Соединения хрома
Автор: Астафьев С.В
учитель химии
МБОУ СОШ № 17
г Кузнецка
Хром
• Хром – это белый блестящий металл,
очень твердый (плотность 7, 2 г/см3),
температура плавления 1890˚С.
• При обычных условиях хром
неактивный металл, так как его
поверхность покрыта оксидной пленкой
(Сr2О3). Однако, при нагревании она
разрушается.
Примеры реакций хрома с простыми и
сложными веществами
• 4Сr +3О2 =tC°= 2Сr2О3
• 2Сr + 3S =tC° = Сr2S3
• 2Сr + 3Cl2 =tC° = 2СrСl3
• 2Сr + 3 Н2О =tC° = Сr2О3 + 3Н2↑
• Сr + Н2SО4(разб) = СrSО4 + Н2↑
• Сr + 2НСl= СrСl2 + Н2↑
Реакции хрома с концентрированной
серной кислотой и азотной кислотой
Хром пассивируется холодными
концентрированными H2SO4 и HNO3, однако
при сильном нагревании он реагирует с
этими кислотами:
2Cr + 6H2SO4(конц.) = Cr2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O
Cr + 6HNO3(конц.) = Cr(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O
Соединения двухвалентного хрома
CrO и Cr(OH)2 проявляют основные
свойства:
CrO + H2SO4 = CrSO4 + H2O
Сr(ОН)2 - осадок желтого цвета, разлагается при
нагревании; на воздухе быстро окисляется с
образованием зеленого гидроксида хрома (III):
4Сr(ОН)2 + O2 + 2Н2O = 4Сr(ОН)3
Соединения трехвалентного хрома
Cr2O3 и Cr(OH)3 проявляют амфотерные свойства:
• Cr2O3 + 6NaOH + 3H2O = 2Na3[Cr(OH)6]
Сr(ОН)3 + 3NaOH = Na3(Cr(OH)6]
При сплавлении с твердыми щелочами образуются метахромиты:
• Cr2O3 + 2NaOH =tC°= 2NaCrO2 + H2O
• Cr2O3 + 6HCl=CrCl3 +3H2O
кислотные свойства оксида и гидроксида хрома(3)
основные свойства оксида и гидроксида хрома(3)
основные +кислотные = амфотерные
Соединения трехвалентного хрома
Cr2O3 проявляет амфотерные свойства, используется
для получения хрома: Сr2O3 + 2Al =tC°= 2Сr + Аl2O3
Реагирует при сплавлении с карбонатами активных
металлов: Сr2O3 + Na2CO3 =tC°= 2NaCrO2 + CO2
Получение Cr2O3
• 4Сr + 3O2 =tC° = 2Сr2О3
• 2Сr(ОН)3 =tC° = Сr2O3 + 3Н2O
• (NH4)2Cr2O7 =tC° = Сr2O3 + N2 + 4Н2O («ВУЛКАН»)
• К2Сr2O7 + S =tC° = Сr2O3 + K2SO4
Соединения шестивалентного хрома
При разбавлении дихромовая кислота переходит в
хромовую кислоту:
• H2Cr2O7 + H2O = 2H2CrO4
Соединения трехвалентного хрома
Cr(OH)3 проявляет амфотерные свойства.
Образует комплексные соединения –
гидроксокомплексы, аммиакаты и аквакомплексы:
СrСl3 + 6NH3 = [Cr(NH3)6]Cl3
Обладает восстановительными свойствами(в
щелочной среде):
2Cr(OH)3 + 3Cl2 + 10KOH = 2K2CrO4 + 6KCl + 8H2O
Cr(OH)3 + NaOH(конц) + 3H2O2(конц) = 2Na2CrO4 + 8H2O
Соединения трехвалентного хрома
Cr(OH)3 получается реакцией обмена солей хрома с
растворами щелочей:
Сr3+ + 3ОН- = Сr(ОН)3
Пример:
Cr(NO3)3 +3KOH= Cr(OH)3↓ + 3KNO3
Осадок серо-зеленого цвета, растворимый в избытке
раствора щелочи:
Cr(OH)3 + 3NaOH = Na3[Cr(OH)6]
Cr(OH)3 можно получить гидролизом солей хрома,
образованных слабым основанием и слабой
кислотой:Cr2S3 + 6Н2O = 2Сr(ОН)3 + 3H2S
Соединения шестивалентного хрома
Оксид хрома (6) - СrО3
темно – красное кристаллическое вещество,
растворимое в воде – типичный кислотный оксид:
• СrО3 + Н2О = Н2СrО4 (хромовая кислота –
образуется при избытке воды)
• СrО3 + Н2О =Н2Сr2О7 (дихромовая кислота –
образуется при большой концентрации оксида хрома
(3)).
Соединения шестивалентного хрома
Н2СrО4
хромовая кислота – образует соли ХРОМАТЫ
K2CrO4 - хромат калия желтого цвета
Н2Сr2О7
дихромовая кислота – образует соли
ДИХРОМАТЫ
K2Cr2O7 - дихромат калия оранжевого цвета
Соединения шестивалентного хрома
В кислой среде ХРОМАТЫ могут образовывать
ДИХРОМАТЫ :
2К2СrО4 + Н2SО4 = К2Сr2О7 + К2SО4 + Н2О
В щелочной среде ДИХРОМАТЫ могут образовывать
ХРОМАТЫ :
К2Сr2О7 + 2КОН = 2К2СrО4 + Н2О
Соединения шестивалентного хрома.
Основные способы получения
хроматов1. Сплавление со щелочами
CrO3 + 2NaOH =tC º= Na2CrO4 + Н2O
2. Окисление гидроксокомплексов
хрома(гексагидроксохромат(3) калия)) в
щелочной среде:
2К3[Сr+3(ОН)6]+ ЗВr2+ 4КОН =tC º=
2К2СrO4 + 6КВr + 8Н2O
ОКИСЛИТЕЛЬНЫЕ
СВОЙСТВА ХРОМАТА И
ДИХРОМАТА КАЛИЯ
Хроматы и дихроматыK2Cr
+6O4 K2Cr2+6O7
• кислая среда:
K2Cr2O7(K2CrO4) + В + Н+ = Cr3+(со средой)
+ В2 + K(со средой) + Н2О
щeлoчнaя cрeдa:
K2Cr2O7 (K2CrO4 ) + В + OH- = K3[Cr(OH)6]
или Cr(OH)3 (в слабощелочной среде) + В2 + Н2О
В-восстановитель
Примеры
Кислая среда:
• K2Cr2O7 + 3H2S + 4H2SO4 = Cr2(SO4)3 + 3S↓ + K2SO4
• K2Cr2O7 + 3SO2 + H2SO4 = Cr2(SO4)3 + K2SO4 + H2O
• K2Cr2O7 + 3Na2SO3 + 4H2SO4 = 3Na2SO4 + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + 4H2O
Примеры
Кислая среда:
• K2Cr2O7 + 6HI + 4H2SO4 = Cr2(SO4)3 + 3I2↓ + K2SO4 + 7H2O
• K2Cr2O7 + 6FeSO4 +7H2SO4 = 3Fe2(SO4)3 + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + 7H2O
• K2Cr2O7 + H2O2 + 4H2SO4 = Cr2(SO4)3 + K2SO4 + 3O2↑ + 7H2O
Примеры
Кислая среда:
K2Cr2O7 + 3Zn + 7H2SO4 = 3ZnSO4 +
Cr2(SO4)3 + K2SO4 + 7H2O
Кислота служит средой и восстановителем:
K2Cr2O7 + 14HCl (кипячение) = 2KCl + 2CrCl3 +
3Cl2 + 7H2O
Примеры
Щелочная среда:
2K2CrO4 + 3KNO2 + 2KOH + 5H2O = 3KNO3 +
2K3[Cr(OH)6]
Слабощелочная среда(за счет гидролиза K2S):
2K2CrO4 + 8H2O + 3K2S = 2K3[Cr(OH)6] + 3S↓ +
4KOH