الكروميت

الكروم كيمياء 20 األول/العملي الدراسي الفصلالالعضوية

النظرية:

)زمرة الكروم مجموعة تشملVIBالعناصر: الدوري الجدول ( في

هذه وتنكستين. تأخذ مولبيدنيوم كروم، العناصر اإللكترونية بنيتها حسب نظريا

أن ( إالVI) ( إلىI) من األكسدة أعداد العناصر لتلك المعروفة األكسدة أعداد

(VI, V, IIو) ( للكرومVI, III, IIهي:- ) ( للتنكستينVI, V, IV, IIIو) للمولبيدنيوم

) األكسدة عدد الثبات. وأن متفاوتة التأكسدية األعداد هذه وتكونIالمعقدة. المركبات بعض في سوى الثالثة للعناصر معروف ( غير

الفصيلة هذه عناصر وتتبلور كلها، المعادن أقسى الكروم ويعتبر المركزي. المكعبي النمط حسب

خواصه تحضيره، الطبيعة، في الكروم وجودواستعماالته:

الطبيعة:- في أ- وجوده

0.02) الكروم يشكل األرضية. ويعتبر القشرة من %( وزنا) للحديد مضاعف أوكسيد وهو خاماته، ( أهمChromite) الكروميت

IIوالكروم ) (III( :)Cr2O3.FeO(أو )Fe(Cr2O4)(أو )Fe(CrO2)2 .)

ب- تحضيره:-Cr, Mo, W) العناصر تحضير يتطلب استحصال ( صناعيا

كربونات مع الخامات بصهر ذلك ويتم خاماتها، من األكاسيدالتالية:- التفاعالت وفق األوكسجين من تيار وبإمرار الصوديوم

4(Cr2O3.FeO) + 8Na2CO3 + 7O2 2Fe2O3 + 8Na2CrO4 + 8CO2

بحامض ذلك بعدNa2CrO4 الصوديوم كرومات يعالجالصوديوم:- كرومات ثنائي فيتشكل الكبريتيك

2Na2CrO4 + H2SO4 ↔ Na2SO4 + Na2Cr2O7

بالكربون:-Na2Cr2O7 الملح باختزال الكروم أوكسيد يحضر ثمNa2Cr2O7 + 2C ↔ Cr2O3 + Na2CO3 +CO

Cr2O األوكسيد باختزال النقي الكروم عنصر على ويستحصلعالية:- حرارية درجة في باأللمنيوم3

Cr2O3 + 2Al ↔ Al2O3 + 2Crللكروم: والكيميائية الفيزيائية ج- الخواص

الكروم كيمياء 21 األول/العملي الدراسي الفصلالالعضوية

إنه إال للكسر وقابل قاس لماع اللون أبيض معدن الكروم

في واضح كيميائي بخمول يتميز أنه كما بالتسخين، بريقه يفقد حامض مع معاملة بعد االعتيادية الحرارة درجة

تشكل ذلك عن ينتج إذ (؛HNO3 )مثل مؤكسد لذا والهواء بالماء يتأثر ال فهو واق غشاء

قابل غير )فوالذ للفوالذ واقية كمادة يستعملللصدأ(.

الالتينية الكلمة من مشتق الكروم اسم اإللكتروني ترتيبه اللون، )كروموز( ومعناها

يظهر كونه في والفناديوم التيتانيوم يشبه وهو ،3d54s1 الخارجي جميع فقدان تقابل ( التي 6 +) العدد عند تأكسد حاالت أعلى

الكروم يعتبر وعندها الخارجية اإللكترونات كاشفا قويا؛ مؤكسدا األكثر التأكسد حالة ( وهي 3 +) الكروم إلى بسهولة يختزل ألنه

الثنائي الكروم يتأكسد العنصر. كما لهذا بالنسبة استقرارا حاالت أما قوي، مختزل عامل ( فهو 3 +) الكروم إلى بسهولة تتحول أنها كما محاليل كيمياء لها ( فليس5 و+4)+ التأكسد

(6)+ الكروم إلى المحلول نفس في disproportionate ذاتيا(:- 3)+ والكروم

Cr+5 – e → Cr+6

Cr+4 + e → Cr+3

والنتروجين والكبريت الهالوجينات مع مباشرة الكروم يتحد الحرارة درجات في وغيرها والبورون والسيليكون والكربونالعالية:-

Cr + X → CrX or CrX3

Cr + S → CrS Cr + N2 → CrNCr + C → CrCCr + B → CrB or CrB3

Cr + O2 → Oxides(:-VI, II) بين تترواح التي أكسدته أعداد توافق أكاسيد عدة للكروم ويعرف

سام وهو أحمر لونه ( يكونCrO3( )6)+ الكروم فأوكسيد جدا م( ويتفكك190) درجة في ينصهر للحرارة، وماص ) درجة عند كليا

250-:م( إلى4 CrO3 → 2Cr2O3 + 3O2

من: المعادلة حسب ويحضرNa2Cr2O7 + H2SO4 → 2CrO3 + 2NaHSO4 + H2O

الكروم كيمياء 22 األول/العملي الدراسي الفصلالالعضوية

بوليمرية. بنية ويتأخذ

الشديد ميله إلى تعزى قوية مؤكسدة بخواص ويتميز الكحول يؤكسد ( فهوCr2O3( )3)+ الكروم أوكسيد إلى للتحولCrO3) ويذوب عامة؛ بصورة العضوية المواد من والعديد في ( جيدا

الماء & H2CrO4) أهمها حوامض عدة على محتوية محاليل مكوناH2Cr2O7أمالح منها تشتق والتي محاليلها في إال تعرف ال ( التي

في الكروم مركبات أهم تعتبر التي الكرومات وثنائي الكروماتجدا. وسامة قوية، مؤكسدة عوامل وهي التحليلية، الكيمياء

متفحم أسود ( فلونهCrO2( )4)+ الكروم أوكسيد أما م(250) درجة في األوكسجين ( معCr2O3) مفاعلة من ويحضر(.TiO2) بنية ويتأخذ

داكن أخضر لون ( ذوCr2O3( )3)+ الكروم أوكسيد ويكون الكروم عنصر مفاعلة من م( ويحضر2275) درجة عند وينصهر

(.Al2O3) بنية ويتأخذ األوكسجين مع النقي

أوكسيد يكون بينما أحمر لون ( ذوCrO( )2)+ الكرومويحضر: متفحم

H3PO2 + 2 Cr2O3 → 4 CrO + H3PO4

(.ZnO) بنية ويتأخذ

الكروم كيمياء 23 األول/العملي الدراسي الفصلالالعضوية

وأوكسيد ،قاعدي( CrO( )2)+ الكروم أوكسيد ويعتبر

)+ الكروم أوكسيد يعتبر بينما ؛امفوتيري( Cr2O3( )3)+ الكروم6( )CrO3 )وتقل تزداد الحامضية الصفات ألن حامضي(

للعنصر الموجب تأكسد عدد زاد القاعدية( كلما الصفاتصحيح. والعكس الكروم معقدات أهم من واألمينية النشادرية المعقدات إن

يكون . كما3+[Cr(en)3] و 3+[Cr(NH3)6]مثل عددا؛ ( وأكثرها3)+ ,–X= Cl) حيث3–[CrX6] نوع من أنيونية ( معقدات3)+ الكروم

CN–, NCS–, F–, (C2O4)–2…,مثل الليكاند مختلط ومنها (؛ [Cr(NCS)4(NH3)2]–.

د- استعماالته:- الحديد على محتوية سبائك صناعة في الكروم يدخل أو للصدأ المقاوم الفوالذ صناعة في تستخدم )سبيكة والكروم

ومتانة قساوة يكسبه مماStainless steel( )Cr12% التأكسد حرارية درجات في بالفحم الكروميت خام باختزال عاليتين( وذلك

اآلالت أجزاء من العديد صنع في السبيكة هذه وتستعمل عالية،الميكانيكية:

(Cr2O3.FeO) + 4C Fe + 2Cr + 4CO في والكروم والنيكل الفوالذ من المكون الخليط ويستعمل

يستعمل كما الكهربائية، األفران في المستعملة األسالك صنع فيكسبها السيارات صناعة في خاصة المعادن بعض لطلي الكروم ( فيIII) الكروم أمالح تستعمل كما والصدأ، التآكل ضد مقاومة ماهو والصناعي الطبيعي الجلود. والياقوت ودباغة األصباغ صناعة

-Al2O3 عن عبارة إال .Al+3 & Cr+3 ايونات بعض على محتويا K2 or) البوتاسيوم أو الصوديوم دايكرومات تستخدم كماNa2Cr2O7الكبريتيك حامض إضافة بعد الزجاجية لألواني ( كمنظف

ثالث هو أحمر راسب تكون بسبب ( إليها؛H2SO4) المركز المواد من المائي محلوله يعتبر الذيCrO3( 6)+ الكروم أوكسيد

األوساخ: إزالة على العالية القدرة له التي القوية المؤكسدةNa2Cr2O7 + H2SO4 2Na+ + H3O+ + 3HSO4

CrO3 + ـ

الغسيل؟ محلول س/ ماهو

العملي: الجزء الكروم ايون أوال:- تفاعالت:(Cr+3) الثالثي الكروم أيون عن أ- الكشف

الكروم لمركبات المائية للمحاليل المختلفة األلوان تبين صوره:

Na2CrO4 األصفر / (K2Cr2O7 ) البرتقالي

Cr(NO3)3 البنفسجي / (CrCl3) األخضر

الكروم كيمياء 24 األول/العملي الدراسي الفصلالالعضوية

الثالثي الكروم كلوريد بإذابة الثالثي الكروم محلول يحضر

CrCl3.6H2O الماء في األيون تكون نتيجة أخضر محلول مكونا:-3+[Cr(H2O)6] المعقد

CrCl3.6H2O + H2O → [Cr(H2O)6]+3

غامق أخضر صلب أخضر رائق محلول الماء:- في حامضية بصفة المتميه المعقد األيون هذا ويتصف

[Cr(H2O)6]+3 + H2O ↔ [Cr(H2O)5OH]+2 + H2O+ pKa= 4 ويكتب التالية: الكشوفات إلجراء (Cr+3) اختصارا

اختبار انبوبة في3+[Cr(H2O)6] محلول من ( قطرات10) - ضع1 الصوديوم هيدروكسيد محلول من ( قطرة2) إليه واضف والحظ الكاشف نفس من زيادة إليه اضف ثم التغير، والحظH2O الهيدروجين بيروكسيد من ( قطرة2) إليه اضف ثم التغير،

والحظ دقائق خمس لمدة المحلول سخن التغير، الحظ2إضافة. كل بعد مالحظاتك وسجل التغير،

اختبار انبوبة في 3+[Cr(H2O)6] محلول من ( قطرات10) - ضع2 األمونيوم، هيدروكسيد محلول من ( قطرة2) إليه وضف ثانية

وسجل التغير، والحظ الكاشف نفس من زيادة اضف ثمالحالتين. في مالحظاتك

اختبار انبوبة في3+[Cr(H2O)6] محلول من ( قطرات10) - ضع3 أو الصوديوم كاربونات محلول من ( قطرة2) إليه واضف ثالثة

مالحظاتك. وسجل التغير، الحظ البوتاسيوم،

الدايكروماتالكرومات

الكروم كيمياء 25 األول/العملي الدراسي الفصلالالعضوية

Cr2O7 والدايكرومات الكرومات جذري عن الكشفب- –2 & CrO4

-2

الكرومات اللون( وثنائي )األصفر الكرومات لجذري يحصلK2 وK2CrO4 من كل من كمية إذابة عند اللون( توازن )البرتقالي

Cr2O7التالية: المعادلة حسب الماء في CrO4

–2 (aq) + 2H+ ↔ Cr2O7–2

(aq) + H2O (L)

أو كرومات بإذابة والدايكرومات الكرومات محلول يحضر الماء في البوتاسيوم أو الصوديوم دايكرومات أصفر محلول مكونا

ويكتب التوالي، على وبرتقالي CrO4) اختصاراCr2O7 أو2–

إلجراء (2–التالية: الكشوفات

CrO4 الكرومات محلول من ( قطرات10) - ضع1 انبوبة في2–

هيدروكسيد محلول من ( قطرة2) إليه واضف اختبارمالحظاتك. وسجل التغير، الحظ الصوديوم،

CrO4 الكرومات محلول من ( قطرات10) - ضع2 انبوبة في 2–

حامض محلول من ( قطرة2) إليه واضف ثانية اختبارمالحظاتك. وسجل التغير، الحظ الهيدروكلوريك،

CrO4 الكرومات محلول من ( قطرات10) - ضع3 انبوبة في 2–

الرصاص نترات محلول من ( قطرة2) إليه واضف ثالثة اختبارمالحظاتك. وسجل التغير، والحظ الباريوم، أو

Cr2O7 الدايكرومات محلول من ( قطرات10) - ضع4 انبوبة في2–

هيدروكسيد محلول من ( قطرة2) إليه واضف اختبارمالحظاتك. وسجل التغير، الحظ الصوديوم،

Cr2O7 الدايكرومات محلول من ( قطرات10) - ضع5 انبوبة في2–

حامض محلول من ( قطرة2) إليه واضف ثانية اختبارمالحظاتك. وسجل التغير، الحظ الهيدروكلوريك،

Cr2O7 الدايكرومات محلول من ( قطرات10) - ضع6 انبوبة في 2–

الرصاص نترات محلول من ( قطرة2) إليه واضف ثالثة اختبارمالحظاتك. وسجل التغير، والحظ الباريوم، أو

المناقشة: أسئلة ؟HCl محلول إضافة عند يحدث : ماذا1س

كرومات البوتاسيوم

أوكسيد الكروميك

الكروم كيمياء 26 األول/العملي الدراسي الفصلالالعضوية

؟NaOH محلول إضافة عند يحدث : ماذا2س ؟BaNO3 أوPbNO3 محلول إضافة عند يحدث : ماذا3س

الجافة( ثانيا:- )التفاعالت :Cr2O3 الكروميك أوكسيد تحضير أ-

من ( غم1) تدريجية بصورة - ضع1 في اللون البرتقالية األمونيوم دايكرومات

وجيزة فترة بعد سيظهر النار، على جفنةإضافة. كل عند وميض

الوميض. حدوث عند الجفنة عن المصباح - اسحب2 كل تتجزأ حتى الوميض انتهاء بعد ثانية مرة المصباح - أعد3

الدايكرومات.الراسب. زن ثم تبرد الجفنة - دع4

التفاعل: معادلة(NH4)2Cr2O7 N2 + Cr2O3 + 4H2O

المناقشة: أسئلةالوميض؟ ظهور يعني : ماذا1سبالتدريج؟ الدايكرومات إضافة تكون : لماذا2سللناتج. المئوية النسبة : أحسب3س

:K2CrO4 البوتاسيوم كرومات ملح تحضيرب- ( غم2و) البوتاسيوم نترات ( غم3) من مكون مزيج - اصهر1

خزفية. جفنة في البوتاسيوم كربونات أ( خطوة في )المحضر الكروميك أوكسيد من ( غم0.5) - اضف2

بالتدريج. المنصهر إلى من المزيج يتحول حتى بنزن مصباح على ينصهر المزيج - اترك3

األصفر. إلى األخضر اللونالمقطر. الماء من ( مل15) أضف ثم تبرد الجفنة - اترك4

الكروم كيمياء 27 األول/العملي الدراسي الفصلالالعضوية

الراسب(. )أهمل رشح ثم - سخن5 المحلول ( حجم3/2) إلى بالتبخير الراشح حجم - اختزل6

األصلي.البوتاسيوم. كرومات على لتحصل ثانية رشح ثم - برد7

التفاعل: معادلة2K2CO3 + KNO3 + Cr2O3 2K2CrO4 + 2CO + KNO2

المناقشة: أسئلةالبوتاسيوم؟ وكاربونات نترات مزيج استخدام من الغاية : ما1سالبوتاسيوم(. )كرومات للناتج المئوية النسبة : أحسب2س

البوتاسيوم كرومات اوكزاالتو ثالثي معقد ثالثا:- تحضيرالماء: ثالثي

Preparation of Potassium trioxalato chromate (III) trihydrate K3[Cr(C2O4)3].3H2O

الماء م ( مل10) في االوكزاليك حامض من ( غم2.5) - ذوب1الساخن. المقطر

شكل على K2Cr2O7 البوتاسيوم كرومات ثنائي ( غم0.5) - اضف2دفعات.

التفاعل. التمام الغليان حتى المزيج - سخن3 البوتاسيوم اوكزاالت من ( غم1.25) الساخن المزيج في - ذوب4

K2C2O4، الغرفة. حرارة درجة إلى برد ثم بلورات انفصال تالحظ الثلج في وبرد االيثانول من ( مل2) - اضف5

مخضرة. زرقاء البلورات واجمع المحلول - رشح6 بخنر. قمع مستعمالم.60 بدرجة الناتجة البلورات - جفف7المئوية. نسبته واحسب الناتج - زن8

المناقشة: أسئلة وسط في المركزي الفلز مع األوكزاليك حامض تناسق : يتم1س

حامضي؟ الوسط كان إذا يحدث وماذا لماذا؟ قاعدي،االيثانول؟ إضافة سبب : ما2سKOH أضفنا إذا يحدث وماذا ؟ K2C2O4 إضافة سبب : ما3س بدال

عنه؟؟ التفاعل معادلة : اكتب4س

الكروم كيمياء 28 األول/العملي الدراسي الفصلالالعضوية

كل عن اآلتية المعلومات كتابة الطالب على يجبمالحظات:-يحضره معقد

التآصر بعد وأليونها المركزية للذرة اإللكتروني الترتيب( 1 24Cr: [Ar]3d54s1 الكروم لذرة اإللكتروني الترتيب فمثال

24Cr+3: [Ar]3d34s0 الثالثي الكروم أليون أما

d2sp3 هو3-[Cr(C2O4)3] المعقد في المركزية الذرة تهجين( 2

السن الثنائي األوكزاالت ليكاند وهوox= C2O4 حيث:d أوربيتال نوع( 3

d أوربيتال يكون المعقد هذا وفي خارجي أم داخلي هو هلداخلي. نوع من

المغناطيسية الصفات( 4 ثالثة لوجود بارامغناطيسية المعقد هذا في المركزية الفلز صفات تكون

منفردة. إلكتروناتالفراغ في المعقد شكل( 5

أيون يرتبط ( حيثoctahedral) السطوح ثماني شكله (III) الكروم أيون مع موقعين )الليكاند( من االوكزاالتالتالي: الرسم حسب السن(، ثنائي ليكاند )ألنه المركزي

البلورة. وشكل المعقد لون( 6

3d 4s 4p

ox ox ox

3d 4s 4p

Cr

C

O

OO

O

C

C O

OC

O

O

O

O

OC

C

O -3

K3 3H2O

o.h

الكروم كيمياء 29 األول/العملي الدراسي الفصلالالعضوية

الداكن االزرق اللون الشدة العالي الضوء تحت المحمر البنفسجي اللون الفلورسينت تحت