang stick na may diameter na 4 mm ay nasusunog sa bilis na humigit-kumulang 2 mm bawat segundo at humahaba ng 10 beses.
4. Kung paghaluin mo ang mga solusyon ng tansong sulpate at potasa dichromate at magdagdag ng isang maliit na solusyon sa ammonia, kung gayon ang isang amorphous brown precipitate ng komposisyon na 4СuCrO 4 * 3NH 3 * 5H 2 O ay mahuhulog, na natutunaw sa hydrochloric acid upang bumuo ng isang dilaw na solusyon, at sa labis ng ammonia isang berdeng solusyon ay nakuha. Kung ang karagdagang alkohol ay idinagdag sa solusyon na ito, ang isang berdeng namuo ay bubuo, na, pagkatapos ng pagsasala, ay nagiging asul, at pagkatapos ng pagpapatayo, asul-lila na may mga pulang kislap, malinaw na nakikita sa malakas na liwanag.
5. Ang chromium oxide na natitira pagkatapos ng "bulkan" o "pharaoh snake" na mga eksperimento ay maaaring mabuo muli. Upang gawin ito, kinakailangang i-fuse ang 8 g ng Cr 2 O 3 at 2 g ng Na 2 CO 3 at 2.5 g ng KNO 3 at gamutin ang pinalamig na haluang metal na may tubig na kumukulo. Nakukuha ang natutunaw na chromate, na maaari ding ma-convert sa iba pang mga compound ng Cr(II) at Cr(VI), kabilang ang orihinal na ammonium dichromate.

Mga halimbawa ng redox transition na kinasasangkutan ng chromium at mga compound nito

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
c) 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

Elemento ng Chrome bilang isang artist

Ang mga chemist ay madalas na bumaling sa problema ng paglikha ng mga artipisyal na pigment para sa pagpipinta. Noong ika-18-19 na siglo, binuo ang teknolohiya para sa pagkuha ng maraming materyal na larawan. Louis Nicolas Vauquelin noong 1797, na natuklasan ang dating hindi kilalang elementong chromium sa Siberian red ore, ay naghanda ng bago, kapansin-pansing matatag na pintura - chrome green. Ang chromophore nito ay aqueous chromium (III) oxide. Sa ilalim ng pangalang "emerald green" nagsimula itong gawin noong 1837. Nang maglaon, iminungkahi ni L. Vauquelen ang ilang mga bagong pintura: barite, zinc at chrome yellow. Sa paglipas ng panahon, pinalitan sila ng mas patuloy na dilaw, orange na pigment batay sa cadmium.

Ang Chrome green ang pinakamatibay at pinakamabilis na pintura na hindi apektado ng mga atmospheric gas. Nilagyan ng langis, ang chrome green ay may mahusay na kapangyarihan sa pagtatago at may kakayahang matuyo nang mabilis, samakatuwid, mula noong ika-19 na siglo. malawak itong ginagamit sa pagpipinta. Malaki ang kahalagahan nito sa pagpipinta ng porselana. Ang katotohanan ay ang mga produktong porselana ay maaaring palamutihan ng parehong underglaze at overglaze na pagpipinta. Sa unang kaso, ang mga pintura ay inilapat sa ibabaw lamang ng isang bahagyang pinaputok na produkto, na pagkatapos ay natatakpan ng isang layer ng glaze. Sinusundan ito ng pangunahing, mataas na temperatura na pagpapaputok: para sa sintering ang porselana mass at pagtunaw ng glaze, ang mga produkto ay pinainit sa 1350 - 1450 0 C. Napakakaunting mga pintura ang makatiis ng ganoong mataas na temperatura nang walang mga pagbabago sa kemikal, at sa lumang mga araw na mayroon lamang dalawa sa kanila - kobalt at kromo. Ang itim na oksido ng kobalt, na inilapat sa ibabaw ng isang bagay na porselana, ay sumasama sa glaze sa panahon ng pagpapaputok, na nakikipag-ugnayan sa kemikal dito. Bilang isang resulta, ang maliwanag na asul na cobalt silicates ay nabuo. Ang cobalt blue na chinaware na ito ay kilala sa lahat. Ang Chromium oxide (III) ay hindi nakikipag-ugnayan sa kemikal sa mga bahagi ng glaze at namamalagi lamang sa pagitan ng mga shards ng porselana at ng transparent na glaze na may "bingi" na layer.

Bilang karagdagan sa chrome green, ang mga artist ay gumagamit ng mga pintura na nagmula sa Volkonskoite. Ang mineral na ito mula sa pangkat ng mga montmorillonites (isang clay mineral ng subclass ng complex silicates Na (Mo, Al), Si 4 O 10 (OH) 2) ay natuklasan noong 1830 ng Russian mineralogist na si Kemmerer at pinangalanang M.N. Volkonskaya, ang anak na babae. ng bayani ng Labanan ng Borodino, Heneral N N. Raevsky, asawa ng Decembrist S. G. Volkonsky Volkonskoite ay isang luad na naglalaman ng hanggang 24% chromium oxide, pati na rin ang mga oxide ng aluminyo at bakal (III). ay tumutukoy sa magkakaibang kulay nito - mula sa kulay ng isang darkened winter fir hanggang sa maliwanag na berdeng kulay ng isang swamp frog.

Si Pablo Picasso ay bumaling sa mga geologist ng ating bansa na may kahilingan na pag-aralan ang mga reserba ng Volkonskoite, na nagbibigay sa pintura ng isang natatanging sariwang tono. Sa kasalukuyan, ang isang paraan ay binuo para sa pagkuha ng artipisyal na wolkonskoite. Ito ay kagiliw-giliw na tandaan na, ayon sa modernong pananaliksik, ang mga pintor ng icon ng Russia ay gumamit ng mga pintura mula sa materyal na ito kasing aga ng Middle Ages, bago pa ang "opisyal" na pagtuklas nito. Ang Guinier's green (nilikha noong 1837), na ang chromoform ay isang hydrate ng chromium oxide Cr 2 O 3 * (2-3) H 2 O, kung saan ang bahagi ng tubig ay chemically bound at part adsorbed, ay sikat din sa mga artist. Ang pigment na ito ay nagbibigay sa pintura ng kulay ng esmeralda.

site, na may buo o bahagyang pagkopya ng materyal, ang isang link sa pinagmulan ay kinakailangan.

Ang Chromium ay isang elemento ng isang side subgroup ng ika-6 na pangkat ng ika-4 na yugto ng periodic system ng mga kemikal na elemento ng D. I. Mendeleev, na may atomic number na 24. Ito ay itinalaga ng simbolong Cr (lat. Chromium). Ang simpleng sangkap na chromium ay isang maasul na puti na matigas na metal.

Mga kemikal na katangian ng chromium

Sa ilalim ng normal na mga kondisyon, ang chromium ay tumutugon lamang sa fluorine. Sa mataas na temperatura (mahigit sa 600°C) nakikipag-ugnayan ito sa oxygen, halogens, nitrogen, silicon, boron, sulfur, at phosphorus.

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

Sa isang mainit na estado, ito ay tumutugon sa singaw ng tubig:

2Cr + 3H 2 O → Cr 2 O 3 + 3H 2

Natutunaw ang Chromium sa dilute strong acids (HCl, H 2 SO 4)

Sa kawalan ng hangin, ang Cr 2+ salts ay nabuo, at sa hangin, Cr 3+ salts ay nabuo.

Cr + 2HCl → CrCl 2 + H 2

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

Ang pagkakaroon ng isang proteksiyon na pelikula ng oksido sa ibabaw ng metal ay nagpapaliwanag ng pagiging pasibo nito na may kaugnayan sa mga puro solusyon ng mga acid - mga ahente ng oxidizing.

Mga compound ng Chromium

Chromium(II) oxide at chromium(II) hydroxide ay basic.

Cr(OH) 2 + 2HCl → CrCl 2 + 2H 2 O

Ang mga compound ng Chromium (II) ay malakas na mga ahente ng pagbabawas; pumasa sa chromium (III) compounds sa ilalim ng pagkilos ng atmospheric oxygen.

2CrCl 2 + 2HCl → 2CrCl 3 + H 2

4Cr(OH) 2 + O 2 + 2H 2 O → 4Cr(OH) 3

Chromium oxide (III) Ang Cr 2 O 3 ay isang berde, hindi malulutas sa tubig na pulbos. Ito ay maaaring makuha sa pamamagitan ng calcining chromium (III) hydroxide o potassium at ammonium dichromates:

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 (reaksyon ng bulkan)

amphoteric oxide. Kapag ang Cr 2 O 3 ay pinagsama sa alkalis, soda at acid salts, ang mga chromium compound ay nakukuha na may oxidation state (+3):

Cr 2 O 3 + 2NaOH → 2NaCrO 2 + H 2 O

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

Kapag pinagsama sa isang pinaghalong alkali at isang oxidizing agent, ang mga chromium compound ay nakuha sa estado ng oksihenasyon (+6):

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

Chromium (III) hydroxide C r (OH) 3 . amphoteric hydroxide. Grey-green, nabubulok sa pag-init, pagkawala ng tubig at pagbuo ng berde metahydroxide CrO(OH). Hindi natutunaw sa tubig. Namuo ito mula sa solusyon bilang isang grey-blue at bluish-green hydrate. Tumutugon sa mga acid at alkalis, hindi nakikipag-ugnayan sa ammonia hydrate.

Mayroon itong mga amphoteric na katangian - natutunaw ito sa parehong mga acid at alkali:

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 - (conc.) \u003d [Cr (OH) 6] 3-

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

Cr(OH) 3 →(120 o C – H 2 O) CrO(OH) →(430-1000 0 С –H 2 O) Cr2O3

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

Resibo: pag-ulan na may ammonia hydrate mula sa isang solusyon ng chromium(III) salts:

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

Cr 2 (SO 4) 3 + 6NaOH → 2Cr(OH) 3 ↓+ 3Na 2 SO 4 (sobra sa alkali - natutunaw ang precipitate)

Ang mga asin ng chromium (III) ay may lila o madilim na berdeng kulay. Sa pamamagitan ng mga kemikal na katangian, sila ay kahawig ng walang kulay na mga asing-gamot na aluminyo.

Ang mga compound ng Cr(III) ay maaaring magpakita ng parehong pag-oxidizing at pagbabawas ng mga katangian:

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

Hexavalent chromium compounds

Chromium(VI) oxide CrO 3 - maliwanag na pulang kristal, natutunaw sa tubig.

Inihanda mula sa potassium chromate (o dichromate) at H 2 SO 4 (conc.).

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 - acidic oxide, bumubuo ng dilaw na chromates CrO 4 2- na may alkalis:

CrO 3 + 2KOH → K 2 CrO 4 + H 2 O

Sa isang acidic na kapaligiran, ang mga chromate ay nagiging orange dichromates Cr 2 O 7 2-:

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

Sa isang alkalina na kapaligiran, ang reaksyong ito ay nagpapatuloy sa kabaligtaran na direksyon:

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

Ang Potassium dichromate ay isang oxidizing agent sa isang acidic na kapaligiran:

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

Potassium chromate K 2 Cr Mga 4 . Oksosol. Dilaw, hindi hygroscopic. Natutunaw nang walang decomposition, thermally stable. Lubos na natutunaw sa tubig dilaw ang kulay ng solusyon ay tumutugma sa CrO 4 2- ion, bahagyang hydrolyzes ang anion. Sa isang acidic na kapaligiran, pumasa ito sa K 2 Cr 2 O 7. Oxidizing agent (mas mahina kaysa K 2 Cr 2 O 7). Pumapasok sa mga reaksyon ng pagpapalitan ng ion.

Kwalitatibong reaksyon sa ion CrO 4 2- - pag-ulan ng isang dilaw na precipitate ng barium chromate, nabubulok sa isang malakas na acidic na kapaligiran. Ito ay ginagamit bilang isang mordant para sa pagtitina ng mga tela, isang leather tanning agent, isang selective oxidizing agent, at isang reagent sa analytical chemistry.

Mga equation ng pinakamahalagang reaksyon:

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 (conc., horizon) \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 (pula) ↓

Kwalitatibong tugon:

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

Resibo: sintering ng chromite na may potash sa hangin:

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

Potassium dichromate K 2 Cr 2 O 7 . Oksosol. teknikal na pangalan chrompeak. Kahel-pula, hindi hygroscopic. Natutunaw nang walang agnas, nabubulok sa karagdagang pag-init. Lubos na natutunaw sa tubig kahel ang kulay ng solusyon ay tumutugma sa ion Cr 2 O 7 2-). Sa isang alkaline medium, ito ay bumubuo ng K 2 CrO 4 . Isang tipikal na ahente ng oxidizing sa solusyon at kapag pinagsama. Pumapasok sa mga reaksyon ng pagpapalitan ng ion.

Kwalitatibong mga reaksyon- asul na pangkulay ng isang solusyon sa eter sa pagkakaroon ng H 2 O 2, asul na pangkulay ng isang may tubig na solusyon sa ilalim ng pagkilos ng atomic hydrogen.

Ito ay ginagamit bilang isang leather tanning agent, isang mordant para sa pagtitina ng mga tela, isang bahagi ng pyrotechnic compositions, isang reagent sa analytical chemistry, isang metal corrosion inhibitor, na may halong H 2 SO 4 (conc.) - para sa paghuhugas ng mga pagkaing kemikal.

Mga equation ng pinakamahalagang reaksyon:

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 (conc) \u003d 2CrCl 3 + 3Cl 2 + 7H 2 O + 2KCl (kumukulo)

K 2 Cr 2 O 7 (t) + 2H 2 SO 4 (96%) ⇌2KHSO 4 + 2CrO 3 + H 2 O (“chromium mixture”)

K 2 Cr 2 O 7 +KOH (conc) \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- (conc) + 2Ag + (razb.) \u003d Ag 2 Cr 2 O 7 (napaka pula) ↓

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

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

Resibo: paggamot ng K 2 CrO 4 na may sulfuric acid:

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

"Pambansang Pananaliksik Tomsk Polytechnic University"

Institute of Natural Resources Geoecology at Geochemistry

Chromium

Sa pamamagitan ng disiplina:

Chemistry

Nakumpleto:

mag-aaral ng pangkat 2G41 Tkacheva Anastasia Vladimirovna 10/29/2014

Sinuri:

guro Stas Nikolay Fedorovich

Posisyon sa periodic system

Chromium- isang elemento ng isang side subgroup ng ika-6 na pangkat ng ika-4 na panahon ng periodic system ng mga elemento ng kemikal ng D. I. Mendeleev na may atomic number 24. Ito ay ipinahiwatig ng simbolo Cr(lat. Chromium). simpleng sangkap kromo- matigas na mala-bughaw-puting metal. Ang Chromium ay minsang tinutukoy bilang isang ferrous na metal.

Ang istraktura ng atom

17 Cl) 2) 8) 7 - diagram ng istraktura ng atom

1s2s2p3s3p - electronic formula

Ang atom ay matatagpuan sa panahon III, at may tatlong antas ng enerhiya

Ang atom ay matatagpuan sa VII sa pangkat, sa pangunahing subgroup - sa panlabas na antas ng enerhiya ng 7 electron

Mga katangian ng elemento

Mga Katangiang Pisikal

Ang Chromium ay isang puting makintab na metal na may cubic body-centered lattice, a = 0.28845 nm, na nailalarawan sa pamamagitan ng tigas at brittleness, na may density na 7.2 g / cm 3, isa sa pinakamahirap na purong metal (pangalawa lamang sa beryllium, tungsten at uranium ), na may punto ng pagkatunaw na 1903 degrees. At may kumukulo na mga 2570 degrees. C. Sa hangin, ang ibabaw ng chromium ay natatakpan ng isang oxide film, na pinoprotektahan ito mula sa karagdagang oksihenasyon. Ang pagdaragdag ng carbon sa chromium ay lalong nagpapataas ng katigasan nito.

Mga katangian ng kemikal

Ang Chromium sa ilalim ng normal na mga kondisyon ay isang inert metal, kapag pinainit ito ay nagiging medyo aktibo.

Pakikipag-ugnayan sa mga di-metal

Kapag pinainit sa itaas 600°C, nasusunog ang chromium sa oxygen:

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

Ito ay tumutugon sa fluorine sa 350°C, na may chlorine sa 300°C, na may bromine sa pulang init na temperatura, na bumubuo ng chromium (III) halides:

2Cr + 3Cl 2 = 2CrCl 3 .

Ito ay tumutugon sa nitrogen sa mga temperaturang higit sa 1000°C upang bumuo ng mga nitride:

2Cr + N 2 = 2CrN

o 4Cr + N 2 = 2Cr 2 N.

2Cr + 3S = Cr 2 S 3 .

Tumutugon sa boron, carbon at silicon upang bumuo ng mga boride, carbide at silicide:

Cr + 2B = CrB 2 (ang pagbuo ng Cr 2 B, CrB, Cr 3 B 4, CrB 4 ay posible),

2Cr + 3C \u003d Cr 2 C 3 (ang pagbuo ng Cr 23 C 6, Cr 7 B 3 ay posible),

Cr + 2Si = CrSi 2 (posibleng pagbuo ng Cr 3 Si, Cr 5 Si 3, CrSi).

Hindi ito direktang nakikipag-ugnayan sa hydrogen.

Pakikipag-ugnayan sa tubig

Sa isang pinong giniling na mainit na estado, ang chromium ay tumutugon sa tubig, na bumubuo ng chromium (III) oxide at hydrogen:

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

Pakikipag-ugnayan sa mga acid

Sa serye ng electrochemical ng mga boltahe ng mga metal, ang chromium ay bago ang hydrogen, pinapalitan nito ang hydrogen mula sa mga solusyon ng mga non-oxidizing acid:

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

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

Sa pagkakaroon ng atmospheric oxygen, ang mga chromium (III) na asin ay nabuo:

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

Ang puro nitric at sulfuric acid ay nagpapasibo ng chromium. Ang Chromium ay maaaring matunaw sa kanila lamang sa malakas na pag-init, ang mga chromium (III) na asing-gamot at mga produktong pagbabawas ng acid ay nabuo:

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.

Pakikipag-ugnayan sa alkaline reagents

Sa may tubig na mga solusyon ng alkalis, ang chromium ay hindi natutunaw; ito ay dahan-dahang tumutugon sa alkali na natutunaw upang bumuo ng mga chromites at naglalabas ng hydrogen:

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

Tumutugon sa alkaline melts ng oxidizing agents, tulad ng potassium chlorate, habang ang chromium ay pumasa sa potassium chromate:

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

Pagbawi ng mga metal mula sa mga oxide at salts

Ang Chromium ay isang aktibong metal, na may kakayahang maglipat ng mga metal mula sa mga solusyon ng kanilang mga asin: 2Cr + 3CuCl 2 = 2CrCl 3 + 3Cu.

Mga katangian ng isang simpleng sangkap

Matatag sa hangin dahil sa pagiging pasibo. Para sa parehong dahilan, hindi ito tumutugon sa sulfuric at nitric acids. Sa 2000 °C, nasusunog ito sa pagbuo ng berdeng chromium (III) oxide Cr 2 O 3, na may mga katangiang amphoteric.

Synthesized compounds ng chromium na may boron (borides Cr 2 B, CrB, Cr 3 B 4, CrB 2, CrB 4 at Cr 5 B 3), na may carbon (carbides Cr 23 C 6, Cr 7 C 3 at Cr 3 C 2) , na may silikon (silicids Cr 3 Si, Cr 5 Si 3 at CrSi) at nitrogen (nitrides CrN at Cr 2 N).

Mga compound ng Cr(+2).

Ang estado ng oksihenasyon +2 ay tumutugma sa pangunahing oxide CrO (itim). Ang mga Cr 2+ salts (asul na solusyon) ay nakukuha sa pamamagitan ng pagbabawas ng Cr 3+ salts o dichromates na may zinc sa isang acidic na kapaligiran (“hydrogen at the time of isolation”):

Ang lahat ng mga Cr 2+ salt na ito ay malakas na mga ahente ng pagbabawas, hanggang sa maalis nila ang hydrogen mula sa tubig kapag nakatayo. Ang oxygen sa hangin, lalo na sa isang acidic na kapaligiran, ay nag-oxidize ng Cr 2+, bilang isang resulta kung saan ang asul na solusyon ay mabilis na nagiging berde.

Ang kayumanggi o dilaw na Cr(OH) 2 hydroxide ay namuo kapag ang alkalis ay idinagdag sa mga solusyon ng chromium(II) salts.

Na-synthesize ang Chromium dihalides CrF 2 , CrCl 2 , CrBr 2 at CrI 2

Mga compound ng Cr(+3).

Ang +3 oxidation state ay tumutugma sa amphoteric oxide Cr 2 O 3 at ang hydroxide Cr (OH) 3 (parehong berde). Ito ang pinaka-matatag na estado ng oksihenasyon ng chromium. Ang mga Chromium compound sa ganitong estado ng oksihenasyon ay may kulay mula sa dirty purple (ion 3+) hanggang berde (anion ay nasa coordination sphere).

Ang Cr 3+ ay madaling mabuo ng double sulfate ng form M I Cr (SO 4) 2 12H 2 O (alum)

Ang Chromium (III) hydroxide ay nakukuha sa pamamagitan ng pagkilos ng ammonia sa mga solusyon ng chromium (III) salts:

Cr+3NH+3H2O→Cr(OH)↓+3NH

Maaaring gamitin ang mga solusyon sa alkali, ngunit sa kanilang labis ay nabuo ang isang natutunaw na hydroxo complex:

Cr+3OH→Cr(OH)↓

Cr(OH)+3OH→

Sa pamamagitan ng pagsasama ng Cr 2 O 3 sa alkalis, ang mga chromites ay nakuha:

Cr2O3+2NaOH→2NaCrO2+H2O

Ang uncalcined chromium (III) oxide ay natutunaw sa mga alkaline na solusyon at sa mga acid:

Cr2O3+6HCl→2CrCl3+3H2O

Kapag ang chromium(III) compounds ay na-oxidize sa isang alkaline medium, chromium(VI) compounds ay nabuo:

2Na+3HO→2NaCrO+2NaOH+8HO

Ang parehong bagay ay nangyayari kapag ang chromium (III) oxide ay pinagsama sa alkali at oxidizing agent, o may alkali sa hangin (ang tunaw ay nagiging dilaw sa kasong ito):

2Cr2O3+8NaOH+3O2→4Na2CrO4+4H2O

Mga Chromium compound (+4)[

Sa maingat na pagkabulok ng chromium oxide (VI) CrO 3 sa ilalim ng hydrothermal na kondisyon, ang chromium oxide (IV) CrO 2 ay nakuha, na ferromagnetic at may metallic conductivity.

Sa mga chromium tetrahalides, ang CrF 4 ay matatag, ang chromium tetrachloride CrCl 4 ay umiiral lamang sa singaw.

Mga Chromium compound (+6)

Ang +6 na estado ng oksihenasyon ay tumutugma sa acidic chromium oxide (VI) CrO 3 at isang bilang ng mga acid kung saan mayroong isang ekwilibriyo. Ang pinakasimple sa mga ito ay chromic H 2 CrO 4 at two-chrome H 2 Cr 2 O 7 . Bumubuo sila ng dalawang serye ng mga asin: yellow chromates at orange dichromates, ayon sa pagkakabanggit.

Ang Chromium oxide (VI) CrO 3 ay nabuo sa pamamagitan ng interaksyon ng concentrated sulfuric acid sa mga solusyon ng dichromates. Isang tipikal na acid oxide, kapag nakikipag-ugnayan sa tubig, ito ay bumubuo ng malakas na hindi matatag na chromic acid: chromic H 2 CrO 4, dichromic H 2 Cr 2 O 7 at iba pang mga isopoly acid na may pangkalahatang formula na H 2 Cr n O 3n+1. Ang isang pagtaas sa antas ng polimerisasyon ay nangyayari sa isang pagbawas sa pH, iyon ay, isang pagtaas sa kaasiman:

2CrO+2H→Cr2O+H2O

Ngunit kung ang isang alkali na solusyon ay idinagdag sa isang orange na solusyon ng K 2 Cr 2 O 7, paano muling nagiging dilaw ang kulay, dahil ang chromate K 2 CrO 4 ay nabuo muli:

Cr2O+2OH→2CrO+HO

Hindi ito umabot sa mataas na antas ng polymerization, tulad ng nangyayari sa tungsten at molybdenum, dahil ang polychromic acid ay nabubulok sa chromium (VI) oxide at tubig:

H2CrnO3n+1→H2O+nCrO3

Ang solubility ng chromates ay halos tumutugma sa solubility ng sulfates. Sa partikular, ang dilaw na barium chromate BaCrO 4 ay namuo kapag ang mga barium salt ay idinagdag sa parehong chromate at dichromate na solusyon:

Ba+CrO→BaCrO↓

2Ba+CrO+H2O→2BaCrO↓+2H

Ang pagbuo ng isang pulang-dugo, mahinang natutunaw na silver chromate ay ginagamit upang makita ang pilak sa mga haluang metal gamit ang assay acid.

Ang Chromium pentafluoride CrF 5 at hindi matatag na chromium hexafluoride CrF 6 ay kilala. Nakuha din ang volatile chromium oxyhalides CrO 2 F 2 at CrO 2 Cl 2 (chromyl chloride).

Ang Chromium(VI) compounds ay malakas na oxidizing agent, halimbawa:

K2Cr2O7+14HCl→2CrCl3+2KCl+3Cl2+7H2O

Ang pagdaragdag ng hydrogen peroxide, sulfuric acid, at isang organikong solvent (eter) sa dichromates ay humahantong sa pagbuo ng asul na chromium peroxide CrO 5 L (L ay ​​isang solvent molecule), na nakuha sa organikong layer; ang reaksyong ito ay ginagamit bilang isang analitikal.