Хром-диопсидХром Cr — элемент побочной подгруппы VI группы (VIB группы), строение валентного слоя 3d54s1.

Наиболее устойчивые степени окисления хрома: +3 и +6. Нaзвание элемента происходит от греческого слова «цвет», что связано со способностью хрома образовывать соединения с различной окраской. Хром встречается в природе только в виде соединений. Наиболее известный минерал — хромит (хромистый железняк) FeCr2O4 (FeO·Cr2O3).

Хром — твердый серебристо-белый ковкий металл, плотность которого 7,19 г/см3. Хром широко применяют в металлургии для получения различных сплавов (нержавеющая сталь, нихром и др.), в качестве антикоррозионного покрытия — хромирование стали. Соединения хрома (III) используют для дубления кож, Cr2O3 как пигмент зеленого цвета. Соединения хрома (V) применяются как сильные окислители, а также как пигменты, например, BaCrO4 и PbCrO4 желтого цвета. Все соединения хрома, особенно те, в которых он проявляет степень окисления +6, ядовиты.

Химическая активность хрома невелика, он довольно устойчив на воздухе. Для того, чтобы хром сгорел в кислороде, его необходимо нагреть до 2000°С:

4Cr + 3O2 = 2Cr2O3

При нагревании хром реагирует с галогенами, при этом образуются галогениды хрома (III):

2Cr + 3Cl2 = 2CrCl3

Хром растворяется в разбавленных сильных кислотах (HCl, H2SO4). В этих случаях в отсутствие воздуха образуются соли Cr2+, а на воздухе — соли Cr3+:

Cr + 2НСl = CrCl2 + Н2?

4Cr + 12HCl + 3O2 = 4CrCl3 + 6Н2О.

Гидратированные ионы Cr3+ имеют характерную зеленую окраску.

При действии щелочей на соли хрома (III) выпадает осадок Cr(OH)3 cеро–голубого цвета:

Cr2(SO4)3 + 6NaOH = 2Cr(OH)3? + 3Na2SO4

Гидроксид хрома (III) обладает амфотерными свойствами, реагирует как с кислотами, так и с щелочами:

2Cr(OH)3 + 3H2SO4 = Cr2(SO4)3 + 6Н2О

Cr(OH)3 + КОН = K[Cr(ОН)4]

Образующийся раствор имеет изумрудно-зеленую окраску за счет тетрагидроксохромат (III)-ионов [Cr(ОН)4].

При прокаливании Cr(OH)3 образуется оксид хрома (III) Cr2О3 зеленого цвета:

2Cr(OH)3 = Cr2О3 + 3Н2О.

В щелочной среде соединения хрома (III) окисляются сильными окислителями до хроматов:

2K[Cr(ОН)4] + 3Cl2 + 8KOH = 2K2CrO4 + 6KCl + 8H2O

Образующийся хромат калия имеет желтую окраску. При подкислении раствора хромата калия K2CrO4 наблюдается изменение окраски раствора от желтой до ярко-оранжевой. Этот обратимый переход обусловлен тем, что в кислой среде более устойчивы дихромат-ионы Cr2O72–, имеющие оранжевую окраску. Процесс взаимного превращения хроматов в дихроматы не сопровождается изменением степени окисления элементов:

CrO42– + 2H+ = Cr2O72– + H2O

Все соединения хрома (VI) — сильные окислители. Их окислительная активность возрастает в кислой среде:

K2Cr2O7 +14HCl = 2CrCl3 + 3Cl2? + 2KCl + 7H2O

K2Cr2O7 + 3SO2 + H2SO4 = Cr2(SO4)2 + K2SO4 + H2O

При действии концентрированной серной кислоты на насыщенные растворы дихроматов выпадает в осадок оксид хрома (VI), или хромовый ангидрид CrO3 — твердое вещество красного цвета. Кислотный оксид, растворяясь в воде, образует хромововую и дихромововую кислоту. Очень сильный окислитель.

Твердый дихромат аммония (NH4)2Cr2O7 при нагревании начинает самопроизвольно разлагаться. За счет выделяющейся теплоты частички Cr2O3 раскаляются, создается эффектная имитация действующего вулкана:

(NH4)2Cr2O7 = Cr2O3 + N2? + 4H2O + Q


Загрузка...
Яндекс.Метрика Google+