kromioksidi (II) ja kromi(II)hydroksidi ovat luonteeltaan emäksisiä

Cr(OH)+2HCl→CrCl+2HO

Kromi(II)yhdisteet ovat vahvoja pelkistäviä aineita; muuttuu kromi(III)yhdisteeksi ilmakehän hapen vaikutuksesta.

2CrCl+ 2HCl → 2CrCl+ H

4Cr(OH)+O+ 2HO → 4Cr(OH)

kromioksidi (III) CrO on vihreä, veteen liukenematon jauhe. Voidaan saada kalsinoimalla kromi(III)hydroksidia tai kalium- ja ammoniumdikromaatteja:

2Cr(OH)-→CrO+3HO

4KCrO-→ 2CrO + 4KCrO + 3O

(NH)CrO-→ CrO+ N+HO

On vaikea olla vuorovaikutuksessa väkevien happo- ja alkaliliuosten kanssa:

Cr 2 O 3 + 6 KOH + 3H 2 O = 2K 3 [Cr(OH) 6 ]

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

Kromi(III)hydroksidi Cr(OH)3 saadaan emästen vaikutuksesta kromi(III)suolojen liuoksiin:

CrCl3 + 3KOH = Cr(OH)3↓ + 3KCl

Kromi(III)hydroksidi on harmaanvihreä sakka, jonka saatuaan alkali on otettava puutteellisesti. Tällä tavalla saatu kromi(III)hydroksidi, toisin kuin vastaava oksidi, on helposti vuorovaikutuksessa happojen ja emästen kanssa, ts. sillä on amfoteerisia ominaisuuksia:

Cr(OH)3 + 3HNO3 = Cr(NO3)3 + 3H2O

Cr(OH)3 + 3KOH = K3 [Cr(OH)6] (heksahydrokromiitti K)

Kun Cr(OH)3 fuusioidaan alkalien kanssa, saadaan metakromiittejä ja ortokromiitteja:

Cr(OH)3 + KOH = KCrO 2 (metakromiitti K)+ 2H 2O

Cr(OH)3 + KOH = K3CrO3 (ortokromiitti K)+ 3H 2O

kromiyhdisteet (VI).

Kromioksidi (VI) - CrO 3 – tummanpunainen kiteinen aine, hyvin vesiliukoinen – tyypillinen hapan oksidi. Tämä oksidi vastaa kahta happoa:

CrO 3 + H 2 O = H 2 CrO 4 (kromihappo – muodostuu, kun vettä on liikaa)

CrO 3 + H 2 O = H 2 Cr 2 O 7 (dikromihappo - muodostuu korkealla kromioksidipitoisuudella (3)).

Kromioksidi (6) on erittäin vahva hapetin, joten se on energisesti vuorovaikutuksessa orgaanisten aineiden kanssa:

C 2 H 5 OH + 4CrO 3 = 2CO 2 + 2Cr 2 O 3 + 3 H 2 O

Hapettaa myös jodia, rikkiä, fosforia, hiiltä:

3S + 4CrO 3 = 3SO 2 + 2Cr 2 O 3

Kuumennettaessa 250 0 C:een kromioksidi (6) hajoaa:

4Cr03 = 2Cr2O3 + 3O2

Kromioksidia (6) voidaan saada vaikuttamalla väkevää rikkihappoa kiinteisiin kromaatteihin ja dikromaatteihin:

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

Kromi- ja dikromihapot.

Kromi- ja dikromihappoja esiintyy vain vesiliuoksissa ja ne muodostavat stabiileja suoloja, kromaatteja ja dikromaatteja. Kromaatit ja niiden liuokset ovat väriltään keltaisia, dikromaatit ovat oransseja.

Kromaatti - CrO 4 2 - ionit ja dikromaatti - Cr2O 7 2 - ionit muuttuvat helposti toisikseen liuosympäristön muuttuessa

Happamassa liuoksessa kromaatit muuttuvat dikromaatteiksi:

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

Alkalisessa ympäristössä dikromaatit muuttuvat kromaateiksi:

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

Laimennettuna dikromihappo muuttuu kromihapoksi:

H 2 Cr 2 O 7 + H 2 O = 2H 2 CrO 4

Kromiyhdisteiden ominaisuuksien riippuvuus hapetusasteesta.

Kromiyhdisteiden redox-ominaisuudet.

Reaktiot happamassa ympäristössä.

Happamassa ympäristössä Cr +6 -yhdisteet muuttuvat Cr +3 -yhdisteiksi pelkistysaineiden vaikutuksesta: H 2 S, SO 2, FeSO 4

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

S -2 – 2e → S 0

2Cr +6 + 6e → 2Cr +3

Reaktiot emäksisessä ympäristössä.

Emäksisessä ympäristössä kromiyhdisteet Cr +3 muuttuvat yhdisteiksi Cr +6 hapettimien vaikutuksesta: J2, Br2, Cl2, Ag2O, KClO3, H2O2, KMnO4:

2KCrO2 +3 Br2 +8NaOH =2Na2CrO4 + 2KBr +4NaBr + 4H2O

Cr +3 - 3e → Cr +6

Jos löydät sivulta virheen, valitse se ja paina Ctrl + Enter

Lyyrinen poikkeama


Nuorimmatkin kemistit, eivätkä vain kemistit, tuntevat koulumenetelmän kromihydroksidin valmistamiseksi. Alkuainereaktio liukenemattoman emäksen saamiseksi on minkä tahansa liukoisen kromisuolan vuorovaikutus alkalin kanssa. Tämän seurauksena saostuu halutun hydroksidin hyytelömäinen sakka, jota ei ole vain vaikea huuhdella, vaan myös vaikea suodattaa.

Tutkiessani artikkeleita ja patentteja Internetissä törmäsin teolliseen menetelmään kromioksidin valmistamiseksi kuudenarvoisista kromiyhdisteistä (kromaateista), jossa käytetään rikkiä pelkistimenä. Kun minulla oli purkki "reaktiivista" oksidia ja olin hyvin tietoinen sen "konsistenssista", päätin soveltaa tätä menetelmää "kotilaboratoriossani", entä jos se toimii? Reaktiivinen oksidi on melko tiheää vihreää jauhetta, jota ei voi verrata "räkän" kanssa, joka putoaa kromisuolojen altistuessa alkaleille. Nämä ajatukset mielessäni päätin tehdä kokeen.

Teoreettiset perusteet ja joitain kommentteja


Kromioksidin saamiseksi teollisuus käyttää menetelmää kromaattien pelkistämiseksi emäksisessä väliaineessa, jossa on alkuainerikkiä. Reaktio etenee kokonaisyhtälön mukaisesti:

4Na 2CrO 4 + 6S + 7H 2 O = 4Cr(OH) 3 + 3Na 2 S 2 O 3 + 2NaOH (1)

Saatu hydroksidi pestään ja kalsinoidaan.

Tällä tavalla saatua kromioksidia käytetään pigmenttinä ja valmistettavuuden vuoksi sakka on erotettava helposti liuoksesta, ts. ei ole geelin muodossa. Lisäksi reaktio on melko yksinkertainen suorittaa, myrkyllisiä tai haisevia kaasuja ei vapaudu, reagensseja on saatavilla jne., joten valinta osui tälle vaihtoehdolle.

En tietenkään aikonut kalsinoida syntynyttä hydroksidia, vaan reaktiivisen oksidin inertisyys ja "kuulovaikeus" tunnetaan laajalti, esimerkiksi pitoisuudet eivät vaikuta niihin. kloorivety- ja typpihapot ja väk. rikkihappo liukenee vain korkeissa lämpötiloissa - melkein kiehuessaan. Hydroksidilla asia on eri. Se on aktiivinen ja sen on liukeneva laimeisiin happoihin, joten sitä voidaan käyttää (muiden kromiyhdisteiden saamiseksi - eikä vain).

Kokeessa päätin käyttää kaliumdikromaattia. Paino 20 grammaa.

Lisähavaintoja varten päätettiin tehdä joitain yksinkertaisia ​​laskelmia. Niin:

Meillä on 20 grammaa kaliumdikromaattia, aineen määrä = 0,068 mol.

Tällaiselle määrälle dikromaattia tarvitaan 3 kertaa enemmän rikkiä, ts. 0,204 mol, massasta se on 6,53 grammaa.

20 grammasta dikromaattia (eli 0,068 mol:sta) saat 0,136 mol kromihydroksidia eli 14 grammaa massasta.

Koska valittiin dikromaatti ja reaktio tapahtuu alkalisessa väliaineessa ja kromaatilla, päätin lisätä suuren ylimäärän alkalia ja otin 25 grammaa kiinteää natriumhydroksidia. Miksi tämä on välttämätöntä, jos prosessin aikana vapautuu alkalia?

Reaktio käy läpi useita vaiheita. Ensimmäinen on rikin ja alkalin reaktio vesiliuoksessa:

3S + 6NaOH = Na 2 SO 3 + 2Na 2 S + 3 H 2 O (2)

Toinen on rikin reaktio sulfiitin ja sulfidin kanssa. Sulfiitin kanssa muodostuu tiosulfaattia ja sulfidin kanssa polysulfideja.

Na 2 SO 3 + S = Na 2 S 2 O 3 (3)
Na 2 S + S = Na 2 (S 2) (4)

3Na2S + 2Na2CrO4 + 8H2O = 2Cr(OH)3 + 3S + 10NaOH (5)
Na 2 S + 2Na 2 CrO 4 + 5H 2 O = 2Cr(OH) 3 + Na 2 SO 3 + 4NaOH (6)

Polysulfidit reagoivat samalla tavalla.

Syntynyt rikki reagoi yhtälön (2-4) mukaisesti ja menee liuokseen saastumatta tuotetta. Alkuprosessi (yhtälö 2) vaatii erittäin alkalisen ympäristön, joten otin tämän ylimääräisen alkalin. Sinun ei tarvitse lisätä kiinteää alkalia, vaan käytä sen vahvoja liuoksia, esimerkiksi 20-40%. Tällaisen liuoksen voi hankkia joku tuttu (käytetään alkalisena elektrolyyttinä paristoissa, käytetään 40 % kaliumhydroksidiliuosta, johon on lisätty 3-5 % litiumhydroksidia) tai voit valmistaa sen itse kalkin avulla. menetelmällä (seuraava haihdutus). Luonnollisesti menestynein vaihtoehto on ottaa lipeä purkista reagenssin muodossa.

Eri hapetusasteilla olevien kromiyhdisteiden redox-ominaisuudet.

Kromi. Atomin rakenne. Mahdolliset hapetustilat. Happo-emäsominaisuudet. Sovellus.

Cr +24)2)8)13)1

Kromin hapetusaste on +2, +3 ja +6.

Kun hapetusaste kasvaa, happamat ja hapettavat ominaisuudet lisääntyvät. Kromi Cr2+ -johdannaiset ovat erittäin vahvoja pelkistäviä aineita. Cr2+-ioni muodostuu kromin happoihin liukenemisen ensimmäisessä vaiheessa tai Cr3+:n pelkistyksen aikana happamassa liuoksessa sinkin kanssa. Dehydratoituessaan hydroksidi Cr(OH)2 muuttuu Cr2O3:ksi. Cr3+-yhdisteet ovat stabiileja ilmassa. Ne voivat olla sekä pelkistäviä että hapettavia aineita. Cr3+ voidaan pelkistää happamassa liuoksessa sinkin kanssa Cr2+:ksi tai hapettaa alkalisessa liuoksessa CrO42-:ksi bromin ja muiden hapettimien kanssa. Hydroksidi Cr(OH)3 (tai pikemminkin Cr2O3 nH2O) on amfoteerinen yhdiste, joka muodostaa suoloja Cr3+-kationin tai kromihapon HCrO2 -kromiittien suolojen kanssa (esim. KSrO2, NaCrO2). Cr6+-yhdisteet: kromianhydridi CrO3, kromihapot ja niiden suolat, joista tärkeimpiä ovat kromaatit ja dikromaatit - vahvasti hapettavat suolat.

Käytetään kulutusta kestävinä ja kauniina galvaanisina pinnoitteina (kromipinnoitus). Kromia käytetään metalliseosten valmistukseen: kromi-30 ja kromi-90, jotka ovat välttämättömiä tehokkaiden plasmapolttimien suuttimien valmistuksessa ja ilmailuteollisuudessa.

Kromi on kemiallisesti inaktiivinen. Normaaleissa olosuhteissa se reagoi vain fluorin (ei-metallien) kanssa muodostaen fluoridien seoksen.

Kromaatit ja dikromaatit

Kromaatit muodostuvat CrO3:n tai kromihappoliuosten vuorovaikutuksesta alkalien kanssa:

СгО3 + 2NaOH = Na2CrO4 + Н2О

Dikromaatteja saadaan happojen vaikutuksesta kromaatteihin:

2 Na2Cr2O4 + H2SO4 = Na2Cr2O7 + Na2SO4 + H2O

Kromiyhdisteille on tunnusomaista redox-reaktiot.

Kromi(II)-yhdisteet ovat vahvoja pelkistäviä aineita ja hapettavat helposti

4(5gCl2 + O2 + 4HCl = 4CrCl3 + 2H2O

Kromiyhdisteille (!!!) on tunnusomaista pelkistävät ominaisuudet. Hapettavien aineiden vaikutuksesta ne menevät:

kromaateille - emäksisessä ympäristössä,

dikromaateissa - happamassa ympäristössä.

Cr(OH)3. CrOH + HCl = CrCl + H2O, 3CrOH + 2NaOH = Cr3Na2O3 + 3H2O

Kromaatit (III) (vanha nimi: kromiitit).

Kromiyhdisteille on tunnusomaista pelkistävät ominaisuudet. Hapettavien aineiden vaikutuksesta ne menevät:

kromaateille - emäksisessä ympäristössä,

dikromaateissa - happamassa ympäristössä.

2Na3 [Cr(OH)6] + 3Br2 + 4NaOH = 2Na2CrO4 + 6NaBr + 8H2O

5Cr2(SO4)3 + 6KMnO4 + 11H2O = 3K2Cr2O7 + 2H2Cr2O7 + 6MnSO4 + 9H2SO4

Kromihappojen suolat happamassa ympäristössä ovat voimakkaita hapettimia:

3Na2SO3 + K2Cr2O7 + 4H2SO4 = 3Na2SO4 + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + 4H2O

Kromi(II)hydroksidi Cr(OH)2 saadaan keltaisena sakan muodossa käsittelemällä kromi(II)suolojen liuoksia emäksillä ilman happea:

CrCl2 +2NaOH=Cr(OH)2¯+2NaCl

Cr(OH)2:lla on tyypillisiä perusominaisuuksia ja se on voimakas pelkistävä aine:

2Cr(OH)2 +H2O+1/2O2 =2Cr(OH)3¯

Kromi(II)-suolojen vesiliuokset saadaan ilman pääsyä ilmaan liuottamalla kromimetallia laimeisiin happoihin vetyatmosfäärissä tai pelkistämällä kolmiarvoisia kromisuoloja sinkillä happamassa ympäristössä. Kromi (II) vedettömät suolat ovat valkoisia ja vesiliuokset ja kiteiset hydraatit ovat sinisiä.

Kemiallisilta ominaisuuksiltaan kromi(II)suolat ovat samanlaisia ​​kuin kaksiarvoiset rautasuolat, mutta eroavat jälkimmäisistä selvemmiltä pelkistysominaisuuksiltaan, ts. hapettuvat helpommin kuin vastaavat rautametalliyhdisteet. Tästä syystä on erittäin vaikeaa saada ja varastoida kaksiarvoisia kromiyhdisteitä.

Kromi(III)hydroksidi Cr(OH)3 on harmaanvihreän värinen hyytelömäinen sakka, joka saadaan emästen vaikutuksesta kromi(III)suolojen liuoksiin:

Cr 2 (SO 4) 3 +6NaOH=2Cr(OH) 3 ¯+3Na 2 SO 4

Kromi(III)hydroksidilla on amfoteerisia ominaisuuksia, ja se liukenee molemmat happoihin muodostaen kromi(III)suoloja:

2Cr(OH) 3 +3H 2 SO 4 =Cr 2 (SO 4) 3 +6H 2 O ja emäksissä hydroksikromiittien muodostuessa: Cr(OH) 3 +NaOH=Na 3

Kun Cr(OH)3 fuusioidaan alkalien kanssa, muodostuu metakromiittejä ja ortokromiitteja:

Cr(OH)3 +NaOH=NaCrO 2 +2H 2O Cr(OH)3 +3NaOH=Na3CrO3 +3H2O

Kun kromi(III)hydroksidia kalsinoidaan, muodostuu kromi(III)oksidia:

2Cr(OH)3 =Cr2O3 +3H2O

Kolmiarvoisen kromin suolat sekä kiinteässä tilassa että vesiliuoksissa ovat värillisiä. Esimerkiksi vedetön kromi(III)sulfaatti Cr 2(SO 4) 3 on väriltään violetinpunainen; kromi(III)sulfaatin vesiliuokset voivat olosuhteista riippuen muuttaa värin violetista vihreäksi. Tämä selittyy sillä, että vesiliuoksissa Cr3+-kationi esiintyy vain hydratoituneena 3+-ionina, koska kolmiarvoisella kromilla on taipumus muodostaa monimutkaisia ​​yhdisteitä. Kromi(III)-suolojen vesiliuosten violetti väri johtuu juuri 3+-kationista. Kuumennettaessa kromi(III)kompleksisuolat voivat

menettää osittain vettä, jolloin muodostuu erivärisiä, jopa vihreitä suoloja.

Kolmiarvoiset kromisuolat ovat koostumukseltaan, kidehilarakenteelta ja liukoisuudeltaan samanlaisia ​​kuin alumiinisuolat; Siten kromille (III), samoin kuin alumiinille, kromi-kaliumaluna KCr(SO 4) 2 12H 2 O muodostuminen on tyypillistä, niitä käytetään nahan parkitsemiseen ja peittausaineena tekstiileissä.

Kromisuolat (III) Cr 2 (SO 4) 3, CrCl 3 jne. stabiili ilmassa säilytettynä, mutta altistuu hydrolyysille liuoksissa:

Cr 3+ +3Сl - +НОН «Cr(ОН) 2+ +3Сl - +Н +

Hydrolyysi tapahtuu vaiheessa I, mutta on suoloja, jotka hydrolysoituvat täysin:

Cr2S3 +H2O=Cr(OH)3¯+H2S

Emäksisessä ympäristössä tapahtuvissa redox-reaktioissa kromi(III)-suolat toimivat pelkistysaineina:

On huomattava, että eri hapetusasteisten kromihydroksidien sarjassa Cr(OH) 2 - Cr(OH) 3 - H 2 CrO 4 emäksiset ominaisuudet heikkenevät luonnollisesti ja happamat ominaisuudet vahvistuvat. Tämä ominaisuuksien muutos johtuu kromin hapetusasteen lisääntymisestä ja ionisäteiden vähenemisestä. Samassa sarjassa hapettavia ominaisuuksia parannetaan jatkuvasti. Cr(II)-yhdisteet ovat vahvoja pelkistäviä aineita ja hapettuvat helposti ja muuttuvat kromi(III)yhdisteiksi. Kromi(VI)yhdisteet ovat voimakkaita hapettimia ja pelkistyvät helposti kromi(III)yhdisteiksi. Yhdisteet, joilla on väliaikainen hapetusaste, ts. kromi(III)-yhdisteillä voi olla vuorovaikutuksessa vahvojen pelkistysaineiden kanssa hapettavia ominaisuuksia, jolloin ne muuttuvat kromi(II)-yhdisteiksi, ja kun ne ovat vuorovaikutuksessa vahvojen hapettimien kanssa, niillä voi olla pelkistäviä ominaisuuksia, jotka muuttuvat kromi(VI)-yhdisteiksi.

Kemian ohjaaja

Jatkoa. Katso nro 22/2005; 1, 2, 3, 5, 6, 8, 9, 11, 13, 15, 16, 18, 22/2006;
3, 4, 7, 10, 11, 21/2007;
2, 7, 11, 18/2008

Oppitunti 25

10. luokka(ensimmäinen opintovuosi)

Kromi ja sen yhdisteet

1. Sijainti D.I. Mendelejevin taulukossa, atomin rakenne.

2. Nimen alkuperä.

3. Fysikaaliset ominaisuudet.

4. Kemialliset ominaisuudet.

5. Luonnossa oleminen.

6. Hankinnan perusmenetelmät.

7. Tärkeimmät kromiyhdisteet:

a) kromi(II)oksidi ja -hydroksidi;

b) kromi(III)oksidi ja -hydroksidi, niiden amfoteeriset ominaisuudet;

c) kromi(VI)oksidi, kromi- ja dikromihappo, kromaatit ja dikromaatit.

9. Kromiyhdisteiden redox-ominaisuudet.

Kromi sijaitsee D.I. Mendelejevin taulukon ryhmän VI toissijaisessa alaryhmässä. Käytettäessä kromin elektronista kaavaa on muistettava, että konfiguraation 3 suuremman vakauden vuoksi d 5, kromiatomissa on elektronivuodon ja elektronisen kaavan muoto: 1 s 2 2s 2 s 6 3s 2 s 6 4s 1 3d 5. Yhdisteissä kromilla voi olla hapetusasteita +2, +3 ja +6 (hapetusaste +3 on vakain):

Chrome on saanut nimensä kreikan sanasta kroma(väri, maali) sen yhdisteiden kirkkaiden vaihtelevien värien vuoksi.

Kromi on valkoinen kiiltävä metalli, erittäin kova, hauras ja tulenkestävä. Kestää korroosiota. Kun se altistuu ilmalle, se peittyy oksidikalvolla, jolloin pinta muuttuu mattaiseksi.

Kemialliset ominaisuudet

Normaaleissa olosuhteissa kromi on inaktiivinen metalli ja reagoi vain fluorin kanssa. Mutta kuumennettaessa kromioksidikalvo tuhoutuu ja kromi reagoi monien yksinkertaisten ja monimutkaisten aineiden kanssa (samanlainen kuin Al).

4Cr + 3O2 2Cr2O3.

Metallit (–).

Ei-metallit (+):

2Cr + 3Cl 2 2CrCl 3,

2Cr + 3F 2 = 2CrF 3,

2Cr + 3SCr 2S 3,

H 2 O (+/–):*

2Cr + 3H 2O (höyry)Cr 2O 3 + 3H 2.

Emäksiset oksidit (–).

Happamat oksidit (–).

Pohjat (+/–):

2Cr + 6NaOH + 6H20 = 2Na3 + 3H2.

Ei-hapettavat hapot (+).

Cr + 2HCl = CrCl 2 + H2.

Hapettavat hapot (–). Passivointi.

Suolat (+/–):

2Cr + 3CuSO 4 = Cr 2 (SO 4) 3 + 3Cu,

Cr + CaCl2 ei reaktiota.

Luonnossa alkuainetta kromi edustaa neljä isotooppia massaluvuilla 50, 52, 53 ja 54. Luonnossa kromia esiintyy vain yhdisteiden muodossa, joista tärkeimmät ovat kromirautamalmi eli kromiitti (FeOzhCr 2 O 3) ja lyijypunamalmi (PbCrO 4).

Metallinen kromi saadaan: 1) sen oksidista aluminotermialla:

Cr 2 O 3 + 2Al 2Cr + Al 2 O 3,

2) vesiliuosten tai sen suolojen sulatteiden elektrolyysi:



Kromirautamalmista valmistetaan teollisesti raudan ja kromin seos - ferrokromi, jota käytetään laajalti metallurgiassa:

FeO Cr 2O 3 + 4CFe + 2Cr + 4CO.

TÄRKEITÄ KROMA-YHDISTEITÄ

Kromi muodostaa kolme oksidia ja niitä vastaavat hydroksidit, joiden luonne muuttuu luonnollisesti kromin hapetusasteen kasvaessa:



Kromioksidi(II) (CrO) on kiinteä, veteen liukenematon aine normaaleissa olosuhteissa, väriltään kirkkaan punainen tai ruskeanpunainen, tyypillinen emäksinen oksidi. Kromi(II)oksidi hapettuu helposti ilmassa kuumennettaessa ja pelkistyy puhtaaksi kromiksi.

CrO + 2HCl = CrCl 2 + H 2 O,

4CrO + O 2 2Сr 2 O 3,

CrO + H 2 Cr + H 2 O.

Kromi(II)oksidia saadaan hapettamalla kromi suoraan:

2Cr + O 2 2СrO.

Kromihydroksidi(II) (Cr(OH) 2) – keltainen veteen liukenematon aine, heikko elektrolyytti, jolla on emäksisiä ominaisuuksia ja se liukenee hyvin väkeviin happoihin; hapettuu helposti kosteuden läsnäollessa ilmakehän hapen vaikutuksesta; ilmassa kuumennettaessa se hajoaa muodostaen kromi(III)oksidia:

Cr(OH)2 + 2HCl = CrCl2 + 2H2O,

4Cr(OH)2 + O22Сr2O3 + 4H2O.

Kromi(II)hydroksidia saadaan kromi(II)suolan ja alkaliliuoksen välisellä vaihtoreaktiolla ilman happea:

CrCl2 + 2NaOH = Cr(OH)2 + 2NaCl.

Kromioksidi(III) (Cr 2 O 3) osoittaa amfoteerisia ominaisuuksia. Tämä on tulenkestävää (kovuus verrattavissa korundiin) vihreä jauhe, joka ei liukene veteen. Syöpää aiheuttava aine! Sitä saadaan hajottamalla ammoniumdikromaattia, kromi(III)hydroksidia, pelkistämällä kaliumdikromaattia tai hapettamalla kromi suoraan:

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

2Cr(OH)3Cr2O3 + 3H2O,

2K 2 Cr 2 O 7 + 3C2Cr 2 O 3 + 2K 2 CO 3 + CO 2,

4Cr + 3O2 2Cr2O3.

Normaaleissa olosuhteissa kromi(III)oksidi liukenee huonosti happoihin ja emäksiin; sillä on amfoteerisia ominaisuuksia sulatettuna alkalien tai alkalimetallikarbonaattien kanssa (muodostavat kromiitteja); Korkeissa lämpötiloissa kromi(III)oksidi voidaan pelkistää puhtaaksi metalliksi:

Cr 2 O 3 + 2 KOH 2 KCrO 2 + H 2 O,

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

Cr 2 O 3 + 6 HCl = 2CrCl 3 + 3 H 2 O,

2Cr 2O 3 + 3C4Cr + 3CO 2.

Kromihydroksidi(III) (Cr(OH) 3) kerrostuu alkalien vaikutuksesta kolmiarvoisiin kromisuoloihin (harmaanvihreä sakka):

CrCl 3 + 3NaOH (puutos) = Cr(OH) 3 + 3NaCl.

Sillä on amfoteerisia ominaisuuksia, se liukenee sekä happoihin että ylimääräisiin emäksiin; termisesti epävakaa:

Cr(OH)3 + 3HCl = CrCl3 + 3H20,

Cr(OH)3 + 3KOH = K3,

Cr(OH) 3 + KOH KCrO 2 + 2H 2 O,

2Cr(OH)3Cr2O3 + 3H2O.

Kromioksidi(VI) (CrO 3) – väriltään tummanpunainen kiteinen aine, myrkyllinen, omaa happamia ominaisuuksia. Se liukenee hyvin veteen; kun tämä oksidi liukenee veteen, muodostuu kromihappoja; kuinka hapan oksidi CrO 3 on vuorovaikutuksessa emäksisten oksidien ja alkalien kanssa; termisesti epävakaa; on vahvin hapetin:

Cr03 + H2O =

2CrO3 + H2O =

CrO 3 + K 2 OK 2 CrO 4,

CrO 3 + 2NaOH = Na 2 CrO 4 + H 2 O,

4CrO 3 2Cr 2 O 3 + 3O 2,



Tämä oksidi saadaan saattamalla kuivat kromaatit ja dikromaatit reagoimaan väkevän rikkihapon kanssa:

K 2 Cr 2 O 7 + H 2 SO 4 (väk.) 2CrO 3 + K 2 SO 4 + H 2 O,

K 2 CrO 4 + H 2 SO 4 (väk.) CrO 3 + K 2 SO 4 + H 2 O.

Kromi Ja dikromihappo esiintyvät vain vesiliuoksissa, mutta muodostavat pysyviä suoloja - kromaatit Ja dikromaatit. Kromaatit ja niiden liuokset ovat väriltään keltaisia, kun taas dikromaatit ovat oransseja. Kromaatti-ionit ja dikromaatti-ionit muuttuvat helposti toisikseen liuosympäristön muuttuessa. SISÄÄN hapan ympäristö kromaatit muuttuvat dikromaatiksi, liuos saa oranssin värin; alkalisessa ympäristössä dikromaatit muuttuvat kromaateiksi, liuos muuttuu keltaiseksi:

2K 2 CrO 4 + H 2 SO 4) K 2 Cr 2 O 7 + K 2 SO 4 + H 2 O,

K 2 Cr 2 O 7 + 2 KOH) 2K 2 CrO 4 + H 2 O.

Ioni on stabiili emäksisessä ympäristössä ja happamassa ympäristössä.

Oksidatiivisia vähentäviä ominaisuuksia
kromiyhdisteet

Kaikista kromiyhdisteistä stabiileimpia ovat yhdisteet, joiden hapetusaste on kromi +3. Kromiyhdisteet, joiden hapetusaste on +2, ovat vahvoja pelkistäviä aineita ja hapettuvat helposti arvoon +3:

4Cr(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Cr(OH)3,

4CrCl2 + 4HCl + O 2 = 4CrCl3 + 2H20.

Yhdisteet, jotka sisältävät kromia hapetustilassa +6, ovat vahvoja hapettimia; kromi pelkistyy arvosta +6 arvoon +3:

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

Alkoholin havaitsemiseksi uloshengitetystä ilmasta käytetään kromi(VI)oksidin hapetuskykyyn perustuvaa reaktiota:

4CrO 3 + 3C 2 H 5 OH 2Cr 2 O 3 + 3CH 3 COOH + 3 H 2 O.

Kaliumdikromaatin liuosta väkevässä rikkihapossa kutsutaan kromi seos ja käytetään kemiallisten lasiesineiden puhdistamiseen.

Testi aiheesta "Kromi ja sen yhdisteet"

1. Jotkut alkuaineet muodostavat kaikki kolme oksidityyppiä (emäksiset, amfoteeriset ja happamat). Amfoteerisessa oksidissa olevan alkuaineen hapetusaste on:

a) minimaalinen;

b) maksimi;

c) vähimmäis- ja maksimiväli;

d) voi olla mikä tahansa.

2. Kun vasta valmistettu kromi(III)hydroksidisakka reagoi ylimäärän alkaliliuoksen kanssa, muodostuu seuraavaa:

a) keskimääräinen suola; b) emäksinen suola;

c) kaksoissuola; d) kompleksisuola.

3. Elektronien kokonaismäärä kromiatomin esiulkoisella tasolla on:

a) 12; b) 13; kohdassa 1; d) 2.

4. Mikä metallioksidi on hapan?

a) kupari(II)oksidi; b) kromi(VI)oksidi;

c) kromi(III)oksidi; d) rauta(III)oksidi.

5. Kuinka paljon kaliumdikromaattia (g) tarvitaan hapettamaan 11,2 g rautaa sulfaattiliuoksessa?

a) 58,8; b) 14,7; c) 294; d) 29.4.

6. Mikä massa vettä (g) on ​​haihdutettava 150 g:sta 10-prosenttista kromi(III)kloridiliuosta, jotta saadaan 30-prosenttinen tämän suolan liuos?

a) 100; b) 20; c) 50; d) 40.

7. Rikkihapon molaarinen pitoisuus liuoksessa on 11,7 mol/l ja liuoksen tiheys 1,62 g/ml. Rikkihapon massaosuus tässä liuoksessa on yhtä suuri (%):

a) 35,4; b) 98; c) 70,8; d) 11.7.

8. Happiatomien määrä 19,4 g:ssa kaliumkromaattia on:

a) 0,602 10 23; b) 2 408 10 23;

c) 2,78 10 23; d) 6,02 10 23 .

9. Lakmus näyttää punaista väriä vesiliuoksessa (useita oikeita vastauksia on mahdollista):

a) kromi(III)kloridi; b) kromi(II)kloridi;

c) kaliumkloridi; d) suolahappo.

10. Kromaatin siirtyminen dikromaatiksi tapahtuu ... ympäristössä ja siihen liittyy prosessi:

a) hapan pelkistysprosessi;

b) hapan, hapetusasteet eivät muutu;

c) alkalinen pelkistysprosessi;

d) emäksinen, hapetusasteet eivät muutu.

Avain kokeeseen

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
V	G	b	b	G	A	V	b	a, b, d	b

Laadulliset tehtävät aineiden tunnistamiseksi 1. Tietyn suolan vesiliuos jaettiin kahteen osaan. Yksi niistä käsiteltiin ylimääräisellä alkalilla ja kuumennettiin, vapautunut kaasu muutti punaisen lakmuksen värin siniseksi. Toinen osa käsiteltiin kloorivetyhapolla, jolloin vapautunut kaasu sai kalkkiveden sameaksi. Mitä suolaa analysoitiin? Tue vastaustasi reaktioyhtälöillä.

Vastaus. Ammoniumkarbonaatti.

2. Kun ammoniakkia, natriumsulfidia ja hopeanitraattia lisätään (erikseen) aineen A vesiliuokseen, muodostuu valkoisia saostumia, joista kaksi on samaa koostumusta. Mikä on aine A? Kirjoita reaktioyhtälöt.

Ratkaisu

Aine A – AlCl 3.

AlCl3 + 3NH4OH = Al(OH)3 + 3NH4Cl,

2AlCl3 + 3Na2S + 6H2O2Al(OH)3 + 3H2S + 6NaCl,

AlCl3 + 3AgNO3 = 3AgCl + Al(NO3)3.

Vastaus. Alumiinikloridi.

3. Kun väritöntä kaasua A, jolla on voimakas tunnusomainen haju, poltetaan hapen läsnä ollessa, muodostuu toinen kaasu B, väritön ja hajuton, joka reagoi huoneenlämpötilassa litiumin kanssa muodostaen kiinteää ainetta C. Tunnista aineet, kirjoita reaktioyhtälöt .

Ratkaisu

Aine A – NH 3,

aine B – N 2,

aine C – Li 3 N.

4NH3 + 3O2 2N2 + 6H20,

N2 + 6Li = 2Li 3N.

Vastaus. NH3, N2, Li 3N.

4. Väritön kaasu A, jolla on tyypillinen pistävä haju, reagoi toisen värittömän kaasun, B:n kanssa, jolla on mädäntien haju. Reaktion seurauksena muodostuu yksinkertainen C ja monimutkainen aine. Aine C reagoi kuparin kanssa muodostaen mustaa suolaa. Tunnista aineet, anna reaktioyhtälöt.

Vastaus. SO2, H2S, S.

5. Väritön kaasu A, jolla on terävä ominaishaju, ilmaa kevyempi, reagoi vahvan hapon B kanssa muodostaen suolaa C, jonka vesiliuos ei muodosta saostumista bariumkloridin tai hopeanitraatin kanssa. Tunnista aineet, anna reaktioyhtälöt (yksi mahdollisista vaihtoehdoista).

Vastaus. NH3, HNO3, NH4NO3.

6. Yksinkertainen aine A, jonka muodostavat maankuoren toiseksi yleisimmän alkuaineen atomit, reagoi kuumennettaessa rauta(II)oksidin kanssa, jolloin muodostuu yhdistettä B, joka ei liukene alkalien ja happojen vesiliuoksiin (lukuun ottamatta fluorivetyhappoa). ). Aine B, kun se fuusioituu poltetun kalkin kanssa, muodostaa liukenemattoman suolan C. Tunnista aineet, anna reaktioyhtälöt (yksi mahdollisista vaihtoehdoista).

Vastaus. Si, SiO 2, CaSiO 3.

7. Ruskea veteen liukenematon yhdiste A hajoaa kuumennettaessa muodostaen kaksi oksidia, joista toinen on vesi. Toinen oksidi, B, pelkistyy hiilen vaikutuksesta metalliksi C, joka on luonnossa toiseksi yleisin metalli. Tunnista aineet, kirjoita reaktioyhtälöt.

Vastaus. Fe(OH)3, Fe203, Fe.

8. Aine A, joka on osa yhtä yleisimmistä mineraaleista, muodostaa suolahapolla käsiteltynä kaasua B. Kun aine B reagoi kuumennettaessa yksinkertaisen aineen C kanssa, muodostuu vain yksi yhdiste - syttyvä kaasu ilman väriä ja hajua. Tunnista aineet, anna reaktioyhtälöt.

Vastaus. CaCO 3, CO 2, C.

9. Kevytmetalli A, joka reagoi laimean rikkihapon kanssa, mutta ei reagoi kylmässä väkevän rikkihapon kanssa, reagoi natriumhydroksidiliuoksen kanssa, jolloin muodostuu kaasua ja suolaa B. Kun kloorivetyhappoa lisätään aineeseen B, suola C on Tunnista aineet, anna yhtälöt reaktiot.

Vastaus. Al, NaAl02, NaCl.

10. Substance A on pehmeä, veitsellä leikattu hopeanvalkoinen metalli, vettä kevyempi. Kun aine A reagoi yksinkertaisen aineen B kanssa, muodostuu yhdistettä C, joka liukenee veteen muodostaen alkalisen liuoksen. Kun ainetta käsitellään suolahapolla, vapautuu epämiellyttävän hajuista kaasua ja muodostuu suolaa, joka muuttaa polttimen liekin violetiksi. Tunnista aineet, anna reaktioyhtälöt.

Vastaus. K, S, K 2 S.

11. Väritön kaasu A, jolla on voimakas ominaishaju, hapetetaan hapen vaikutuksesta katalyytin läsnä ollessa yhdisteeksi B, joka on haihtuva neste. Aine B, reagoiessaan poltetun kalkin kanssa, muodostaa suolaa C. Tunnista aineet, anna reaktioyhtälöt.

Vastaus. SO 2, SO 3, CaSO 4.

12. Yksinkertainen aine A, nestemäinen huoneenlämpötilassa, reagoi hopeanvalkoisen kevytmetallin B kanssa muodostaen suolaa C, joka, kun sitä käsitellään alkaliliuoksella, antaa valkoisen sakan, joka liukenee ylimääräiseen alkaliin. Tunnista aineet, anna reaktioyhtälöt.

Vastaus. Br 2, Al, AlBr 3.

13. Keltainen kiinteä yksinkertainen aine A reagoi hopeanvalkoisen kevytmetallin B kanssa, jolloin muodostuu suolaa C, joka hydrolysoituu täysin vesiliuoksessa muodostaen valkoisen sakan ja myrkyllisen kaasun, jolla on epämiellyttävä haju. Tunnista aineet, anna reaktioyhtälöt.

Vastaus. S, Al, Al 2S 3.

14. Yksinkertainen epästabiili kaasumainen aine A muuttuu toiseksi yksinkertaiseksi aineeksi B, jonka ilmakehässä metalli C palaa; tämän reaktion tuote on oksidi, jossa metalli on kahdessa hapetustilassa. Tunnista aineet, anna reaktioyhtälöt.

Vastaus. O3, O2, Fe.

15. Tumman violetin värinen kiteinen aine A hajoaa kuumennettaessa yksinkertaiseksi kaasumaiseksi aineeksi B, jonka ilmakehässä yksinkertainen aine C palaa muodostaen värittömän, hajuttoman kaasun, jota on pieniä määriä ilmassa. Tunnista aineet, anna reaktioyhtälöt.

Vastaus. KMnO 4, O 2, C.

16. Yksinkertainen aine A, joka on puolijohde, reagoi yksinkertaisen kaasumaisen aineen B kanssa muodostaen yhdistettä C, joka on veteen liukenematon. Alkasiin sulatettuna aine C muodostaa yhdisteitä, joita kutsutaan liukoisiksi laseiksi. Tunnista aineet, anna reaktioyhtälöt (yksi mahdollisista vaihtoehdoista).

Vastaus. Si, O 2, SiO 2.

17. Myrkyllinen väritön kaasu, jolla on epämiellyttävä haju, hajoaa kuumennettaessa yksinkertaisiksi aineiksi, joista yksi on keltainen kiinteä aine. Aineen B palaessa muodostuu väritöntä kaasua C, jolla on epämiellyttävä haju ja joka värjää monia orgaanisia maaleja. Tunnista aineet, anna reaktioyhtälöt.

Vastaus. H2S, S, SO 2.

18. Haihtuva vetyyhdiste A palaa ilmassa muodostaen ainetta B, joka liukenee fluorivetyhappoon. Kun aine B fuusioidaan natriumoksidin kanssa, muodostuu vesiliukoista suolaa C. Tunnista aineet ja esitä reaktioyhtälöt.

Vastaus. SiH 4, SiO 2, Na 2 SiO 3.

19. Yhdiste A, joka on valkoinen ja niukkaliukoinen veteen kalsinoinnin seurauksena korkeissa lämpötiloissa hiilellä ja hiekalla ilman happea, muodostaa yksinkertaisen aineen B, joka esiintyy useissa allotrooppisissa muunnelmissa. Kun tämä aine palaa ilmassa, muodostuu yhdistettä C, joka liukenee veteen muodostaen hapon, joka pystyy muodostamaan kolme sarjaa suoloja. Tunnista aineet, kirjoita reaktioyhtälöt.

Vastaus. Ca 3 (PO 4) 2, P, P 2 O 5.

* +/–-merkki tarkoittaa, että tämä reaktio ei tapahdu kaikilla reagensseilla tai tietyissä olosuhteissa.

Jatkuu