Химические таблицы (Ch2_8-54)

Посмотреть архив целиком

МЕТАЛЛЫ


ПОДГРУППА ХРОМА


Подгруппа хрома - побочная подгруппа VI группы


Свойства элементов подгруппы хрома


Атомный
номер

Название

Электронная
конфигурация



г/см
3

tпл.

C

tкип.

C

ЭО

Атомный
радиус,
нм

Степень
окисления

24

Хром Cr

[Ar] 3d54s1

7,2

1857

2672

1,56

0,125

+1,+2,+3,

+4,+5,+6

42

Молибден Mo

[Kr] 4d55s1

10,2

2610

2560

1,3

0,135

+1,+2,+3,

+4,+5,+6

74

Вольфрам W

[Xe] 4f145d46s2

19,3

3410

5660

1,4

0,141

+1,+2,+3,

+4,+5,+6


Физические свойства


Блестящие, сероватого цвета металлы. С увеличением атомного номера растут температуры плавления и кипения.

Вольфрам - самый тугоплавкий из известных металлов.


Химические свойства


В ряду CrMoW химическая активность падает.

С увеличением степени окисления элементов у их оксидов и гидроксидов законо-мерно происходит ослабление основных свойств и усиление кислотных. Высшим оксидам RO3 соответствуют кислоты H2RO4.

В том же направлении происходит усиление окислительных свойств соединений.


Хром и его соединения


Получение


  1. Алюминотермия: Cr2O3 + 2Al Al2O3 + 2Cr

  2. Восстановлением оксидов оксидом углерода (II).

  3. Электролизом водных растворов соединений хрома.

При обычных условиях хром реагирует только со фтором. При высоких температурах (выше 600C) взаимодействует с кислородом, галогенами, азотом, кремнием, бором, серой, фосфором.


4Cr + 3O2t 2Cr2O3

2Cr + 3Cl2t 2CrCl3

2Cr + N2t 2CrN

2Cr + 3S –t Cr2S3


В раскалённом состоянии реагирует с парами воды:


2Cr + 3H2O Cr2O3 + 3H2


Хром растворяется в разбавленных сильных кислотах (HCl, H2SO4)

В отсутствии воздуха образуются соли Cr2+, а на воздухе – соли Cr3+.


Cr + 2HCl CrCl2 + H2

2Cr + 6HCl + O2 2CrCl3 + 2H2O + H2


Наличие защитной окисной плёнки на поверхности металла объясняет его пассив-ность по отношению к концентрированным растворам кислот – окислителей.


Соединения хрома


Соединения двухвалентного хрома


Оксид хрома (II) и гидроксид хрома (II) имеют основной характер.


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


Соединения хрома (II) - сильные восстановители; переходят в соединения хрома (III) под действием кислорода воздуха.


2CrCl2 + 2HCl 2CrCl3 + H2

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


Соединения трёхвалентного хрома


Оксид хрома (III) Cr2O3 – зелёный, нерастворимый в воде порошок. Может быть получен при прокаливании гидроксида хрома (III) или дихроматов калия и аммония:


2Cr(OH)3t Cr2O3 + 3H2O

4K2Cr2O7t 2Cr2O3 + 4K2CrO4 + 3O2

(NH4)2Cr2O7t Cr2O3 + N2+ 4H2O


Амфотерный оксид. При сплавлении Cr2O3 со щелочами, содой и кислыми солями получаются соединения хрома со степенью окисления (+3):


Cr2O3 + 2NaOH 2NaCrO2 + H2O

Cr2O3 + Na2CO3 2NaCrO2 + CO2

Cr2O3 + 6KHSO4 Cr2(SO4)3 + 3K2SO4 + 3H2O


При сплавлении со смесью щёлочи и окислителя получают соединения хрома в степени окисления (+6):


2Cr2O3 + 4KOH + KClO3 2K2Cr2O7(дихромат калия) + KCl + 2H2O

Гидроксид хрома (III) Cr(OH)3 - нерастворимое в воде вещество зелёного цвета.


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


Обладает амфотерными свойствами - растворяется как в кислотах, так и в щелочах:


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

Cr(OH)3 + KOH K[Cr(OH)4]

(или, упрощая, Cr(OH)3 + KOH KCrO2(хромат калия) + 2H2O)

Соли хрома (III) имеют фиолетовую или тёмно-зелёную окраску. По химическим свойствам напоминают бесцветные соли алюминия.

Соединения Cr (III) могут проявлять и окислительные, и восстановительные свойства:


Zn + 2Cr+3Cl3 2Cr+2Cl2 + ZnCl2

2Cr+3Cl3 + 16NaOH + 3Br2 6NaBr + 6NaCl + 8H2O + 2Na2Cr+6O4


Соединения шестивалентного хрома


Оксид хрома (VI) CrO3 - ярко-красные кристаллы, растворимые в воде.

Получают из хромата (или дихромата) калия и H2SO4(конц.).


K2CrO4 + H2SO4 CrO3 + K2SO4 + H2O

K2Cr2O7 + H2SO4 2CrO3 + K2SO4 + H2O


CrO3 - кислотный оксид, со щелочами образует жёлтые хроматы CrO42-:


CrO3 + 2KOH K2CrO4 + H2O


В кислой среде хроматы превращаются в оранжевые дихроматы Cr2O72-:


2K2CrO4 + H2SO4 K2Cr2O7 + K2SO4 + H2O


В щелочной среде эта реакция протекает в обратном направлении:


K2Cr2O7 + 2KOH 2K2CrO4 + H2O



кислая среда


2CrO42- + 2H+

–––––––––––
––––––––––––

Cr2O72- + H2O


щелочная среда



Все соединения хрома (VI) - сильные окислители. (Смотри тему "Окислительно-восстановительные реакции"):


4CrO3 + 3S 3SO2 + 2Cr2O3



НАЗАД

МЕНЮ

МЕНЮ: ПОДРАЗДЕЛ

ВПЕРЕД



Случайные файлы

Файл
18799-1.rtf
13152-1.rtf
151458.rtf
55576.rtf
lider.doc




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.