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