Соединения двухвалентного хрома

Соединения хрома

Получение

Хром и его соединения

Химические свойства

Физические свойства

Свойства элементов подгруппы хрома

Подгруппа хрома - побочная подгруппа VI группы

ПОДГРУППА ХРОМА

Атомный номер	Название	Электронная конфигурация	r г/см^3	t°пл. °C	t°кип. °C	ЭО	Атомный радиус, нм	Степень окисления
	Хром Cr	[Ar] 3d^54s^1	7,2			1,56	0,125	+1,+2,+3, +4,+5,+6
	Молибден Mo	[Kr] 4d^55s^1	10,2			1,3	0,135	+1,+2,+3, +4,+5,+6
	Вольфрам W	[Xe] 4f^145d^46s^2	19,3			1,4	0,141	+1,+2,+3, +4,+5,+6

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

Вольфрам - самый тугоплавкий из известных металлов.

В ряду Cr – Mo – W 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.

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 600°C) взаимодействует с кислородом, галогенами, азотом, кремнием, бором, серой, фосфором.

4Cr + 3O₂ –^t°® 2Cr₂O₃

2Cr + 3Cl₂ –^t°® 2CrCl₃

2Cr + N₂ –^t°® 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.

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)₃ –^t°® Cr₂O₃ + 3H₂O

4K₂Cr₂O₇ –^t°® 2Cr₂O₃ + 4K₂CrO₄ + 3O₂­

(NH₄)₂Cr₂O₇ –^t°® 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

Дата добавления: 2014-01-14