A krómot és vegyületeit aktívan használják az ipari termelésben, különösen a kohászatban, a vegyiparban és a tűzálló iparban.

Chrome Cr- kémiai elem csoport VI periodikus rendszer Mengyelejev, 24-es atomszám, atomtömeg 51,996, atomsugár 0,0125, Cr2+ ion sugara - 0,0084; Cr3+ - 0,0064; Cr4+ - 6,0056.

A króm oxidációs állapota +2, +3, +6, vegyértéke II, III, VI.

A króm kemény, képlékeny, meglehetősen nehéz, alakítható acélszürke fém.

2469 0 C-on forr, 1878 ± 22 0 C-on olvad. jellemző tulajdonságok fémek - jól vezeti a hőt, szinte nincs ellenállás elektromos áram, a legtöbb fémben rejlő fényű. Ugyanakkor ellenáll a levegőben és a vízben lévő korróziónak.

Az oxigén-, nitrogén- és szénszennyeződések, még a legkisebb mennyiségben is, drámaian megváltoztatják például a króm fizikai tulajdonságait, és nagyon törékennyé teszik. De sajnos nagyon nehéz krómot előállítani e szennyeződések nélkül.

Szerkezet kristályrács- testközpontú köbös. A króm sajátossága, hogy éles változásban van benne fizikai tulajdonságok 37°C körüli hőmérsékleten.

6. A krómvegyületek fajtái.

A króm-oxid (II) CrO (bázis) erős redukálószer, nedvesség és oxigén jelenlétében rendkívül instabil. gyakorlati érték nem rendelkezik.

Króm-oxid (III) Cr2O3 (amfoter) levegőben és oldatokban stabil.

Cr2O3 + H2SO4 = Cr2(SO4)3 + H2O

Cr2O3 + 2NaOH = Na2CrO4 + H2O

Néhány króm(VI) vegyület hevítésével keletkezik, például:

4CrO3 2Cr2O3 + 3O2

(NH4)2Cr2O7 Cr2O3 + N2 + 4H2O

4Cr + 3O2 2Cr2O3

A króm(III)-oxidot alacsony tisztaságú krómfém alumíniummal (aluminotermia) vagy szilíciummal (szilikotermia) történő redukálására használják:

Cr2O3 +2Al = Al2O3 +2Cr

2Cr2O3 + 3Si = 3SiO3 + 4Cr

Króm-oxid (VI) CrO3 (savas) - sötét karmazsin tűszerű kristályok.

Tömény H2SO4 feleslegének hatására telített vizes kálium-bikromát oldattal nyerjük:

K2Cr2O7 + 2H2SO4 = 2CrO3 + 2KHSO4 + H2O

A króm-oxid (VI) erős oxidálószer, az egyik legmérgezőbb krómvegyület.

Amikor a CrO3-t vízben oldjuk, krómsav H2CrO4 képződik

CrO3 + H2O = H2CrO4

A savas króm-oxid lúgokkal reagálva sárga CrO42 kromátokat képez

CrO3 + 2KOH = K2CrO4 + H2O

2. Hidroxidok

A króm(III)-hidroxid amfoter tulajdonságokkal rendelkezik, mindkettőben oldódik

savakban (bázisként viselkedik) és lúgokban (savként viselkedik):

2Cr(OH)3 + 3H2SO4 = Cr2(SO4)3 + 6H2O

Cr(OH)3 + KOH = K

A króm(III)-hidroxid kalcinálása során króm(III)-oxid Cr2O3 képződik.

Vízben nem oldódik.

2Cr(OH)3 = Cr2O3 + 3H2O

3. Savak

A +6 oxidációs állapotának megfelelő, a CrO3 és H2O molekulák számának arányában eltérő krómsavak csak oldat formájában léteznek. Amikor a CrO3 sav-oxid feloldódik, monokróm sav (egyszerűen króm) H2CrO4 képződik.

CrO3 + H2O = H2CrO4

Az oldat savanyítása vagy a benne lévő CrO3 növekedése nCrO3 H2O általános képletű savakat eredményez.

ha n=2, 3, 4, ezek di-, tri-, tetrakrómsavak.

Közülük a legerősebb a dikróm, azaz a H2Cr2O7. A krómsavak és sóik erős oxidálószerek és mérgezőek.

Kétféle só létezik: kromitok és kromátok.

Az RCrO2 általános képletű kromitok a HCrO2 krómsav sói.

Cr(OH)3 + NaOH = NaCrO2 + 2H2O

A kromitok színe a sötétbarnától a teljesen feketéig változik, és általában szilárd tömegben találhatók meg. A kromit lágyabb, mint sok más ásvány, a kromit olvadáspontja összetételétől függ 1545-1730 0 C.

A kromit fémes fényű, savakban szinte oldhatatlan.

A kromátok a krómsavak sói.

A H2CrO4 monokrómsav sóit monokromátoknak (kromátok) R2CrO4-nek, a dikrómsav H2Cr2O7 dikromátjainak (bikromátok) - R2Cr2O7-nek nevezik. A monokromaták általában sárga színűek. Csak lúgos környezetben stabilak, savanyításkor narancsvörös bikromátokká alakulnak:

2Na2CrO4 + H2SO4 = Na2Cr2O7 + Na2SO4 + H2O

"Nemzeti Kutató Tomszki Politechnikai Egyetem"

Természeti Erőforrások Geoökológiai és Geokémiai Intézete

Króm

Fegyelem szerint:

Kémia

Elkészült:

a 2G41 csoport tanulója Tkacheva Anastasia Vladimirovna 2014.10.29.

Ellenőrizve:

tanár Stas Nikolay Fedorovich

Pozíció a periódusos rendszerben

Króm- D. I. Mengyelejev kémiai elemeinek periódusos rendszerének 4. periódusának 6. csoportjának 24-es rendszámú oldalsó alcsoportjának eleme. Kr(lat. Króm). egyszerű anyag króm- kemény kékesfehér fém. A krómot néha vasfémnek is nevezik.

Az atom szerkezete

17 Cl) 2) 8) 7 - az atom szerkezetének diagramja

1s2s2p3s3p - elektronikus képlet

Az atom a III. periódusban helyezkedik el, és három energiaszinttel rendelkezik

Az atom a VII-ben található a csoportban, a fő alcsoportban - 7 elektron külső energiaszintjén

Elem tulajdonságai

Fizikai tulajdonságok

A króm egy fehér fényes fém köbös testközpontú ráccsal, \u003d 0,28845 nm, amelyet keménység és ridegség jellemez, 7,2 g/cm 3 sűrűséggel, az egyik legkeményebb tiszta fém (a berillium, a wolfram és a volfrám után a második helyen áll). urán), olvadáspontja 1903 fok. És körülbelül 2570 fokos forrásponttal. C. Levegőben a króm felületét oxidfilm borítja, amely megvédi a további oxidációtól. A krómhoz szén hozzáadása tovább növeli annak keménységét.

Kémiai tulajdonságok

A króm normál körülmények között inert fém, hevítve meglehetősen aktívvá válik.

Kölcsönhatás nem fémekkel

600°C fölé hevítve a króm oxigénben ég:

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

Fluorral 350°C-on, klórral 300°C-on, brómmal vörös hőfokon reagál, króm(III)-halogenideket képezve:

2Cr + 3Cl 2 = 2CrCl 3.

1000 °C feletti hőmérsékleten nitrogénnel reagál, nitrideket képezve:

2Cr + N 2 = 2CrN

vagy 4Cr + N 2 = 2Cr 2 N.

2Cr + 3S = Cr 2 S 3.

Bórral, szénnel és szilíciummal reagál, boridokat, karbidokat és szilicideket képezve:

Cr + 2B = CrB 2 (Cr 2 B, CrB, Cr 3 B 4, CrB 4 képződése lehetséges),

2Cr + 3C \u003d Cr 2 C 3 (Cr 23 C 6, Cr 7 B 3 képződése lehetséges),

Cr + 2Si = CrSi 2 (Cr 3 Si, Cr 5 Si 3, CrSi lehetséges képződése).

Nem lép kölcsönhatásba közvetlenül a hidrogénnel.

Kölcsönhatás vízzel

Finomra őrölt forró állapotban a króm vízzel reagál, króm(III)-oxidot és hidrogént képezve:

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

Kölcsönhatás savakkal

A fémek elektrokémiai feszültségsorában a króm a hidrogén előtt áll, kiszorítja a hidrogént a nem oxidáló savak oldataiból:

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

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

Légköri oxigén jelenlétében króm(III) sók képződnek:

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

A tömény salétromsav és kénsav passziválja a krómot. A króm csak erős hevítéssel tud feloldódni bennük, króm(III)-sók és savredukciós termékek keletkeznek:

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

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

Kölcsönhatás lúgos reagensekkel

BAN BEN vizes oldatok A króm nem oldódik lúgokban, lassan reagál az alkáli olvadékokkal, kromitokat képezve és hidrogént szabadítja fel:

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

Reagál oxidálószerek lúgos olvadékaival, például kálium-kloráttal, míg a króm kálium-kromáttá alakul:

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

Fémek kinyerése oxidokból és sókból

Chrome - aktív fém, képes kiszorítani a fémeket sóik oldatából: 2Cr + 3CuCl 2 = 2CrCl 3 + 3Cu.

Egy egyszerű anyag tulajdonságai

Levegőn a passziváció miatt stabil. Ugyanezen okból nem lép reakcióba kénsavval és salétromsavval. 2000 °C-on kiég, zöld króm(III)-oxid Cr 2 O 3 képződik, amely amfoter tulajdonságokkal rendelkezik.

Króm bórral szintetizált vegyületei (Cr 2 B, CrB, Cr 3 B 4, CrB 2, CrB 4 és Cr 5 B 3 boridok), szénnel (Cr 23 C 6, Cr 7 C 3 és Cr 3 C 2 karbidok) , szilíciummal (Cr 3 Si, Cr 5 Si 3 és CrSi szilicidek) és nitrogénnel (CrN és Cr 2 N nitridek).

Cr(+2) vegyületek

A +2 oxidációs állapot a CrO (fekete) bázikus oxidnak felel meg. A Cr 2+ sókat (kék oldatok) úgy állítják elő, hogy a Cr 3+ sókat vagy dikromátokat cinkkel redukálják savas környezetben ("hidrogén az izolálás idején"):

Mindezek a Cr 2+ sók erős redukálószerek, amennyiben állás közben kiszorítják a hidrogént a vízből. A levegő oxigénje, különösen savas környezetben, oxidálja a Cr 2+-t, aminek következtében a kék oldat gyorsan zöld színűvé válik.

A króm(II)-sók oldatához lúgokat adva barna vagy sárga Cr(OH)2-hidroxid válik ki.

A CrF 2, CrCl 2, CrBr 2 és CrI 2 króm-dihalogenideket szintetizálták

Cr(+3) vegyületek

A +3 oxidációs állapot a Cr 2 O 3 amfoter oxidnak és a Cr (OH) 3 hidroxidnak felel meg (mindkettő zöld). Ez a króm legstabilabb oxidációs állapota. Az ebben az oxidációs állapotban lévő krómvegyületek színe a piszkoslilától (3+ ion) a zöldig terjed (anionok vannak jelen a koordinációs szférában).

A Cr 3+ hajlamos az M I Cr (SO 4) 2 12H 2 O formájú kettős szulfátok képződésére (timsó)

A króm(III)-hidroxidot úgy állítják elő, hogy ammóniával hatnak króm(III)-sók oldatára:

Cr+3NH+3H2O→Cr(OH)↓+3NH

Alkáli oldatok használhatók, de feleslegükben oldható hidroxo komplex képződik:

Cr+3OH→Cr(OH)↓

Cr(OH)+3OH→

A Cr 2 O 3 lúgokkal való olvasztásával kromitokat kapunk:

Cr2O3+2NaOH→2NaCrO2+H2O

A nem kalcinált króm(III)-oxid lúgos oldatokban és savakban oldódik:

Cr2O3+6HCl→2CrCl3+3H2O

Amikor a króm(III)-vegyületeket lúgos közegben oxidálják, króm(VI)-vegyületek képződnek:

2Na+3HO→2NaCrO+2NaOH+8HO

Ugyanez történik, ha a króm(III)-oxidot lúggal és oxidálószerekkel, vagy levegőben lévő lúggal olvasztják össze (ebben az esetben az olvadék sárga színűvé válik):

2Cr2O3+8NaOH+3O2→4Na2CrO4+4H2O

Krómvegyületek (+4)[

A króm-oxid (VI) CrO 3 hidrotermikus körülmények között történő gondos lebontásával króm-oxid (IV) CrO 2 -t kapunk, amely ferromágnes és fémes vezetőképességgel rendelkezik.

A króm-tetrahalogenidek közül a CrF 4 stabil, a króm-tetraklorid CrCl 4 csak gőzben létezik.

Krómvegyületek (+6)

A +6 oxidációs állapot a savas króm-oxid (VI) CrO 3-nak és számos olyan savnak felel meg, amelyek között egyensúly van. Közülük a legegyszerűbb a króm H 2 CrO 4 és a kétkróm H 2 Cr 2 O 7 . Két sósorozatot képeznek: sárga kromátokat és narancssárga dikromátokat.

Króm-oxid (VI) CrO 3 tömény kénsav és dikromát oldatok kölcsönhatása során keletkezik. Egy tipikus savas oxid, amikor vízzel kölcsönhatásba lép, erős instabil krómsavakat képez: króm H 2 CrO 4, dikróm H 2 Cr 2 O 7 és egyéb izopolisavak, amelyek általános képlete H 2 Cr n O 3n+1. A polimerizációs fok növekedése a pH csökkenésével, azaz a savasság növekedésével következik be:

2CrO+2H→Cr2O+H2O

De ha lúgos oldatot adunk a narancssárga K 2 Cr 2 O 7 oldathoz, hogyan válik újra sárgává a szín, mivel ismét K 2 CrO 4 kromát képződik:

Cr2O+2OH→2CrO+HO

Nem ér el olyan magas polimerizációs fokot, mint a volfrámban és a molibdénben, mivel a polikrómsav króm(VI)-oxidra és vízre bomlik:

H2CrnO3n+1→H2O+nCrO3

A kromátok oldhatósága nagyjából megfelel a szulfátok oldhatóságának. Különösen a sárga bárium-kromát BaCrO 4 válik ki, ha báriumsót adunk mind a kromát, mind a dikromát oldathoz:

Ba+CrO→BaCrO↓

2Ba+CrO+H2O→2BaCrO↓+2H

Vérvörös, rosszul oldódó ezüstkromát képződését használják az ötvözetek ezüstjének kimutatására assay sav segítségével.

A króm-pentafluorid CrF 5 és az instabil króm-hexafluorid CrF 6 ismert. Illékony króm-oxi-halogenideket, CrO 2 F 2 és CrO 2 Cl 2 (kromil-klorid) is előállítottak.

A króm(VI)-vegyületek erős oxidálószerek, például:

K2Cr2O7+14HCl→2CrCl3+2KCl+3Cl2+7H2O

Hidrogén-peroxid, kénsav és szerves oldószer (éter) hozzáadása a dikromátokhoz kék króm-peroxid CrO 5 L képződéséhez vezet (L egy oldószermolekula), amelyet a szerves rétegbe extrahálnak; ezt a reakciót analitikai reakcióként használják.

Kémia tanár

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

25. TEVÉKENYSÉG

10. évfolyam(első tanulmányi év)

Króm és vegyületei

1. Pozíció D. I. Mengyelejev táblázatában, az atom szerkezete.

2. A név eredete.

3. Fizikai tulajdonságok.

4. Kémiai tulajdonságok.

5. Természetben lenni.

6. Megszerzésének alapvető módjai.

7. A legfontosabb krómvegyületek:

a) króm(II)-oxid és -hidroxid;

b) króm(III)-oxid és -hidroxid, amfoter tulajdonságaik;

c) króm(VI)-oxid, króm- és dikrómsav, kromátok és dikromátok.

9. Krómvegyületek redox tulajdonságai.

A króm D. I. Mengyelejev táblázatának VI. csoportjának másodlagos alcsoportjában található. A króm elektronikus képletének összeállításakor emlékezni kell arra, hogy a konfiguráció nagyobb stabilitása miatt 3 d 5 a króm atomnál elektroncsúszás figyelhető meg, és az elektronképlet a következő: 1 s 2 2s 2 p 6 3s 2 p 6 4s 1 3döt . A vegyületekben a króm +2, +3 és +6 oxidációs állapotot mutathat (a +3 oxidációs állapot a legstabilabb):

A Chrome nevét a görög szóból kapta chroma(szín, festék) vegyületeinek élénk változatos színe miatt.

A króm fehéren fényes fém, nagyon kemény, törékeny, tűzálló. Korrózióálló. Levegőben oxidfilm borítja, ami miatt a felület fénytelenné válik.

Kémiai tulajdonságok

Normál körülmények között a króm inaktív fém, és csak fluorral lép reakcióba. De hevítéskor a króm oxidfilmje megsemmisül, és a króm sok egyszerű és összetett anyaggal reagál (hasonlóan az Al-hoz).

4Cr + 3O 2 2Cr 2 O 3.

Fémek (-).

Nemfémek (+):

2Cr + 3Cl 2 2CrCl 3,

2Cr + 3F 2 \u003d 2CrF 3,

2Cr + 3SCr 2S 3,

H 2 O (+/-):*

2Cr + 3H 2O (gőz) Cr 2O 3 + 3H 2.

Bázikus oxidok (-).

Savas oxidok (-).

Alapok (+/-):

2Cr + 6NaOH + 6H 2O \u003d 2Na3 + 3H 2.

Nem oxidáló savak (+).

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

Oxidáló savak (-). Passziválás.

Sók (+/-):

2Cr + 3CuSO 4 \u003d Cr 2 (SO 4) 3 + 3Cu,

Cr + CaCl 2 nincs reakció.

A természetben a króm elemet négy 50, 52, 53 és 54 tömegszámú izotóp képviseli. A természetben a króm csak vegyületek formájában fordul elő, amelyek közül a legfontosabb a krómvasérc, vagy a króm (FeOzhCr 2 O). 3) és ólomvörösérc (PbCrO 4).

A fémkrómot: 1) oxidjából aluminotermiával nyerik:

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

2) vizes oldatok vagy sói olvadékainak elektrolízise:

Az iparban használt krómvasércből vas és króm ötvözetet kapnak - ferrokróm, amelyet széles körben használnak a kohászatban:

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

A legfontosabb krómvegyületek

A króm három oxidot és a hozzájuk tartozó hidroxidot képez, amelyek természete a króm oxidációs állapotának növekedésével természetesen változik:

Króm-oxid A (II) (CrO) szilárd, élénkvörös vagy barnásvörös anyag, normál körülmények között vízben oldhatatlan, tipikus bázikus oxid. A króm(II)-oxid könnyen oxidálódik a levegőben hevítés közben, és tiszta krómmá redukálódik.

CrO + 2HCl \u003d CrCl 2 + H 2 O,

4CrO + O 2 2Cr 2 O 3,

CrO + H 2 Cr + H 2 O.

A króm(II)-oxidot a króm közvetlen oxidációjával állítják elő:

2Cr + O 2 2CrO.

Króm-hidroxid(II) (Cr(OH) 2) - vízben oldhatatlan sárga anyag, gyenge elektrolit, bázikus tulajdonságokat mutat, tömény savakban könnyen oldódik; könnyen oxidálódik nedvesség jelenlétében a légköri oxigén hatására; levegőn kalcinálva króm(III)-oxiddá bomlik:

Cr(OH) 2 + 2HCl = CrCl 2 + 2H 2 O,

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

A króm(II)-hidroxidot egy króm(II)-só és egy lúgoldat közötti cserereakcióval állítják elő oxigén hiányában:

CrCl 2 + 2NaOH \u003d Cr (OH) 2 + 2NaCl.

Króm-oxid(III) (Cr 2 O 3) amfoter tulajdonságokat mutat. Tűzálló (a korundhoz hasonló keménységű) zöld por, vízben nem oldódik. Rákkeltő anyag! Ammónium-dikromát, króm(III)-hidroxid lebontásával, kálium-dikromát redukciójával vagy króm közvetlen oxidációjával nyerik:

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

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

2K 2 Cr 2 O 7 + 3С2Cr 2 O 3 + 2K 2 CO 3 + CO 2,

4Cr + 3O 2 2Cr 2 O 3.

Normál körülmények között a króm(III)-oxid rosszul oldódik savakban és lúgokban; amfoter tulajdonságokat mutat, ha lúgokkal vagy karbonátokkal egyesítik alkálifémek(kromitokat képez); magas hőmérsékleten a króm(III)-oxid tiszta fémmé redukálható:

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

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

Cr 2 O 3 + 6HCl \u003d 2CrCl 3 + 3H 2 O,

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

Króm-hidroxid A (III) (Cr (OH) 3) lúgok hatására kicsapódik három vegyértékű króm sóira (szürkés-zöld csapadék):

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

Amfoter tulajdonságokat mutat, savakban és feleslegben lévő lúgokban egyaránt oldódik; termikusan instabil:

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

Cr(OH) 3 + 3KOH \u003d K 3,

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

2Cr(OH)3Cr2O3 + 3H2O.

Króm-oxid(VI) (CrO 3) - sötétvörös kristályos anyag, mérgező, savas tulajdonságokat mutat. Oldjuk fel jól a vízben, ennek az oxidnak a vízben való oldásakor krómsavak képződnek; hogyan lép kölcsönhatásba a CrO 3 sav-oxid bázikus oxidokkal és lúgokkal; termikusan instabil; a legerősebb oxidálószer

CrO 3 + H 2 O =

2CrO 3 + H 2 O =

CrO 3 + K 2 OK 2 CrO 4 ,

CrO 3 + 2NaOH \u003d Na 2 CrO 4 + H 2 O,

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

Ezt az oxidot száraz kromátok és dikromátok tömény kénsavval való kölcsönhatásával nyerik:

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

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

KrómÉs dikrómsav csak vizes oldatokban léteznek, de stabil sókat képeznek - kromátokÉs dikromátok. A kromátok és oldataik sárgák, a dikromátok narancssárgák. A kromát ionok és a dikromát ionok könnyen átjutnak egymásba, amikor az oldat közeg változik. BAN BEN savas környezet a kromátok dikromátokká alakulnak, az oldat narancssárga színt kap; lúgos környezetben a dikromátok kromátokká alakulnak, az oldat sárgává válik:

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

Az ion lúgos közegben stabil, savas közegben viszont stabil.

Oxidációs-redukciós tulajdonságok
krómvegyület

Az összes krómvegyület közül a legstabilabbak azok a vegyületek, amelyek krómoxidációs foka +3. A +2 oxidációs állapotú krómvegyületek erős redukálószerek, és könnyen +3-ra oxidálódnak:

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

4CrCl 2 + 4HCl + O 2 = 4CrCl 3 + 2H 2 O.

A +6 oxidációs állapotú krómot tartalmazó vegyületek az erős oxidálószerek, míg a króm visszaáll +6-ról +3-ra:

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

A kilélegzett levegőben lévő alkohol kimutatására a króm(VI)-oxid oxidáló képességén alapuló reakciót alkalmazzák:

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

A kálium-dikromát tömény kénsavban készült oldatát ún króm keverékés vegyi üvegedények tisztítására szolgál.

Teszt a "Króm és vegyületei" témában

1. Egyes elemek mindhárom típusú oxidot alkotnak (bázisos, amfoter és savas). Az amfoter oxidban lévő elem oxidációs állapota a következő lesz:

a) minimum;

b) maximum;

c) köztes a minimum és maximum között;

d) bárki lehet.

2. Amikor a frissen készített króm(III)-hidroxid csapadék feleslegben lévő lúgoldattal reagál, a következő képződik:

a) közepes só; b) bázikus só;

c) kettős só; d) komplex só.

3. A króm atom pre-külső szintjén lévő elektronok teljes száma:

a) 12; b) 13; 1-ben; d) 2.

4. A fém-oxidok közül melyik savas?

a) réz(II)-oxid; b) króm(VI)-oxid;

c) króm(III)-oxid; d) vas(III)-oxid.

5. Mekkora tömegű kálium-dikromát (g-ban) szükséges 11,2 g vas oxidálásához kénsavas oldatban?

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

6. Mekkora tömegű vizet (g-ban) kell elpárologtatni 150 g 10%-os króm(III)-klorid oldatból, hogy ennek a sónak 30%-os oldatát kapjuk?

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

7. Az oldatban a kénsav moláris koncentrációja 11,7 mol/l, az oldat sűrűsége 1,62 g/ml. Tömegtört A kénsav ebben az oldatban (%-ban):

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

8. Az oxigénatomok száma 19,4 g kálium-kromátban:

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

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

9. A lakmusz vörös színt mutat a vizes oldatban (több helyes válasz is lehetséges):

a) króm(III)-klorid; b) króm(II)-klorid;

c) kálium-klorid; d) sósav.

10. A kromát dikromáttá alakulása ... környezetben megy végbe, és a következő folyamat kíséri:

a) savas, visszanyerési folyamat;

b) savas, az oxidációs állapot nem változik;

c) lúgos, visszanyerési folyamat;

d) lúgos, az oxidációs állapot nem változik.

A teszt kulcsa

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
ban ben	G	b	b	G	de	ban ben	b	a, b, d	b

Kvalitatív feladatok az anyagok azonosítására 1. Egy só vizes oldatát két részre osztjuk. Az egyiket lúgfelesleggel kezelték és felmelegítették, a felszabaduló gáz a vörös lakmusz színét kékre változtatta. A másik részét sósavval kezelték, a felszabaduló gáz hatására a mészvíz zavarossá vált. Milyen sót elemeztek? Válaszát támassza alá reakcióegyenletekkel!

Válasz. ammónium-karbonát.

2. Ha ammóniát, nátrium-szulfidot és ezüst-nitrátot adunk az A anyag vizes oldatához (külön), fehér csapadék képződik, amelyek közül kettő azonos összetételű. Mi az A anyag? Írj reakcióegyenleteket!

Megoldás

A anyag – AlCl 3.

AlCl 3 + 3NH 4 OH \u003d Al (OH) 3 + 3NH 4 Cl,

2AlCl 3 + 3Na 2 S + 6H 2 O 2Al(OH) 3 + 3H 2 S + 6 NaCl,

AlCl 3 + 3AgNO 3 \u003d 3AgCl + Al (NO 3) 3.

Válasz. alumínium-klorid.

3. Színtelen, jellegzetes szagú, szúrós szagú A gáz oxigén jelenlétében elégetésekor egy másik, szín és szag nélküli B gáz keletkezik, amely szobahőmérsékleten lítiummal reagálva szilárd C anyagot képez. Azonosítsa az anyagokat, írja le a reakciót egyenletek.

Megoldás

A anyag – NH 3,

B - N 2 anyag,

C anyag - Li 3 N.

4NH 3 + 3O 2 2N 2 + 6H 2 O,

N 2 + 6Li = 2Li 3 N.

Válasz. NH 3, N 2, Li 3 N.

4. A jellegzetes szúrós szagú színtelen A gáz reakcióba lép egy másik színtelen gázzal, a B-vel, amelynek rohadt tojás szaga van. A reakció eredményeként egyszerű C és összetett anyag keletkezik. A C anyag reakcióba lép a rézzel, és fekete sót képez. Azonosítsa az anyagokat, adja meg a reakcióegyenleteket!

Válasz. SO 2, H 2 S, S.

5. A színtelen, szúrós jellegzetes szagú, a levegőnél könnyebb gáz A B erős savval reagálva C sót képez, amelynek vizes oldata sem bárium-kloriddal, sem ezüst-nitráttal nem képez csapadékot. Azonosítsa az anyagokat, adja meg a reakcióegyenleteket (az egyik lehetséges opció).

Válasz. NH 3, HNO 3, NH 4 NO 3.

6. Egy egyszerű A anyag, amelyet a földkéreg második leggyakoribb elemének atomjai képeznek, vas(II)-oxiddal hevítve reagál, és B vegyület képződik, amely lúgok és savak (a hidrogén-fluorid kivételével) vizes oldataiban oldhatatlan. ). A B anyag égetett mésszel összeolvasztva oldhatatlan C sót képez. Azonosítsa az anyagokat, adja meg a reakcióegyenleteket (az egyik lehetséges opció).

Válasz. Si, SiO 2, CaSiO 3.

7. A vízben oldhatatlan barna A vegyület hevítés hatására bomlik két oxidra, amelyek közül az egyik víz. A másik oxidot, a B-t szén redukálja, és C fémet képez, amely a természetben a második legnagyobb mennyiségben előforduló fém. Azonosítsa az anyagokat, írjon reakcióegyenleteket.

Válasz. Fe (OH) 3, Fe 2 O 3, Fe.

8. Az egyik legelterjedtebb ásványi anyag részét képező A anyag sósavval kezelve B gázt képez. Amikor a B anyag reakcióba lép egyszerű C anyaggal hevítve, csak egyetlen vegyület képződik - szín és szag nélküli éghető gáz. Azonosítsa az anyagokat, adja meg a reakcióegyenleteket!

Válasz. CaCO 3, CO 2, C.

9. A híg kénsavval reagáló, de tömény kénsavval hidegen nem reagáló könnyűfém A nátrium-hidroxid oldattal lép kölcsönhatásba, és gáz és só képződik B. Ha a B anyaghoz sósavat adunk, a C só Anyagok azonosítása, reakcióegyenletek megadása.

Válasz. Al, NaAlO 2, NaCl.

10. Az „A” anyag puha, jól kivágott ezüst-fehér fém, könnyebb a víznél. Amikor az A anyag kölcsönhatásba lép egy egyszerű B anyaggal, C vegyület keletkezik, amely vízben oldódik és lúgos oldatot képez. Amikor egy C anyagot sósavval kezelünk, kellemetlen szagú gáz szabadul fel, és só képződik, ami az égő lángját színezi. lila. Azonosítsa az anyagokat, adja meg a reakcióegyenleteket!

Válasz. K, S, K2S.

11. A szúrós jellegzetes szagú színtelen A gázt oxigénnel oxidálják katalizátor jelenlétében B vegyületté, amely illékony folyadék. A B anyag az égetett mésszel reagálva C sót képez. Azonosítsa az anyagokat, adja meg a reakcióegyenleteket.

Válasz. SO 2 , SO 3 , CaSO 4 .

12. Egy egyszerű A anyag, szobahőmérsékleten folyékony, reagál egy ezüstfehér B könnyűfémmel, C sót képezve, amelyet lúgoldattal kezelve fehér csapadék keletkezik, amely feleslegben oldódik fel. Azonosítsa az anyagokat, adja meg a reakcióegyenleteket!

Válasz. Br2, Al, AlBr3.

13. Egy sárga egyszerű szilárd anyag A reakcióba lép egy ezüstös-fehér B könnyűfémmel, melynek eredményeként C só képződik, amely vizes oldatban teljesen hidrolizálódik, fehér csapadék és kellemetlen szagú mérgező gáz képződik. Azonosítsa az anyagokat, adja meg a reakcióegyenleteket!

Válasz. S, Al, Al2S3.

14. Egy egyszerű instabil gáznemű A egy másik egyszerű B anyaggá alakul, amelynek légkörében C fém ég; A reakció terméke egy oxid, amelyben a fém két oxidációs állapotban van. Azonosítsa az anyagokat, adja meg a reakcióegyenleteket!

Válasz. O 3, O 2, Fe.

15. Az A sötétlila színű kristályos anyag hevítés hatására egyszerű B gáznemű anyaggá bomlik, melynek légkörében egy egyszerű C anyag ég, színtelen, szagtalan gáz keletkezik, amely kis mennyiségben a levegő részét képezi. Azonosítsa az anyagokat, adja meg a reakcióegyenleteket!

Válasz. KMnO 4, O 2, C.

16. Egy egyszerű A anyag, amely egy félvezető, reagál egy egyszerűvel gáznemű anyag B, C vegyületet képez, amely vízben oldhatatlan. Lúgokkal összeolvasztva a C anyag oldható üvegeknek nevezett vegyületeket képez. Azonosítsa az anyagokat, adja meg a reakcióegyenleteket (az egyik lehetséges opció).

Válasz. Si, O 2, SiO 2.

17. A mérgező, színtelen, kellemetlen szagú A gáz hevítés hatására egyszerű anyagokká bomlik, amelyek közül az egyik B sárga szilárd anyag. A B anyag elégetésekor színtelen, kellemetlen szagú C gáz képződik, amely sok szerves festéket kifehérít. Azonosítsa az anyagokat, adja meg a reakcióegyenleteket!

Válasz. H2S, S, SO2.

18. Az illékony hidrogénvegyület A levegőben égve B anyaggá alakul, amely fluorsavban oldódik. Ha a B anyagot nátrium-oxiddal egyesítjük, vízben oldódó só képződik C. Azonosítsa az anyagokat, adja meg a reakcióegyenleteket!

Válasz. SiH 4, SiO 2, Na 2 SiO 3.

19. A vízben mérsékelten oldódó A vegyület fehér színű a kalcinálás eredményeként magas hőmérsékletű szénnel és homokkal oxigén hiányában egy egyszerű B anyagot képez, amely számos allotróp módosulatban létezik. Ennek az anyagnak a levegőben való elégetésekor C vegyület képződik, amely vízben oldódik, és olyan sav keletkezik, amely három sósorozatot képes képezni. Azonosítsa az anyagokat, írjon reakcióegyenleteket.

Válasz. Ca 3 (PO 4) 2, P, P 2 O 5.

* A +/– jel azt jelenti, hogy ez a reakció nem megy végbe minden reagenssel vagy meghatározott körülmények között.

Folytatjuk

Króm-hidrid

CrH(g). A gáznemű króm-hidrid termodinamikai tulajdonságai in standard állapot 100 - 6000 K hőmérsékleten a táblázat tartalmazza. CrH.

A 3600 – 3700 Å sáv mellett egy másik gyengébb CrH sáv [55KLE/LIL, 73SMI] is volt a spektrum ultraibolya tartományában. A sáv a 3290 Å tartományban fekszik, és összetett szerkezetű élekkel rendelkezik. A zenekart még nem elemezték.

Legtöbbször a CrH sávok infravörös rendszerét vizsgálták. A rendszer az A 6 Σ + - X 6 Σ + átmenetnek felel meg, a 0-0 sáv széle a 8611Å-nél található. Ezt a rendszert a következőkben vizsgálták: [55KLE/LIL, 59KLE/UHL, 67O'C, 93RAM/JAR2, 95RAM/BER2, 2001BAU/RAM, 2005SHI/BRU, 2006CHO/MER, 2007CHE/STE, 2007CHE. Az [55KLE/LIL]-ben a vibrációs szerkezetet a Kants alapján elemezték. Az [59KLE/UHL]-ben a 0-0 és 0-1 sávok rotációs szerkezetét elemezték, és meghatározták az átmenet típusát 6 Σ - 6 Σ. [67O'C]-on az 1-0 és 1-1 sávok rotációs analízisét, valamint a CrD 0-0 sávjának rotációs analízisét végezték el. A [93RAM/JAR2]-ben a Fourier-spektrométerrel kapott nagyobb felbontású spektrumokban a 0-0 sáv vonalainak helyzetét finomították, a forgási állandók és állandók pontosabb értékeit kapták. finom szerkezet felső és alsó állapotok. Az A 6 Σ + állapot perturbációinak elemzése azt mutatta, hogy a zavaró állapot 4 Σ +, energiája T 00 = 11186 cm -1 és forgási állandója B 0 = 6,10 cm -1 . A [95RAM/BER2] és [2001BAU/RAM]-ban a CrD molekula 0-1, 0-0, 1-0 és 1-2 sávjainak forgási szerkezete [95RAM/BER2] és 1-0 és 1 -1 CrH molekula [2001BAU/RAM]. A [2005SHI/BRU]-ban az A 6 Σ + állapot v = 0 és 1 szintjének élettartamát a rezonáns kétfoton ionizáció módszerével határozták meg, az 50 CrH izotópomer 0-0 vonalainak hullámszámait. sávot mérték. A [2006CHO/MER]-ben az 1-0 CrH sáv első vonalainak (N ≤ 7) hullámszámait mérték a lézer gerjesztési spektrumában. Az A 6 Σ + (v=1) állapot forgási szintjének megfigyelt perturbációi az a 4 Σ + (v=1) és B 6 Π(v=0) állapotoknak tulajdoníthatók. A [2007CHE/STE]-ben a 0-0 CrD sáv több első vonalának eltolódását és felhasadását mértük állandó elektromos térben a lézergerjesztési spektrumokban, a dipólusmomentumot X 6 Σ + (v=) állapotokban határoztuk meg. 0) és A 6 Σ + (v=0 ). A [2007CHE/BAK]-ban a 0-0 és 1-0 CrH sávok első forgásvonalainak Zeeman-hasítását vizsgálták lézergerjesztési spektrumokban. Az infravörös CrH rendszert a Nap [80ENG/WOH], az S-típusú csillagok [80LIN/OLO] és a barna törpék [99KIR/ALL] spektrumában azonosították.

A CrH és CrD alapelektronikus állapotában vibrációs átmeneteket figyeltek meg [79VAN/DEV, 91LIP/BAC, 2003WAN/AND2]. A [79VAN/DEV]-ben 1548 és 1112 cm–1 abszorpciós frekvenciákat rendeltek a CrH és CrD molekulákhoz egy Ar mátrixban 4K mellett. A [91LIP/BAC]-ban a CrH molekula 1-0 és 2-1 rezgési átmeneteinek forgásvonalait lézermágneses rezonanciával mértük, és megkaptuk az alapállapot rezgési állandóit. A [2003WAN/AND2]-ben az Ar mátrixban 1603,3 és 1158,7 cm–1 abszorpciós frekvenciákat rendeltek a CrH és CrD molekulákhoz, figyelembe véve a [91LIP/BAC] adatait.

A CrH és CrD alapállapotában forgási átmeneteket figyeltek meg [91COR/BRO, 93BRO/BEA, 2004HAL/ZIU, 2006HAR/BRO]. A [ 91COR/BRO ]-ban körülbelül 500 lézer mágneses rezonanciák 5 alsó forgási átmenethez társítva a forgási energiát, a forgási szintek finom és hiperfinom felosztását leíró paraméterkészletet kapjuk az alapállapot v=0 rezgésszintjében. A [93BRO/BEA] papír az N = 1←0 rotációs átmenet 6 komponensének finomított frekvenciáit adja meg. A [2004HAL/ZIU] az N = 1←0 CrH átmeneti komponenseket és az N = 2←1 CrD átmeneti komponenseket közvetlenül a szubmilliméteres abszorpciós spektrumban méri. Átmeneti komponensek N = 1←0 CrH újramért (jobb jel-zaj aránnyal) [2006HAR/BRO]-ban. Ezen mérések adatait [2006HAR/BRO]-ban dolgoztuk fel a [91COR/BRO] és [91LIP/BAC] mérési adataival együtt, és megkaptuk a CrH alapállapotának legjobb konstanskészletét, beleértve az egyensúlyiakat is. pillanatnyilag.

Az Ar mátrixban lévő CrH molekula EPR spektrumát [79VAN/DEV, 85VAN/BAU] tanulmányozták. Megállapítottuk, hogy a molekula alapállapota 6 Σ.

A CrH - és CrD - anionok fotoelektron spektrumát a [87MIL/FEI]-ben kaptuk meg. A szerzők értelmezése szerint a spektrum átmeneteket mutat az anion alap- és gerjesztett állapotából a talajba, valamint a semleges molekula A 6 Σ + állapotába. A spektrumban több csúcsot nem jelöltek ki. A rezgési frekvencia alapállapotban CrD ~ 1240 cm -1 volt.

A CrH kvantummechanikai számításait [ 81DAS, 82GRO/WAH, 83WAL/BAU, 86CHO/LAN, 93DAI/BAL, 96FUJ/IWA, 97BAR/ADA, 2001BAU/RAM, 2003ROO, 2001BAU/RAM, 2003ROO, 2001BAU/RAM, 2003ROO, 2004/UR06,6ROOF,GHIPER06,6ROOF,GHIPER06,6ROOOF /MAT, 2007JEN/ROO, 2008GOE/MAS]. A gerjesztett elektronikus állapotok energiáit [93DAI/BAL, 2001BAU/RAM, 2003ROO, 2004GHI/ROO, 2006KOS/MAT, 2008GOE/MAS]-ban számítottuk ki.

A gerjesztett állapotok energiáit kísérleti adatok alapján adjuk meg [93RAM/JAR2] ( a 4 Σ +), [ 2001BAU/RAM ] ( A 6 Σ +), [ 2006CHO/MER ] ( B 6 Π), [ 84HUG/GER ] ( D(6 Π)) és számítások eredményeiből becsülve [ 93DAI/BAL, 2006KOS/MAT ] ( b 4 Π, c 4 Δ), [ 93DAI/BAL, 2003ROO, 2004GHI/ROO, 2006KOS/MAT ] ( C 6Δ).

A CrH gerjesztett állapotainak rezgési és forgási állandóit nem használtuk a termodinamikai függvények számításánál, referenciaként a Cr.D1 táblázatban találhatók. Az állam számára A 6 Σ + kísérleti állandók [2001BAU/RAM], forgási állandó a 4 Σ + a [ 93RAM/JAR2 ] szerint van megadva. A többi állapotra a w e és értékek r e , a számítások eredményei alapján átlagolva [ 93DAI/BAL ] ( B 6 Π, C 6 Δ, b 4 Π, c 4Δ), [2003ROO] ( C 6 Δ), [ 2004GHI/ROO ] ( B 6 Π, C 6 Δ, D(6 Π)), [ 2006KOS/MAT ] ( B 6 Π, C 6Δ).

A szintetikus állapotok statisztikai tömegét Cr + H - ionos modell segítségével becsültük meg. Összevonják a Cr + ion tagjainak statisztikai súlyait a ligandummező becsült energiájával 40000 cm -1 alatt. A ligandumtérben lévő tagok energiáit abból a feltételezésből becsültük meg, hogy az azonos konfigurációjú tagok egymáshoz viszonyított elrendezése a ligandumtérben és egy szabad ionban azonos. A ligandumtérben egy szabad ion konfigurációs eltolódását a molekula kísérletileg megfigyelt és számított elektronállapotainak értelmezése alapján (az ionmodell keretein belül) határoztuk meg. Így az X 6 Σ + alapállapot a 3d 5 konfiguráció 6 S tagjához van rendelve, az A 6 Σ +, B 6 Π, C 6 Δ és 4 Σ +, 4 Π, 4 Δ állapotok pedig a a kifejezések komponenseinek felosztása 6 D és 4 D konfigurációk 4s 1 3d 4 . A D(6 Π) állapot a 4p 1 3d 4 konfigurációhoz van hozzárendelve. A szabad ionban lévő tagok energiáit [71MOO] adja meg. Nem vettük figyelembe a terminusok felosztását a ligandum mezőben.

A CrH(g) termodinamikai függvényeket az (1.3) - (1.6), (1.9), (1.10), (1.93) - (1.95) egyenletek segítségével számítottuk ki. Értékek Q mellékés származékait az (1,90) - (1,92) egyenletekkel számítottuk ki tizenegy gerjesztett állapot figyelembevételével, azzal a feltételezéssel, hogy K no.vr ( én) = (p i /p X)Q no.vr ( x) . Az X 6 Σ + állapot rezgés-forgás megoszlási függvényét és származékait a K -1 × mol -1 egyenletek segítségével számítottuk ki.

H o (298,15 K) - H o (0) = 8,670 ± 0,021 kJ × mol -1

A számított CrH(g) termodinamikai függvények fő hibái a számítási módszerből adódnak. A Φº(T) értékeinek hibáit T = 298,15, 1000, 3000 és 6000 K mellett 0,07, 0,2, 0,7 és 1,7 J×K -1 × mol -1-re becsülik.

A CrH(g) termodinamikai függvényeit korábban nem publikálták.

A CrH(g) hőkémiai értékei.

A CrH(g)=Cr(g)+H(g) reakció egyensúlyi állandóját a disszociációs energia elfogadott értékéből számítottuk ki.

D° 0 (CrH) \u003d 184 ± 10 kJ × mol -1 \u003d 15380 ± 840 cm -1.

Az elfogadott érték két gáznemű heterolitikus reakció energiájának mérési eredményein alapul, nevezetesen: CrH = Cr - + H + (1), ΔЕ(1) = 1420 ± 13 kJ× mol -1, ion-ciklotron rezonancia módszer [ 85SAL/LAN ] és CrH = Cr + + H - (2), ΔЕ(2) = 767,1 ± 6,8 kJ× mol -1, a Cr + és számos amin közötti kölcsönhatási reakciók küszöbenergiáinak meghatározása [ 93CHE/CLE]. Ezeknek az értékeknek a kombinációja a jelen kiadványban elfogadott értékekkel EA(H) = -72,770 ± 0,002 kJ × mol -1, IP (Н) = 1312,049 ± 0,001 kJ × mol -1, IP (Cr) = 652,869 ± 0,004 kJ× mol - 1 , valamint a [85HOT/LIN]-ben megadott EA(Cr) = -64,3 ± 1,2 kJ× mol -1 érték vezet az értékekhez D° 0 (CrН) = 172,3 ± 13 és D° 0 (CrH) = 187,0 ± 7 kJ× mol -1 munkákhoz [ 85SAL/LAN, 93CHE/CLE ]. A kapott értékek ésszerű egyezést mutatnak; a súlyozott átlag 184 ± 6 kJ mol -1 . Ezt a jelentést alkalmazzuk ebben a kiadásban. A hiba némileg megnövekedett, mivel nehézségekbe ütközik az idézett közlemények eredményeinek egy adott hőmérséklethez való megbízható hozzárendelése. A CrH-molekula egyensúlyi körülmények közötti kimutatására tett kísérlet (Knudsen tömegspektrometria, [81KAN/MOO]) sikertelen volt; a [ 81KAN/MOO ]-ban megadott összefüggés D° 0 (CrH) ≤ 188 kJ× mol -1 nem ütközik az ajánlásba.

Az elfogadott érték a következő értékeknek felel meg:

Δf Hº(CrH, g, 0 K) = 426,388 ± 10,2 kJ mol -1 és

Δf Hº(CrH, g, 298,15 K) = 426,774 ± 10,2 kJ mol-1.

Cél: elmélyíti a tanulók tudását a témában.

Feladatok:

• a krómot egyszerű anyagként jellemezze;
• a tanulók megismertetése a különböző oxidációs állapotú krómvegyületekkel;
• mutassák be a vegyületek tulajdonságainak az oxidáció mértékétől való függését;
• megmutatja a krómvegyületek redox tulajdonságait;
• a tanulók készségeinek formálása a kémiai reakciók egyenleteinek molekuláris és ionos formában történő feljegyzésére, az elektronikus mérleg elkészítésére;
• folytassa a kémiai kísérlet megfigyeléséhez szükséges készségek kialakítását.

Óra forma: előadás elemekkel önálló munkavégzés tanulók és egy kémiai kísérlet megfigyelése.

Az óra előrehaladása

I. Az előző óra anyagának ismétlése.

1. Válaszoljon a kérdésekre és töltse ki a feladatokat:

Milyen elemek tartoznak a króm alcsoportba?

Írja fel az atomok elektronikus képleteit!

Milyen típusú elemek ezek?

Milyen oxidációs állapotok vannak a vegyületekben?

Hogyan változik az atomsugár és az ionizációs energia krómról volfrámra?

Felajánlhatja a hallgatóknak, hogy töltsenek ki egy táblázatot az atomok sugarainak, ionizációs energiáinak táblázatos értékeivel, és vonjanak le következtetéseket.

Minta táblázat:

2. Hallgassa meg a hallgató üzenetét "A króm alcsoport elemei a természetben, beszerzés és felhasználás" témában.

II. Előadás.

Előadás terv:

1. Króm.
2. Krómvegyületek. (2)

• króm-oxid; (2)
• Króm-hidroxid. (2)

1. Krómvegyületek. (3)

• króm-oxid; (3)
• Króm-hidroxid. (3)

1. Krómvegyületek (6)

• króm-oxid; (6)
• Króm- és dikrómsavak.

1. A krómvegyületek tulajdonságainak függése az oxidáció mértékétől.
2. A krómvegyületek redox tulajdonságai.

1. Chrome.

A króm kékes árnyalatú, fehéren csillogó fém, nagyon kemény (sűrűsége 7,2 g/cm3), olvadáspontja 1890˚С.

Kémiai tulajdonságok: A króm normál körülmények között inaktív fém. Ez annak köszönhető, hogy felületét oxidfilm (Cr 2 O 3) borítja. Melegítéskor az oxidfilm megsemmisül, és a króm magas hőmérsékleten reagál egyszerű anyagokkal:

• 4Cr + 3O 2 \u003d 2Cr 2 O 3
• 2Cr + 3S = Cr 2 S 3
• 2Cr + 3Cl 2 = 2CrCl 3

A feladat:írjon fel egyenleteket a króm nitrogénnel, foszforral, szénnel és szilíciummal való reakciójára; az egyik egyenlethez készítsen elektronikus mérleget, jelölje meg az oxidálószert és a redukálószert.

A króm kölcsönhatása összetett anyagokkal:

Nagyon magas hőmérsékleten a króm reakcióba lép vízzel:

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

A feladat:

A króm híg kénsavval és sósavval reagál:

• Cr + H 2 SO 4 = CrSO 4 + H 2
• Cr + 2HCl \u003d CrCl 2 + H 2

A feladat: készítsen elektronikus mérleget, jelezze az oxidálószert és a redukálószert.

A tömény kénsavas sósav és salétromsav passziválja a krómot.

2. Krómvegyületek. (2)

1. Króm-oxid (2)- CrO - szilárd élénkvörös anyag, tipikus bázikus oxid (ez a króm (2)-hidroxidnak felel meg - Cr (OH) 2), nem oldódik vízben, de oldódik savakban:

• CrO + 2HCl = CrCl 2 + H 2 O

A feladat:állítsunk fel egy reakcióegyenletet a króm-oxid (2) és kénsav kölcsönhatásának molekuláris és ionos alakjában.

A króm-oxid (2) könnyen oxidálódik levegőn:

• 4CrO + O 2 \u003d 2Cr 2 O 3

A feladat: készítsen elektronikus mérleget, jelezze az oxidálószert és a redukálószert.

Króm-oxid (2) képződik a krómamalgám légköri oxigénnel történő oxidációja során:

2Сr (amalgám) + О 2 = 2СrО

2. Króm-hidroxid (2)- Cr (OH) 2 - sárga anyag, vízben rosszul oldódik, kifejezett bázikus karakterrel, ezért kölcsönhatásba lép savakkal:

• Cr(OH) 2 + H 2 SO 4 = CrSO 4 + 2H 2 O

A feladat:állítson össze reakcióegyenleteket a króm-oxid (2) és sósav kölcsönhatásának molekuláris és ionos formájában.

A króm(2)-oxidhoz hasonlóan a króm(2)-hidroxid is oxidálódik:

• 4 Cr (OH) 2 + O 2 + 2H 2 O \u003d 4Cr (OH) 3

A feladat: készítsen elektronikus mérleget, jelezze az oxidálószert és a redukálószert.

A króm-hidroxid (2) előállítható lúgok krómsókon (2) történő hatására:

• CrCl 2 + 2KOH = Cr(OH) 2 ↓ + 2KCl

A feladat: ionos egyenleteket írni.

3. Krómvegyületek. (3)

1. Króm-oxid (3)- Cr 2 O 3 - sötétzöld por, vízben nem oldódik, tűzálló, keménysége közel a korundhoz (megfelel a króm-hidroxidnak (3) - Cr (OH) 3). A króm-oxid (3) amfoter jellegű, azonban savakban és lúgokban rosszul oldódik. A fúzió során reakciók lépnek fel lúgokkal:

• Cr 2 O 3 + 2KOH = 2KSrO 2 (króm K)+ H 2 O

A feladat: Készítsen reakcióegyenletet a króm-oxid (3) és lítium-hidroxid kölcsönhatásának molekuláris és ionos alakjában.

Nehéz kölcsönhatásba lépni savak és lúgok koncentrált oldataival:

• Cr 2 O 3 + 6 KOH + 3H 2 O \u003d 2K 3 [Cr (OH) 6]
• Cr 2 O 3 + 6HCl \u003d 2CrCl 3 + 3H 2 O

A feladat:állítson össze reakcióegyenleteket a króm-oxid (3) tömény kénsavval és tömény nátrium-hidroxid oldattal való kölcsönhatásának molekuláris és ionos formájában.

A króm-oxid (3) előállítható ammónium-dikromát lebontásával:

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

2. Króm-hidroxid (3) A Cr(OH)3-t krómsók oldatán lúgok hatására kapják (3):

• CrCl 3 + 3KOH \u003d Cr (OH) 3 ↓ + 3KSl

A feladat: ionos egyenleteket írni

A króm-hidroxid (3) szürkés-zöld csapadék, melynek beérkezésekor lúgot kell szedni. Az így kapott króm(3)-hidroxid a megfelelő oxiddal ellentétben könnyen kölcsönhatásba lép savakkal és lúgokkal, pl. amfoter tulajdonságokat mutat:

• Cr (OH) 3 + 3HNO 3 \u003d Cr (NO 3) 3 + 3H 2 O
• Cr(OH)3 + 3KOH = K3 [Cr(OH)6] (hexahidroxokromit K)

A feladat:állítson össze reakcióegyenleteket a króm-hidroxid (3) sósavval és nátrium-hidroxiddal való kölcsönhatásának molekuláris és ionos formájában.

Amikor a Cr (OH) 3-at lúgokkal olvasztják össze, metakromitok és ortokromitok keletkeznek:

• Cr(OH) 3 + KOH = KCrO 2 (metakromit K)+ 2H2O
• Cr(OH) 3 + KOH = K 3 CrO 3 (ortokromit K)+ 3H2O

4. Krómvegyületek. (6)

1. Króm-oxid (6)- CrO 3 - sötétvörös kristályos anyag, vízben jól oldódik - tipikus sav-oxid. Ez az oxid két savnak felel meg:

• CrO 3 + H 2 O \u003d H 2 CrO 4 (krómsav - felesleges vízzel képződik)
• CrO 3 + H 2 O \u003d H 2 Cr 2 O 7 (dikrómsav - magas króm-oxid koncentrációnál (3) képződik).

A króm-oxid (6) nagyon erős oxidálószer, ezért erőteljes kölcsönhatásba lép szerves anyagokkal:

• C 2 H 5 OH + 4CrO 3 \u003d 2CO 2 + 2Cr 2 O 3 + 3H 2 O

Ezenkívül oxidálja a jódot, ként, foszfort, szenet:

• 3S + 4CrO 3 \u003d 3SO 2 + 2Cr 2 O 3

A feladat: egyenleteket írni kémiai reakciók króm-oxid (6) jóddal, foszforral, szénnel; az egyik egyenlethez készítsen elektronikus mérleget, jelölje meg az oxidálószert és a redukálószert

250 0 C-ra melegítve a króm-oxid (6) lebomlik:

• 4CrO 3 \u003d 2Cr 2 O 3 + 3O 2

A króm-oxid (6) tömény kénsav szilárd kromátok és dikromátok hatására állítható elő:

• K 2 Cr 2 O 7 + H 2 SO 4 \u003d K 2 SO 4 + 2CrO 3 + H 2 O

2. Króm- és dikrómsavak.

A krómsav és a dikrómsavak csak vizes oldatokban léteznek, stabil sókat, kromátokat, illetve dikromátokat képeznek. A kromátok és oldataik sárgák, a dikromátok narancssárgák.

A kromát - CrO 4 2- ionok és a dikromát - Cr 2O 7 2- ionok könnyen átjutnak egymásba, amikor az oldat környezete megváltozik

Az oldat savas környezetében a kromátok dikromátokká alakulnak:

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

Lúgos környezetben a dikromátok kromátokká alakulnak:

• K 2 Cr 2 O 7 + 2KOH \u003d 2K 2 CrO 4 + H 2 O

Hígításkor a dikrómsav krómsavvá válik:

• H 2 Cr 2 O 7 + H 2 O \u003d 2H 2 CrO 4

5. A krómvegyületek tulajdonságainak függése az oxidáció mértékétől.

Oxidációs állapot	+2	+3	+6
Oxid	CrO	Cr 2 O 3	CrO 3
Az oxid természete	alapvető	amfoter	sav
Hidroxid	Cr(OH)2	Cr(OH) 3 - H 3 CrO 3	H 2 CrO 4
A hidroxid természete	alapvető	amfoter	sav
→ a bázikus tulajdonságok gyengülése és a savasak erősítése→

6. Krómvegyületek redox tulajdonságai.

Reakciók savas közegben.

Savas környezetben a Cr +6 vegyületek redukálószerek hatására Cr +3 vegyületekké alakulnak: H 2 S, SO 2, FeSO 4

• K 2 Cr 2 O 7 + 3H 2 S + 4H 2 SO 4 \u003d 3S + Cr 2 (SO 4) 3 + K 2 SO 4 + 7H 2 O
• S-2 – 2e → S 0
• 2Cr +6 + 6e → 2Cr +3

A feladat:

1. Egyenlítse ki a reakcióegyenletet elektronegyensúly módszerrel, jelölje meg az oxidálószert és a redukálószert:

• Na 2 CrO 4 + K 2 S + H 2 SO 4 = S + Cr 2 (SO 4) 3 + K 2 SO 4 + Na 2 SO 4 + H 2 O

2. Adja hozzá a reakciótermékeket, adja meg az egyenletet az elektronegyensúly módszerével, adja meg az oxidálószert és a redukálószert:

• K 2 Cr 2 O 7 + SO 2 + H 2 SO 4 \u003d? +? +H 2 O

Reakciók lúgos közegben.

Lúgos környezetben a Cr +3 krómvegyületek oxidálószerek hatására Cr +6 vegyületekké alakulnak: J2, Br2, Cl2, Ag2O, KClO3, H2O2, KMnO4:

• 2KCrO 2 + 3 Br 2 + 8NaOH \u003d 2Na 2 CrO 4 + 2KBr + 4 NaBr + 4H 2 O
• Cr +3 - 3e → Cr +6
• Br2 0 +2e → 2Br -

A feladat:

Egyenlítse ki a reakcióegyenletet elektronegyensúly módszerrel, jelölje meg az oxidálószert és a redukálószert:

• NaCrO 2 + J 2 + NaOH = Na 2 CrO 4 + NaJ + H 2 O

Adja hozzá a reakciótermékeket, adja meg az egyenletet az elektronegyensúly módszerével, adja meg az oxidálószert és a redukálószert:

• Cr(OH) 3 + Ag 2 O + NaOH = Ag + ? +?

Így az oxidációs tulajdonságok következetesen javulnak az oxidációs állapotok változásával a következő sorozatban: Cr +2 → Cr +3 → Cr +6. A krómvegyületek (2) erős redukálószerek, könnyen oxidálódnak, krómvegyületekké alakulnak (3). A krómvegyületek (6) erős oxidálószerek, könnyen redukálódnak krómvegyületekké (3). A króm (3) vegyületek erős redukálószerekkel kölcsönhatásba lépve oxidáló tulajdonságokat mutatnak, krómvegyületekké alakulnak (2), erős oxidálószerekkel kölcsönhatásba lépve pedig redukáló tulajdonságokat mutatnak, krómvegyületekké alakulva (6)

Az előadás módszeréhez:

1. Aktiválni kognitív tevékenység hallgatók érdeklődésének fenntartása mellett, célszerű bemutató kísérletet végezni az előadás során. Az oktatási laboratórium képességeitől függően a hallgatók a következő kísérleteket mutathatják be:

• króm-oxid (2) és króm-hidroxid (2) előállítása, alapvető tulajdonságaik bizonyítása;
• króm-oxid (3) és króm-hidroxid (3) előállítása, amfoter tulajdonságaik bizonyítása;
• króm-oxid kinyerése (6) és vízben való feloldása (króm- és dikrómsavak kinyerése);
• a kromátok dikromátokká, a dikromátok kromátokká alakulása.

1. Az önálló munkavégzés feladatai a tanulók valós tanulási lehetőségeit figyelembe véve differenciálhatók.
2. Az előadást az alábbi feladatok elvégzésével fejezheti be: írja le a kémiai reakciók egyenleteit, amelyekkel az alábbi átalakításokat tudja végrehajtani!

.III. Házi feladat: zárja le az előadást (adja hozzá a kémiai reakciók egyenleteit)

1. Vasziljeva Z.G. Laboratóriumi munkákáltalános és szervetlen kémiában. -M.: "Kémia", 1979 - 450 p.
2. Egorov A.S. Kémia tanár. - Rostov-on-Don: "Phoenix", 2006.-765 p.
3. Kudrjavcev A.A. Tervezés kémiai egyenletek. - M., "Felsőiskola", 1979. - 295 p.
4. Petrov M.M. Szervetlen kémia. - Leningrád: "Kémia", 1989. - 543 p.
5. Ushkalova V.N. Kémia: versenyfeladatok és válaszok. - M.: "Felvilágosodás", 2000. - 223 p.