Cromul și compușii săi sunt utilizați activ în producția industrială, în special în industria metalurgică, chimică și refractară.

Chrome Cr- element chimic Grupa VI sistem periodic Mendeleev, numărul atomic 24, masă atomică 51,996, raza atomică 0,0125, raze ionice Cr2+ - 0,0084; Cr3+ - 0,0064; Cr4+ - 6,0056.

Cromul prezintă stări de oxidare +2, +3, respectiv +6, are valențe II, III, VI.

Cromul este un metal dur, ductil, destul de greu, maleabil, de culoare gri-oțel.

Fierbe la 2469 0 C, se topește la 1878 ± 22 0 C. Are toate proprietăți caracteristice metale - conduce bine căldura, aproape fără rezistență curent electric, are un luciu inerent majorității metalelor. Și, în același timp, este rezistent la coroziune în aer și în apă.

Impuritățile de oxigen, azot și carbon, chiar și în cele mai mici cantități, schimbă dramatic proprietățile fizice ale cromului, de exemplu, făcându-l foarte fragil. Dar, din păcate, este foarte greu să obții crom fără aceste impurități.

Structura rețea cristalină- cubic centrat pe corp. O caracteristică a cromului este o schimbare bruscă a acestuia proprietăți fizice la o temperatură de aproximativ 37°C.

6. Tipuri de compuși ai cromului.

Oxidul de crom (II) CrO (bazic) este un agent reducător puternic, extrem de instabil în prezența umezelii și a oxigenului. valoare practică nu are.

Oxidul de crom (III) Cr2O3 (amfoter) este stabil în aer și în soluții.

Cr2O3 + H2SO4 = Cr2(SO4)3 + H2O

Cr2O3 + 2NaOH = Na2CrO4 + H2O

Se formează prin încălzirea unor compuși de crom (VI), de exemplu:

4CrO3 2Cr2O3 + 3O2

(NH4)2Cr2O7 Cr2O3 + N2 + 4H2O

4Cr + 3O2 2Cr2O3

Oxidul de crom (III) este utilizat pentru a reduce metalul de crom de puritate scăzută cu aluminiu (aluminotermie) sau siliciu (silicotermie):

Cr2O3 +2Al = Al2O3 +2Cr

2Cr2O3 + 3Si = 3SiO3 + 4Cr

Oxid de crom (VI) CrO3 (acid) - cristale de culoare purpurie închisă ca un ac.

Obținut prin acțiunea unui exces de H2SO4 concentrat asupra unei soluții apoase saturate de bicromat de potasiu:

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

Oxidul de crom (VI) este un agent oxidant puternic, unul dintre cei mai toxici compuși ai cromului.

Când CrO3 este dizolvat în apă, se formează acid cromic H2CrO4

CrO3 + H2O = H2CrO4

Oxidul acid de crom, care reacţionează cu alcalii, formează cromaţi galbeni CrO42

CrO3 + 2KOH = K2CrO4 + H2O

2. Hidroxizi

Hidroxidul de crom (III) are proprietăți amfotere, dizolvându-se ambele în

acizi (se comportă ca o bază) și în alcali (se comportă ca un acid):

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

Cr(OH)3 + KOH = K

La calcinarea hidroxidului de crom (III) se formează oxidul de crom (III) Cr2O3.

Insolubil în apă.

2Cr(OH)3 = Cr2O3 + 3H2O

3. Acizi

Acizii de crom corespunzător stării sale de oxidare +6 și care diferă în raportul dintre numărul de molecule de CrO3 și H2O există numai sub formă de soluții. Când oxidul acid CrO3 este dizolvat, se formează acid monocromic (pur și simplu cromic) H2CrO4.

CrO3 + H2O = H2CrO4

Acidificarea unei soluții sau o creștere a CrO3 în aceasta duce la acizi cu formula generală nCrO3 H2O

la n=2, 3, 4, aceștia sunt, respectiv, acizi di, tri, tetracromici.

Cel mai puternic dintre ele este dicromic, adică H2Cr2O7. Acizii cromici și sărurile lor sunt oxidanți puternici și otrăvitori.

Există două tipuri de săruri: cromiți și cromați.

Cromiții cu formula generală RCrO2 sunt săruri ale acidului cromic HCrO2.

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

Cromiții variază în culoare de la maro închis la complet negru și se găsesc de obicei în mase solide. Cromitul este mai moale decât multe alte minerale, punctul de topire al cromitului depinde de compoziția sa 1545-1730 0 C.

Cromitul are un luciu metalic și este aproape insolubil în acizi.

Cromații sunt săruri ale acizilor cromici.

Sărurile acidului monocromic H2CrO4 se numesc monocromați (cromați) R2CrO4, sărurile acidului dicromic H2Cr2O7 dicromații (bicromați) - R2Cr2O7. Monocromații sunt de obicei colorați în galben. Sunt stabili doar într-un mediu alcalin, iar la acidificare se transformă în dicromați roșu-portocaliu:

2Na2CrO4 + H2SO4 = Na2Cr2O7 + Na2SO4 + H2O

„Universitatea Politehnică Națională din Tomsk”

Institutul de Geoecologie și Geochimie a Resurselor Naturale

Crom

După disciplină:

Chimie

Efectuat:

elevă grupa 2G41 Tkacheva Anastasia Vladimirovna 29.10.2014

Verificat:

profesorul Stas Nikolay Fedorovich

Poziția în sistemul periodic

Crom- un element dintr-un subgrup lateral al grupei a 6-a a perioadei a 4-a a sistemului periodic de elemente chimice a lui D. I. Mendeleev cu număr atomic 24. Este indicat prin simbol Cr(lat. Crom). substanță simplă crom- metal dur alb-albăstrui. Cromul este uneori denumit metal feros.

Structura atomului

17 Cl) 2) 8) 7 - diagrama structurii atomului

1s2s2p3s3p - formula electronica

Atomul este situat în perioada III și are trei niveluri de energie

Atomul este situat în VII în grup, în subgrupul principal - la nivelul de energie externă de 7 electroni

Proprietățile elementului

Proprietăți fizice

Cromul este un metal alb strălucitor cu o rețea cubică centrată pe corp, o \u003d 0,28845 nm, caracterizată prin duritate și fragilitate, cu o densitate de 7,2 g / cm 3, unul dintre cele mai dure metale pure (al doilea numai după beriliu, wolfram și uraniu), cu un punct de topire de 1903 grade. Și cu un punct de fierbere de aproximativ 2570 de grade. C. În aer, suprafața cromului este acoperită cu o peliculă de oxid, care o protejează de oxidarea ulterioară. Adăugarea de carbon la crom crește și mai mult duritatea acestuia.

Proprietăți chimice

Cromul în condiții normale este un metal inert, când este încălzit devine destul de activ.

Interacțiunea cu nemetale

Când este încălzit peste 600°C, cromul arde în oxigen:

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

Reacționează cu fluorul la 350°C, cu clorul la 300°C, cu bromul la o temperatură de căldură roșie, formând halogenuri de crom (III):

2Cr + 3Cl2 = 2CrCl3.

Reacționează cu azotul la temperaturi peste 1000°C pentru a forma nitruri:

2Cr + N2 = 2CrN

sau 4Cr + N2 = 2Cr2N.

2Cr + 3S = Cr2S3.

Reacționează cu borul, carbonul și siliciul formând boruri, carburi și siliciuri:

Cr + 2B = CrB 2 (formarea de Cr 2 B, CrB, Cr 3 B 4, CrB 4 este posibilă),

2Cr + 3C \u003d Cr 2 C 3 (formarea Cr 23 C 6, Cr 7 B 3 este posibilă),

Cr + 2Si = CrSi 2 (posibilă formare de Cr3Si, Cr5Si3, CrSi).

Nu interacționează direct cu hidrogenul.

Interacțiunea cu apa

În stare fierbinte măcinată fin, cromul reacţionează cu apa, formând oxid de crom (III) şi hidrogen:

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

Interacțiunea cu acizii

În seria electrochimică de tensiuni ale metalelor, cromul este înaintea hidrogenului, înlocuiește hidrogenul din soluțiile de acizi neoxidanți:

Cr + 2HCl \u003d CrCl2 + H2;

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

În prezența oxigenului atmosferic, se formează sărurile de crom (III):

4Cr + 12HCI + 3O2 = 4CrCl3 + 6H2O.

Acizii azotic și sulfuric concentrați pasivează cromul. Cromul se poate dizolva în ele numai cu încălzire puternică, se formează săruri de crom (III) și produși de reducere a acidului:

2Cr + 6H2S04 = Cr2 (S04)3 + 3S02 + 6H20;

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

Interacțiunea cu reactivii alcalini

ÎN solutii apoase cromul nu se dizolvă în alcalii, reacționează lent cu topiturile alcaline pentru a forma cromiți și eliberează hidrogen:

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

Reacționează cu topiturile alcaline ale agenților oxidanți, cum ar fi cloratul de potasiu, în timp ce cromul trece în cromat de potasiu:

Cr + KClO3 + 2KOH = K2CrO4 + KCl + H2O.

Recuperarea metalelor din oxizi și săruri

Crom - metal activ, este capabil să înlocuiască metalele din soluțiile sărurilor lor: 2Cr + 3CuCl 2 = 2CrCl 3 + 3Cu.

Proprietățile unei substanțe simple

Stabil în aer datorită pasivării. Din același motiv, nu reacționează cu acizii sulfuric și azotic. La 2000 °C, arde cu formarea de oxid de crom (III) verde Cr 2 O 3, care are proprietăți amfotere.

Compuși sintetizați ai cromului cu bor (boruri Cr 2 B, CrB, Cr 3 B 4, CrB 2, CrB 4 și Cr 5 B 3), cu carbon (carburi Cr 23 C 6, Cr 7 C 3 și Cr 3 C 2) , cu siliciu (siliciuri Cr 3 Si, Cr 5 Si 3 şi CrSi) şi azot (nitruri CrN şi Cr 2 N).

Compuși Cr(+2).

Starea de oxidare +2 corespunde oxidului bazic CrO (negru). Sărurile de Cr 2+ (soluții albastre) se obțin prin reducerea sărurilor sau dicromaților de Cr 3+ cu zinc într-un mediu acid („hidrogen la momentul izolării”):

Toate aceste săruri de Cr 2+ sunt agenți reducători puternici, în măsura în care înlocuiesc hidrogenul din apă la repaus. Oxigenul din aer, mai ales într-un mediu acid, oxidează Cr 2+, drept urmare soluția albastră devine rapid verde.

Hidroxidul de Cr(OH)2 maro sau galben precipită atunci când se adaugă alcalii la soluțiile de săruri de crom(II).

Au fost sintetizate dihalogenuri de crom CrF 2 , CrCl 2 , CrBr 2 și CrI 2

Compuși Cr(+3).

Starea de oxidare +3 corespunde oxidului amfoter Cr 2 O 3 și hidroxidului Cr (OH) 3 (ambele verzi). Aceasta este cea mai stabilă stare de oxidare a cromului. Compușii cromului în această stare de oxidare au o culoare de la violet murdar (ion 3+) la verde (anionii sunt prezenți în sfera de coordonare).

Cr 3+ este predispus la formarea de sulfați dubli de forma M I Cr (SO 4) 2 12H 2 O (aun)

Hidroxidul de crom (III) se obține prin acționarea cu amoniac asupra soluțiilor de săruri de crom (III):

Cr+3NH+3H2O→Cr(OH)↓+3NH

Se pot folosi soluții alcaline, dar în excesul lor se formează un complex hidroxo solubil:

Cr+3OH→Cr(OH)↓

Cr(OH)+3OH→

Prin fuzionarea Cr 2 O 3 cu alcalii se obțin cromiți:

Cr2O3+2NaOH→2NaCrO2+H2O

Oxidul de crom (III) necalcinat se dizolvă în soluții alcaline și în acizi:

Cr2O3+6HCl→2CrCl3+3H2O

Când compușii de crom (III) sunt oxidați într-un mediu alcalin, se formează compușii de crom (VI):

2Na+3HO→2NaCrO+2NaOH+8HO

Același lucru se întâmplă atunci când oxidul de crom (III) este fuzionat cu alcali și agenți oxidanți sau cu alcalii în aer (topirea devine galbenă în acest caz):

2Cr2O3+8NaOH+3O2→4Na2CrO4+4H2O

Compuși ai cromului (+4)[

Prin descompunerea atentă a oxidului de crom (VI) CrO 3 în condiții hidrotermale, se obține oxidul de crom (IV) CrO 2 , care este un feromagnet și are conductivitate metalică.

Dintre tetrahalogenurile de crom, CrF 4 este stabil, tetraclorura de crom CrCl 4 există numai în vapori.

Compuși ai cromului (+6)

Starea de oxidare +6 corespunde oxidului de crom acid (VI) CrO 3 și unui număr de acizi între care există un echilibru. Cele mai simple dintre ele sunt H 2 CrO 4 cromic și H 2 Cr 2 O 7 bicrom. Ele formează două serii de săruri: cromați galbeni și, respectiv, bicromați portocalii.

Oxidul de crom (VI) CrO 3 se formează prin interacțiunea acidului sulfuric concentrat cu soluții de dicromați. Un oxid acid tipic, atunci când interacționează cu apa, formează acizi cromici puternici instabili: H 2 CrO 4 cromic, H 2 Cr 2 O 7 dicromic și alți acizi izopoli cu formula generală H 2 Cr n O 3n+1. O creștere a gradului de polimerizare are loc cu o scădere a pH-ului, adică o creștere a acidității:

2CrO+2H→Cr2O+H2O

Dar dacă se adaugă o soluție alcalină la o soluție portocalie de K 2 Cr 2 O 7, cum devine din nou culoarea galbenă, deoarece se formează din nou cromat K 2 CrO 4:

Cr2O+2OH→2CrO+HO

Nu atinge un grad ridicat de polimerizare, așa cum se întâmplă în wolfram și molibden, deoarece acidul policromic se descompune în oxid de crom (VI) și apă:

H2CrnO3n+1→H2O+nCrO3

Solubilitatea cromaților corespunde aproximativ cu solubilitatea sulfaților. În special, cromat de bariu galben BaCrO 4 precipită atunci când sărurile de bariu sunt adăugate atât la soluții de cromat, cât și de dicromat:

Ba+CrO→BaCrO↓

2Ba+CrO+H2O→2BaCrO↓+2H

Formarea unui cromat de argint roșu-sânge, slab solubil este utilizată pentru a detecta argintul în aliaje folosind acidul de testare.

Sunt cunoscute pentafluorura de crom CrF 5 și hexafluorura de crom instabilă CrF 6. S-au obţinut de asemenea oxihalogenuri volatile de crom CrO 2 F 2 şi CrO 2 Cl 2 (clorură de cromil).

Compușii de crom (VI) sunt agenți puternici de oxidare, de exemplu:

K2Cr2O7+14HCl→2CrCl3+2KCl+3Cl2+7H2O

Adăugarea de peroxid de hidrogen, acid sulfuric și un solvent organic (eter) la dicromați duce la formarea peroxidului de crom albastru CrO 5 L (L este o moleculă de solvent), care este extras în stratul organic; această reacție este folosită ca una analitică.

Tutor de chimie

Continuare. Vedea în nr. 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

ACTIVITATEA 25

clasa a 10-a(primul an de studiu)

Cromul și compușii săi

1. Poziția în tabelul lui D.I. Mendeleev, structura atomului.

2. Originea numelui.

3. Proprietăți fizice.

4. Proprietăți chimice.

5. A fi în natură.

6. Metode de bază de obţinere.

7. Cei mai importanți compuși ai cromului:

a) oxid și hidroxid de crom(II);

b) oxidul și hidroxidul de crom(III), proprietățile lor amfotere;

c) oxid de crom(VI), acid cromic și dicromic, cromați și dicromați.

9. Proprietățile redox ale compușilor cromului.

Cromul este situat în subgrupul secundar al grupului VI al tabelului lui D.I. Mendeleev. La compilarea formulei electronice a cromului, trebuie amintit că, datorită stabilității mai mari a configurației 3 d 5 la atomul de crom se observă o alunecare a electronului și formula electronică are forma: 1 s 2 2s 2 p 6 3s 2 p 6 4s 1 3d cinci . În compuși, cromul poate prezenta stări de oxidare +2, +3 și +6 (starea de oxidare +3 este cea mai stabilă):

Chrome își trage numele de la cuvântul grecesc croma(culoare, vopsea) datorita culorii stralucitoare variate a compusilor sai.

Cromul este un metal alb lucios, foarte dur, casant, refractar. Rezistent la coroziune. În aer, acesta devine acoperit cu o peliculă de oxid, datorită căruia suprafața devine plictisitoare.

Proprietăți chimice

În condiții normale, cromul este un metal inactiv și reacționează doar cu fluorul. Dar atunci când este încălzită, pelicula de oxid de crom este distrusă, iar cromul reacţionează cu multe substanţe simple şi complexe (asemănătoare cu Al).

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

Metale (-).

Nemetale (+):

2Cr + 3Cl 2 2CrCl 3 ,

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

2Cr + 3SCr 2 S 3 ,

H2O (+/-): *

2Cr + 3H2O (abur) Cr2O3 + 3H2.

Oxizi bazici (-).

Oxizi acizi (-).

Baze (+/-):

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

Acizi neoxidanți (+).

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

Acizi oxidanți (-). Pasivare.

Săruri (+/-):

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

Cr + CaCl2 fără reacție.

În natură, elementul crom este reprezentat de patru izotopi cu numere de masă 50, 52, 53 și 54. În natură, cromul se găsește numai sub formă de compuși, dintre care cei mai importanți sunt minereul de crom de fier sau cromit (FeOzhCr 2 O 3) și minereu roșu de plumb (PbCrO 4).

Cromul metalic se obține: 1) din oxidul său folosind aluminotermie:

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

2) electroliza soluțiilor apoase sau topituri a sărurilor sale:

Din minereul de crom de fier în industrie se obține un aliaj de fier cu crom - ferocrom, care este utilizat pe scară largă în metalurgie:

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

Cei mai importanți compuși ai cromului

Cromul formează trei oxizi și hidroxizii lor corespunzători, a căror natură se schimbă în mod natural odată cu creșterea stării de oxidare a cromului:

Oxid de crom(II) (CrO) este o substanță solidă, roșu aprins sau roșu maro, insolubilă în condiții normale în apă, un oxid bazic tipic. Oxidul de crom (II) este ușor oxidat în aer atunci când este încălzit și este redus la crom pur.

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

4CrO + O 2 2Cr 2 O 3,

CrO + H2Cr + H2O.

Oxidul de crom(II) se obține prin oxidarea directă a cromului:

2Cr + O22CrO.

Hidroxid de crom(II) (Cr(OH) 2) - substanță galbenă insolubilă în apă, electrolit slab, prezintă proprietăți bazice, ușor solubilă în acizi concentrați; ușor oxidat în prezența umidității de oxigenul atmosferic; atunci când este calcinat în aer, se descompune pentru a forma oxid de crom (III):

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

4Cr(OH)2 + O22Cr2O3 + 4H2O.

Hidroxidul de crom (II) se obține prin reacția de schimb între o sare de crom (II) și o soluție alcalină în absența oxigenului:

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

Oxid de crom(III) (Cr2O3) prezintă proprietăți amfotere. Este o pulbere verde refractară (duritate comparabilă cu corindonul), insolubilă în apă. Carcinogen! Se obține prin descompunerea dicromatului de amoniu, hidroxid de crom (III), reducerea dicromatului de potasiu sau oxidarea directă a cromului:

(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 .

În condiții normale, oxidul de crom (III) este slab solubil în acizi și alcalii; prezintă proprietăți amfotere atunci când este fuzionat cu alcalii sau carbonați Metale alcaline(formând cromiți); la temperaturi ridicate, oxidul de crom (III) poate fi redus la un metal pur:

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

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

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

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

Hidroxid de crom(III) (Cr (OH) 3) este precipitat prin acțiunea alcalinelor asupra sărurilor de crom trivalent (precipitat gri-verde):

CrCI3 + 3NaOH (lipsă) = Cr(OH)3 + 3NaCl.

Prezintă proprietăți amfotere, dizolvându-se atât în acizi, cât și în exces de alcalii; instabil termic:

Cr(OH)3 + 3HCI = CrCl3 + 3H2O,

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

Cr(OH)3 + KOH KCrO2 + 2H2O,

2Cr(OH)3Cr2O3 + 3H2O.

Oxid de crom(VI) (CrO 3) - o substanță cristalină roșu închis, otrăvitoare, prezintă proprietăți acide. Să ne dizolvăm bine în apă, la dizolvarea acestui oxid în apă se formează acizi cromici; cum interacționează oxidul acid CrO 3 cu oxizii bazici și cu alcalii; instabil termic; este cel mai puternic agent oxidant

Cr03 + H20 =

2CrO3 + H20 =

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,

Acest oxid se obține prin interacțiunea cromaților și dicromaților uscați cu acid sulfuric concentrat:

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

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

CromȘi acid dicromic există numai în soluții apoase, dar formează săruri stabile - cromațiiȘi bicromati. Cromații și soluțiile lor sunt galbene, iar dicromații sunt portocalii. Ionii de cromat și ionii de dicromat trec cu ușurință unul în celălalt atunci când mediul de soluție se schimbă. ÎN mediu acid cromații se transformă în dicromați, soluția capătă o culoare portocalie; într-un mediu alcalin bicromații se transformă în cromați, soluția devine galbenă:

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.

Ionul este stabil într-un mediu alcalin, dar în unul acid.

Proprietăți de oxidare-reducere
compus de crom

Dintre toți compușii de crom, cei mai stabili sunt compușii cu o stare de oxidare a cromului de +3. Compușii cromului cu o stare de oxidare de +2 sunt agenți reducători puternici și sunt ușor oxidați la +3:

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

4CrCl2 + 4HCl + O2 = 4CrCl3 + 2H2O.

Compușii care conțin crom în starea de oxidare +6 sunt oxidanți puternici, în timp ce cromul este restabilit de la +6 la +3:

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.

Pentru a detecta alcoolul în aerul expirat, se utilizează o reacție bazată pe capacitatea de oxidare a oxidului de crom (VI):

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

O soluție de dicromat de potasiu în acid sulfuric concentrat se numește amestec de cromși este folosit pentru curățarea sticlei chimice.

Test pe tema „Crom și compușii săi”

1. Unele elemente formează toate cele trei tipuri de oxizi (bazici, amfoteri și acizi). Starea de oxidare a unui element dintr-un oxid amfoter va fi:

un minim;

b) maxim;

c) intermediar între minim și maxim;

d) poate fi oricine.

2. Când un precipitat proaspăt preparat de hidroxid de crom (III) reacționează cu un exces de soluție alcalină, se formează următoarele:

a) sare medie; b) sare bazică;

c) sare dublă; d) sare complexă.

3. Numărul total de electroni din nivelul preextern al atomului de crom este:

a) 12; b) 13; în 1; d) 2.

4. Care dintre oxizii metalici este acid?

a) Oxid de cupru(II); b) oxid de crom(VI);

c) oxid de crom(III); d) oxid de fier (III).

5. Ce masă de dicromat de potasiu (în g) este necesară pentru a oxida 11,2 g de fier în soluție de acid sulfuric?

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

6. Ce masă de apă (în g) trebuie evaporată din 150 g dintr-o soluție 10% de clorură de crom(III) pentru a obține o soluție de 30% din această sare?

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

7. Concentrația molară a acidului sulfuric în soluție este de 11,7 mol/l, iar densitatea soluției este de 1,62 g/ml. Fractiune in masa acidul sulfuric din această soluție este (în%):

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

8. Numărul de atomi de oxigen din 19,4 g de cromat de potasiu este:

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

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

9. Turnesolul va prezenta o culoare roșie într-o soluție apoasă (sunt posibile mai multe răspunsuri corecte):

a) clorură de crom(III); b) clorură de crom(II);

c) clorura de potasiu; d) acid clorhidric.

10. Tranziția cromatului la dicromat are loc în ... mediu și este însoțită de procesul:

a) acid, proces de recuperare;

b) acid, nu are loc modificarea stărilor de oxidare;

c) alcalin, proces de recuperare;

d) alcalină, nu există nicio modificare a stărilor de oxidare.

Cheia testului

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
în	G	b	b	G	dar	în	b	a, b, d	b

Sarcini calitative pentru identificarea substanțelor 1. O soluție apoasă de sare este împărțită în două părți. Unul dintre ele a fost tratat cu un exces de alcali și încălzit, gazul eliberat a schimbat culoarea turnesolului roșu în albastru. Cealaltă parte a fost tratată cu acid clorhidric, gazul eliberat a făcut ca apa de var să devină tulbure. Ce sare a fost analizată? Sprijiniți-vă răspunsul cu ecuații de reacție.

Răspuns. carbonat de amoniu.

2. Când se adaugă amoniac, sulfură de sodiu și azotat de argint la o soluție apoasă de substanță A (separat), se formează precipitate albe, dintre care două au aceeași compoziție. Ce este substanța A? Scrieți ecuațiile de reacție.

Soluţie

Substanța A - AlCl 3.

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

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

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

Răspuns. clorura de aluminiu.

3. Când un gaz incolor A cu miros caracteristic înțepător este ars în prezența oxigenului, se formează un alt gaz B, fără culoare și miros, care reacționează cu litiul la temperatura camerei pentru a forma o substanță solidă C. Identificați substanțele, scrieți reacția. ecuații.

Soluţie

Substanța A - NH 3,

substanța B - N 2,

substanta C - Li 3 N.

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

N2 + 6Li = 2Li3N.

Răspuns. NH3, N2, Li3N.

4. Gazul incolor A, cu un miros înțepător caracteristic, reacționează cu un alt gaz incolor, B, care are miros de ouă putrezite. Ca rezultat al reacției, se formează un C simplu și o substanță complexă. Substanța C reacționează cu cuprul formând o sare neagră. Identificați substanțele, dați ecuații de reacție.

Răspuns. S02, H2S, S.

5. Gazul incolor A cu miros caracteristic înțepător, mai ușor decât aerul, reacționează cu acidul tare B formând sarea C, a cărei soluție apoasă nu formează precipitate nici cu clorură de bariu, nici cu azotat de argint. Identificați substanțele, dați ecuații de reacție (una dintre opțiunile posibile).

Răspuns. NH3, HN03, NH4NO3.

6. O substanță simplă A, formată din atomi ai celui de-al doilea element cel mai comun al scoarței terestre, reacționează atunci când este încălzită cu oxid de fier (II), rezultând formarea compusului B, care este insolubil în soluții apoase de alcali și acizi (cu excepția fluorhidricului). ). Substanța B, topită cu var nestins, formează o sare insolubilă C. Identificați substanțele, dați ecuațiile de reacție (una dintre opțiunile posibile).

Răspuns. Si, Si02, CaSi03.

7. Compusul maro insolubil în apă A se descompune la încălzire pentru a forma doi oxizi, dintre care unul este apa. Celălalt oxid, B, este redus de carbon pentru a forma metalul C, al doilea cel mai abundent metal din natură. Identificați substanțele, scrieți ecuațiile de reacție.

Răspuns. Fe (OH)3, Fe2O3, Fe.

8. Substanța A, care face parte din unul dintre cele mai comune minerale, formează gazul B atunci când este tratată cu acid clorhidric. Când substanța B reacționează când este încălzită cu substanța simplă C, se formează un singur compus - un gaz combustibil fără culoare și miros. Identificați substanțele, dați ecuații de reacție.

Răspuns. CaC03, C02, C.

9. Metalul ușor A, care reacționează cu acidul sulfuric diluat, dar nu reacționează la rece cu acidul sulfuric concentrat, interacționează cu o soluție de hidroxid de sodiu și se formează gaz și sarea B. Când se adaugă acid clorhidric la substanța B, sarea C este format.Identificați substanțele, dați ecuații reacții.

Răspuns. Al, NaAl02, NaCI.

10. Substanța A este un metal alb-argintiu moale, bine tăiat, mai ușor decât apa. Când substanța A interacționează cu o substanță simplă B, se formează compusul C, care este solubil în apă pentru a forma o soluție alcalină. Când o substanță C este tratată cu acid clorhidric, se eliberează un gaz cu miros neplăcut și se formează sare, colorând flacăra arzătorului în Violet. Identificați substanțele, dați ecuații de reacție.

Răspuns. K, S, K2S.

11. Gazul incolor A cu un miros caracteristic înțepător este oxidat de oxigen în prezența unui catalizator la compusul B, care este un lichid volatil. Substanta B, reactionand cu varul nestins, formeaza sarea C. Identificati substantele, dati ecuatiile reactiei.

Răspuns. S02, S03, CaS04.

12. O substanță simplă A, lichidă la temperatura camerei, reacționează cu un metal ușor argintiu B, formând sarea C, care, tratată cu o soluție alcalină, dă un precipitat alb care se dizolvă într-un exces de alcali. Identificați substanțele, dați ecuații de reacție.

Răspuns. Br2, Al, AlBr3.

13. O substanță solidă simplă galbenă A reacționează cu un metal ușor alb-argintiu B, rezultând formarea sării C, care este complet hidrolizată într-o soluție apoasă cu formarea unui precipitat alb și a unui gaz otrăvitor cu miros neplăcut. Identificați substanțele, dați ecuații de reacție.

Răspuns. S, Al, Al2S3.

14. O substanță gazoasă simplă instabilă A se transformă într-o altă substanță simplă B, în atmosfera căreia arde metalul C; Produsul acestei reacții este un oxid în care metalul se află în două stări de oxidare. Identificați substanțele, dați ecuații de reacție.

Răspuns. O3, O2, Fe.

15. O substanță cristalină violet închis A, când este încălzită, se descompune formând o substanță gazoasă simplă B, în atmosfera căreia arde o substanță simplă C, formând un gaz incolor, inodor, care face parte din aer în cantități mici. Identificați substanțele, dați ecuații de reacție.

Răspuns. KMnO4, O2, C.

16. O substanță simplă A, care este un semiconductor, care reacționează cu un simplu substanță gazoasă B, formează compusul C, care este insolubil în apă. Când este fuzionată cu alcalii, substanța C formează compuși numiți sticle solubile. Identificați substanțele, dați ecuații de reacție (una dintre opțiunile posibile).

Răspuns. Si, O2, Si02.

17. Gazul otrăvitor, incolor A, cu miros neplăcut, se descompune atunci când este încălzit în substanțe simple, dintre care B este un solid galben. Când se arde substanța B, se formează un gaz incolor C cu miros neplăcut, care decolorează multe vopsele organice. Identificați substanțele, dați ecuații de reacție.

Răspuns. H2S, S, SO2.

18. Compusul de hidrogen volatil A arde în aer pentru a forma substanța B, care este solubilă în acid fluorhidric. Când substanța B este topită cu oxid de sodiu, se formează o sare solubilă în apă C. Identificați substanțele, dați ecuațiile reacției.

Răspuns. SiH4, Si02, Na2Si03.

19. Compusul A, puțin solubil în apă, este alb ca urmare a calcinării la temperatura ridicata cu cărbunele și nisipul în absența oxigenului formează o substanță simplă B, care există în mai multe modificări alotrope. Când această substanță este arsă în aer, se formează compusul C, care se dizolvă în apă pentru a forma un acid capabil să formeze trei serii de săruri. Identificați substanțele, scrieți ecuațiile de reacție.

Răspuns. Ca3(P04)2, P, P2O5.

* Semnul +/– înseamnă că această reacție nu are loc cu toți reactivii sau în condiții specifice.

Va urma

Hidrură de crom

CrH(g). Proprietățile termodinamice ale hidrurii de crom gazos în stare standard la temperaturi de 100 - 6000 K sunt date în tabel. CrH.

Pe lângă banda 3600 – 3700 Å, în regiunea ultravioletă a spectrului a fost găsită o altă bandă CrH mai slabă [55KLE/LIL, 73SMI]. Banda se află în regiunea de 3290 Å și are margini ale unei structuri complexe. Trupa nu a fost încă analizată.

Sistemul infraroșu al benzilor CrH a fost cel mai studiat. Sistemul corespunde tranziției A 6 Σ + - X 6 Σ + , marginea benzii 0-0 este situată la 8611Å. Acest sistem a fost studiat în [55KLE/LIL, 59KLE/UHL, 67O'C, 93RAM/JAR2, 95RAM/BER2, 2001BAU/RAM, 2005SHI/BRU, 2006CHO/MER, 2007CHE/STE, 2007CHE/BAK]. În [55KLE/LIL], structura vibrațională a fost analizată de la Kant. În [59KLE/UHL] a fost analizată structura rotațională a benzilor 0-0 și 0-1 și a fost stabilit tipul de tranziție 6 Σ - 6 Σ. În [67O'C] a fost efectuată o analiză rotațională a benzilor 1-0 și 1-1, precum și o analiză rotațională a benzii 0-0 a CrD. În [93RAM/JAR2], în spectrele de rezoluție mai mare obținute cu spectrometrul Fourier, s-au rafinat pozițiile liniilor benzii 0-0 și s-au obținut valori mai precise ale constantelor și constantelor de rotație. structură fină stări superioare și inferioare. O analiză a perturbațiilor în starea A 6 Σ + a arătat că starea perturbatoare este un 4 Σ + cu energie T 00 = 11186 cm -1 și constantă de rotație B 0 = 6,10 cm -1 . În [95RAM/BER2] și [2001BAU/RAM] structura rotațională a benzilor 0-1, 0-0, 1-0 și 1-2 ale moleculei CrD [95RAM/BER2] și 1-0 și 1 -1 Moleculă CrH [2001BAU/RAM]. În [2005SHI/BRU], duratele de viață ale nivelurilor v = 0 și 1 ale stării A 6 Σ + au fost determinate prin metoda ionizării rezonante cu doi fotoni și numerele de undă ale liniilor 0-0 ale izotopomerului 50 CrH. bandă au fost măsurate. În [2006CHO/MER], numerele de undă ale primelor linii (N ≤ 7) ale benzii 1-0 CrH au fost măsurate în spectrul de excitație laser. Perturbațiile observate ale nivelurilor de rotație ale stării A 6 Σ + (v=1) sunt atribuite stărilor a 4 Σ + (v=1) și B 6 Π(v=0). În [2007CHE/STE], în spectrele de excitație laser au fost măsurate deplasările și diviziunea mai multor prime linii ale benzii 0-0 CrD într-un câmp electric constant, momentul dipolului a fost determinat în stările X 6 Σ + (v= 0) şi A 6 Σ + (v=0). În [2007CHE/BAK], împărțirea Zeeman a primelor linii de rotație ale benzilor CrH 0-0 și 1-0 a fost studiată în spectre de excitație laser. Sistemul CrH în infraroșu a fost identificat în spectrele soarelui [80ENG/WOH], stele de tip S [80LIN/OLO] și piticele maro [99KIR/ALL].

Tranzițiile vibraționale în starea electronică fundamentală a CrH și CrD au fost observate în [79VAN/DEV, 91LIP/BAC, 2003WAN/AND2]. În [79VAN/DEV], frecvențele de absorbție de 1548 și 1112 cm–1 au fost atribuite moleculelor CrH și CrD într-o matrice Ar la 4K. În [91LIP/BAC], liniile de rotație ale tranzițiilor vibraționale 1-0 și 2-1 ale moleculei CrH au fost măsurate prin rezonanță magnetică laser și au fost obținute constantele vibraționale ale stării fundamentale. În [2003WAN/AND2], frecvențele de absorbție din matricea Ar de 1603,3 și 1158,7 cm–1 au fost atribuite moleculelor CrH și CrD, ținând cont de datele [91LIP/BAC].

Tranzițiile de rotație în starea fundamentală a CrH și CrD au fost observate în [91COR/BRO, 93BRO/BEA, 2004HAL/ZIU, 2006HAR/BRO]. În [ 91COR/BRO ] aproximativ 500 laser rezonanțe magnetice, asociat cu 5 tranziții de rotație inferioare, se obține un set de parametri care descriu energia de rotație, scindarea fină și hiperfină a nivelurilor de rotație în nivelul vibrațional v=0 al stării fundamentale. Lucrarea [ 93BRO/BEA ] oferă frecvențe rafinate ale celor 6 componente ale tranziției de rotație N = 1←0. În [2004HAL/ZIU] componentele de tranziție N = 1←0 CrH și componentele de tranziție N = 2←1 CrD sunt măsurate direct în spectrul de absorbție submilimetru. Componentele de tranziție N = 1←0 CrH re-măsurate (cu raport semnal-zgomot mai bun) în [2006HAR/BRO]. Datele acestor măsurători au fost procesate în [2006HAR/BRO] împreună cu datele de măsurare ale [91COR/BRO] și [91LIP/BAC] și s-a obținut cel mai bun set de constante, inclusiv cele de echilibru, pentru starea fundamentală a CrH. pentru moment.

Spectrul EPR al moleculei CrH din matricea Ar a fost studiat în [79VAN/DEV, 85VAN/BAU]. Se stabilește că molecula are starea fundamentală 6 Σ.

Spectrul fotoelectron al anionilor CrH - și CrD - a fost obținut în [87MIL/FEI]. Conform interpretării autorilor, spectrul arată tranziții de la bază și stări excitate ale anionului la sol și stări A 6 Σ + ale moleculei neutre. Mai multe vârfuri din spectru nu au fost atribuite. Frecvența de vibrație în starea fundamentală a fost determinată a fi CrD ~ 1240 cm -1 .

Calculele mecanice cuantice ale CrH au fost efectuate în [ 81DAS, 82GRO/WAH, 83WAL/BAU, 86CHO/LAN, 93DAI/BAL, 96FUJ/IWA, 97BAR/ADA, 2001BAU/RAM, 2003ROO, 2003ROO, 2006FUJ/IWA, 2003ROO, 2006FUJ/IWA /MAT, 2007JEN/ROO, 2008GOE/MAS]. Energiile stărilor electronice excitate au fost calculate în [93DAI/BAL, 2001BAU/RAM, 2003ROO, 2004GHI/ROO, 2006KOS/MAT, 2008GOE/MAS].

Energiile stărilor excitate sunt date conform datelor experimentale [93RAM/JAR2] ( A 4 Σ +), [ 2001BAU/RAM ] ( A 6 Σ +), [ 2006CHO/MER ] ( B 6 Π), [ 84 HUG/GER ] ( D(6 Π)) și estimat din rezultatele calculelor [ 93DAI/BAL, 2006KOS/MAT ] ( b 4 Π, c 4 Δ), [ 93DAI/BAL, 2003ROO, 2004GHI/ROO, 2006KOS/MAT ] ( C 6Δ).

Constantele vibraționale și rotaționale ale stărilor excitate ale CrH nu au fost utilizate în calculele funcțiilor termodinamice și sunt date în tabelul Cr.D1 pentru referință. Pentru stat A 6 Σ + sunt constante experimentale [ 2001BAU/RAM ], constantă de rotație A 4 Σ + este dat conform [ 93RAM/JAR2 ]. Pentru stările rămase, valorile w e și r e , mediat pe rezultatele calculelor [ 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).

Greutățile statistice ale stărilor sintetice au fost estimate folosind modelul Cr + H - ionic. Ei combină ponderile statistice ale termenilor ionului Cr + cu energia estimată în câmpul liganzilor sub 40000 cm -1 . Energiile termenilor din câmpul ligand au fost estimate presupunând că aranjamentul relativ al termenilor de aceeași configurație este același în câmpul ligand și în ionul liber. Schimbarea configurației unui ion liber în câmpul ligand a fost determinată pe baza interpretării (în cadrul modelului ionic) a stărilor electronice ale moleculei observate și calculate experimental. Astfel, starea fundamentală X 6 Σ + este atribuită termenului 6 S al configurației 3d 5 , iar stările A 6 Σ + , B 6 Π, C 6 Δ și 4 Σ + , 4 Π, 4 Δ corespund împărțirea componentelor termenilor 6 D și 4 D configurații 4s 1 3d 4 . Starea D(6 Π) este atribuită configurației 4p 1 3d 4 . Energiile termenilor dintr-un ion liber sunt date în [71MOO]. Împărțirea termenilor în câmpul liganzilor nu a fost luată în considerare.

Funcțiile termodinamice CrH(g) au fost calculate folosind ecuațiile (1.3) - (1.6) , (1.9) , (1.10) , (1.93) - (1.95) . Valori Q ext iar derivatele sale au fost calculate prin ecuațiile (1.90) - (1.92) luând în considerare unsprezece stări excitate sub presupunerea că Q nr.vr ( i) = (p i /p X)Q nr.vr ( X). Funcția de partiție vibrațional-rotațională a stării X 6 Σ + și derivatele acesteia au fost calculate folosind ecuațiile K -1 × mol -1

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

Principalele erori în funcțiile termodinamice calculate CrH(g) se datorează metodei de calcul. Erorile în valorile lui Φº(T) la T = 298,15, 1000, 3000 și 6000 K sunt estimate la 0,07, 0,2, 0,7 și, respectiv, 1,7 J×K -1 × mol -1.

Funcțiile termodinamice ale CrH(g) nu au fost publicate înainte.

Valori termochimice pentru CrH(g).

Constanta de echilibru a reacției CrH(g)=Cr(g)+H(g) a fost calculată din valoarea acceptată a energiei de disociere

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

Valoarea acceptată se bazează pe rezultatele măsurătorilor energiilor a două reacții heterolitice gazoase și anume: CrH = Cr - + H + (1), ΔЕ(1) = 1420 ± 13 kJ× mol -1 , rezonanța ion-ciclotron metoda [ 85SAL/LAN ] și CrH = Cr + + H - (2), ΔЕ(2) = 767,1 ± 6,8 kJ× mol -1 , determinarea energiilor de prag ale reacțiilor de interacțiune dintre Cr + și un număr de amine [ 93CHE/CLE]. Combinația acestor valori cu valorile acceptate în această publicație 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 , precum și cu valoarea EA(Cr) = -64,3 ± 1,2 kJ× mol -1 dată în [85HOT/LIN] conduce la valorile D° 0 (CrН) = 172,3 ± 13 și D° 0 (CrH) = 187,0 ± 7 kJ× mol -1 pentru lucrări [ 85SAL/LAN, 93CHE/CLE ], respectiv. Valorile obținute sunt în acord rezonabil; media ponderată este de 184 ± 6 kJ mol -1 . Acest sens este adoptat în această ediție. Eroarea este oarecum crescută din cauza dificultăților de a atribui în mod fiabil rezultatele lucrărilor citate unei anumite temperaturi. O încercare de a detecta molecula de CrH în condiții de echilibru (spectrometrie de masă Knudsen, [81KAN/MOO]) a fost nereușită; relația dată în [ 81KAN/MOO ] D° 0 (CrH) ≤ 188 kJ× mol -1 nu intră în conflict cu recomandarea.

Valoarea acceptată corespunde valorilor:

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

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

Ţintă: aprofundarea cunoștințelor studenților asupra subiectului.

Sarcini:

caracterizează cromul ca o substanță simplă;
să prezinte studenților compușii cromului cu diferite stări de oxidare;
arată dependența proprietăților compușilor de gradul de oxidare;
prezintă proprietăți redox ale compușilor de crom;
să continue formarea deprinderilor elevilor de a scrie ecuațiile reacțiilor chimice în formă moleculară și ionică, de a întocmi o balanță electronică;
continua formarea deprinderilor de a observa un experiment chimic.

Formularul lecției: prelegere cu elemente muncă independentă elevilor și observarea unui experiment chimic.

Progresul lecției

I. Repetarea materialului lecției precedente.

1. Răspundeți la întrebări și finalizați sarcinile:

Ce elemente aparțin subgrupului de crom?

Scrieți formule electronice ale atomilor

Ce fel de elemente sunt acestea?

Care sunt stările de oxidare în compuși?

Cum se schimbă raza atomică și energia de ionizare de la crom la wolfram?

Puteți oferi studenților să completeze un tabel folosind valorile tabelare ale razelor atomilor, energiile de ionizare și să tragă concluzii.

Exemplu de tabel:

2. Ascultați mesajul elevului cu tema „Elemente ale subgrupului de crom în natură, obținere și utilizare”.

II. Lectura.

Planul cursului:

Crom.
Compuși ai cromului. (2)

oxid de crom; (2)
Hidroxid de crom. (2)

Compuși ai cromului. (3)

oxid de crom; (3)
Hidroxid de crom. (3)

Compuși ai cromului (6)

oxid de crom; (6)
Acizi cromici și dicromici.

Dependența proprietăților compușilor cromului de gradul de oxidare.
Proprietățile redox ale compușilor cromului.

1. Chrome.

Cromul este un metal alb lucios, cu o nuanță albăstruie, foarte dur (densitate 7,2 g/cm3), punct de topire 1890˚С.

Proprietăți chimice: Cromul este un metal inactiv în condiții normale. Acest lucru se datorează faptului că suprafața sa este acoperită cu o peliculă de oxid (Cr 2 O 3). Când este încălzită, pelicula de oxid este distrusă, iar cromul reacționează cu substanțe simple la temperatură ridicată:

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

Sarcina: scrieți ecuații pentru reacțiile cromului cu azotul, fosforul, carbonul și siliciul; la una dintre ecuații, se întocmește o balanță electronică, se indică agentul oxidant și agentul reducător.

Interacțiunea cromului cu substanțe complexe:

La temperaturi foarte ridicate, cromul reacţionează cu apa:

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

Sarcina:

Cromul reacționează cu acizii sulfuric și clorhidric diluați:

Cr + H2S04 = CrS04 + H2
Cr + 2HCl \u003d CrCl 2 + H 2

Sarcina:întocmește o balanță electronică, indică agentul oxidant și agentul reducător.

Acizii clorhidric și azotic sulfuric concentrați pasivează cromul.

2. Compușii cromului. (2)

1. Oxid de crom (2)- CrO - o substanță solidă roșu aprins, un oxid bazic tipic (corespunde hidroxidului de crom (2) - Cr (OH) 2), nu se dizolvă în apă, ci se dizolvă în acizi:

CrO + 2HCI = CrCl2 + H2O

Sarcina:întocmește o ecuație de reacție în formă moleculară și ionică a interacțiunii oxidului de crom (2) cu acidul sulfuric.

Oxidul de crom (2) se oxidează ușor în aer:

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

Sarcina:întocmește o balanță electronică, indică agentul oxidant și agentul reducător.

Oxidul de crom (2) se formează în timpul oxidării amalgamului de crom cu oxigenul atmosferic:

2Сr (amalgam) + О 2 = 2СrО

2. Hidroxid de crom (2)- Cr (OH) 2 - o substanță galbenă, slab solubilă în apă, cu un caracter bazic pronunțat, prin urmare interacționează cu acizii:

Cr(OH)2 + H2S04 = CrS04 + 2H2O

Sarcina: alcătuiți ecuații de reacție în formă moleculară și ionică a interacțiunii oxidului de crom (2) cu acidul clorhidric.

La fel ca oxidul de crom (2), hidroxidul de crom (2) oxidează:

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

Sarcina:întocmește o balanță electronică, indică agentul oxidant și agentul reducător.

Hidroxidul de crom (2) poate fi obținut prin acțiunea alcalinelor asupra sărurilor de crom (2):

CrCl 2 + 2KOH = Cr(OH) 2 ↓ + 2KCl

Sarcina: scrie ecuații ionice.

3. Compuși ai cromului. (3)

1. Oxid de crom (3)- Cr 2 O 3 - pulbere verde închis, insolubilă în apă, refractară, apropiată de corindon ca duritate (corespunde hidroxid de crom (3) - Cr (OH) 3). Oxidul de crom (3) este amfoter în natură, cu toate acestea, este slab solubil în acizi și alcalii. Reacțiile cu alcalii apar în timpul fuziunii:

Cr2O3 + 2KOH = 2KSrO2 (cromit K)+ H2O

Sarcina:întocmește o ecuație de reacție în formă moleculară și ionică a interacțiunii oxidului de crom (3) cu hidroxidul de litiu.

Este dificil să interacționați cu soluții concentrate de acizi și alcaline:

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

Sarcina: alcătuiți ecuații de reacție în formă moleculară și ionică a interacțiunii oxidului de crom (3) cu acid sulfuric concentrat și soluție concentrată de hidroxid de sodiu.

Oxidul de crom (3) poate fi obținut prin descompunerea dicromatului de amoniu:

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

2. Hidroxid de crom (3) Cr (OH) 3 se obține prin acțiunea alcalinelor asupra soluțiilor de săruri de crom (3):

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

Sarcina: scrie ecuații ionice

Hidroxidul de crom (3) este un precipitat cenușiu-verzui, la primirea căruia, alcalii trebuie să fie luate în cantitate redusă. Hidroxidul de crom (3) obținut în acest fel, spre deosebire de oxidul corespunzător, interacționează ușor cu acizi și alcalii, adică. prezintă proprietăți amfotere:

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

Sarcina: alcătuiți ecuații de reacție în formă moleculară și ionică a interacțiunii hidroxidului de crom (3) cu acidul clorhidric și hidroxidul de sodiu.

Când Cr (OH) 3 este fuzionat cu alcalii, se obțin metacromiți și ortocromiți:

Cr(OH)3 + KOH = KCrO2 (metacromit K)+ 2H2O
Cr(OH)3 + KOH = K3CrO3 (ortocromit K)+ 3H2O

4. Compușii cromului. (6)

1. Oxid de crom (6)- CrO 3 - roșu închis substanță cristalină, foarte solubil în apă - un oxid acid tipic. Acest oxid corespunde la doi acizi:

CrO 3 + H 2 O \u003d H 2 CrO 4 (acid cromic - format cu exces de apă)
CrO 3 + H 2 O \u003d H 2 Cr 2 O 7 (acidul dicromic - se formează la o concentrație mare de oxid de crom (3)).

Oxidul de crom (6) este un agent oxidant foarte puternic, prin urmare interacționează puternic cu substanțele organice:

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

De asemenea, oxidează iodul, sulful, fosforul, cărbunele:

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

Sarcina: scrie ecuații reacții chimice oxid de crom (6) cu iod, fosfor, cărbune; la una dintre ecuații, se întocmește o balanță electronică, se indică agentul oxidant și agentul reducător

Când este încălzit la 250 0 C, oxidul de crom (6) se descompune:

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

Oxidul de crom (6) poate fi obținut prin acțiunea acidului sulfuric concentrat asupra cromaților și dicromaților solizi:

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

2. Acizi cromici și dicromici.

Acizii cromici și dicromici există numai în soluții apoase, formează săruri stabile, respectiv cromați și dicromați. Cromații și soluțiile lor sunt galbene, dicromații sunt portocalii.

Ionii de cromat - CrO 4 2- și dicromat - Ionii de Cr 2O 7 2- trec cu ușurință unul în celălalt atunci când mediul soluției se schimbă

În mediul acid al soluției, cromații se transformă în dicromați:

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

Într-un mediu alcalin, dicromații se transformă în cromați:

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

Când este diluat, acidul dicromic devine acid cromic:

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

5. Dependența proprietăților compușilor cromului de gradul de oxidare.

Stare de oxidare	+2	+3	+6
Oxid	CrO	Cr2O3	CrO 3
Natura oxidului	de bază	amfoter	acid
Hidroxid	Cr(OH)2	Cr(OH)3-H3Cr03	H2Cr04
Natura hidroxidului	de bază	amfoter	acid
→ slăbirea proprietăților de bază și întărirea acidului→

6. Proprietățile redox ale compușilor cromului.

Reacții în mediu acid.

Într-un mediu acid, compușii Cr +6 se transformă în compuși Cr +3 sub acțiunea agenților reducători: 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

Sarcina:

1. Echivalați ecuația reacției folosind metoda echilibrului electronic, indicați agentul de oxidare și agentul reducător:

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. Adăugați produșii de reacție, egalați ecuația folosind metoda echilibrului electronic, indicați agentul de oxidare și agentul reducător:

K 2 Cr 2 O 7 + SO 2 + H 2 SO 4 \u003d? +? +H2O

Reacții în mediu alcalin.

Într-un mediu alcalin, compușii de crom Cr +3 sunt transformați în compuși Cr +6 sub acțiunea agenților oxidanți: J2, Br2, Cl2, Ag2O, KClO3, H2O2, KMnO4:

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

Sarcina:

Echivalați ecuația reacției folosind metoda echilibrului electronic, indicați agentul de oxidare și agentul reducător:

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

Adăugați produșii de reacție, egalați ecuația folosind metoda echilibrului electronic, indicați agentul de oxidare și agentul reducător:

Cr(OH)3 + Ag2O + NaOH = Ag + ? +?

Astfel, proprietățile de oxidare sunt îmbunătățite în mod constant cu o schimbare a stărilor de oxidare în seria: Cr +2 → Cr +3 → Cr +6. Compușii cromului (2) sunt agenți reducători puternici, se oxidează ușor, transformându-se în compuși ai cromului (3). Compușii de crom (6) sunt oxidanți puternici, ușor de redus la compuși de crom (3). Compușii cromului (3), atunci când interacționează cu agenți reducători puternici, prezintă proprietăți oxidante, transformându-se în compuși ai cromului (2), iar atunci când interacționează cu agenți oxidanți puternici, prezintă proprietăți reducătoare, transformându-se în compuși ai cromului (6)

La metoda prelegerii:

A activa activitate cognitivă studenților și menținând interesul, se recomandă efectuarea unui experiment demonstrativ în timpul prelegerii. În funcție de capacitățile laboratorului educațional, studenții pot demonstra următoarele experimente:

obtinerea de oxid de crom (2) si hidroxid de crom (2), dovada proprietatilor lor de baza;
obtinerea de oxid de crom (3) si hidroxid de crom (3), dovada proprietatilor lor amfotere;
obţinerea oxidului de crom (6) şi dizolvarea acestuia în apă (obţinerea acizilor cromic şi dicromic);
trecerea cromaților în dicromați, a dicromaților în cromați.

Sarcinile muncii independente pot fi diferențiate ținând cont de oportunitățile reale de învățare ale elevilor.
Puteți finaliza prelegerea realizând următoarele sarcini: scrieți ecuațiile reacțiilor chimice cu care puteți efectua următoarele transformări:

.III. Teme pentru acasă: finalizați prelegerea (adăugați ecuațiile reacțiilor chimice)

Vasilyeva Z.G. Lucrări de laboratorîn general şi chimia anorganică. -M.: „Chimie”, 1979 - 450 p.
Egorov A.S. Profesor de chimie. - Rostov-pe-Don: „Phoenix”, 2006.-765 p.
Kudryavtsev A.A. Redactarea ecuatii chimice. - M., „Școala superioară”, 1979. - 295 p.
Petrov M.M. Chimie anorganică. - Leningrad: „Chimie”, 1989. - 543 p.
Ushkalova V.N. Chimie: sarcini competitive și răspunsuri. - M.: „Iluminismul”, 2000. - 223 p.