Xrom (II) va (III) gidroksidlari va tuzlari. Xromning murakkab birikmalari (III)
Xrom (II) gidroksid Cr (OH) 2 sariq cho'kma shaklida xrom (II) tuzlarining eritmalarini kislorodsiz ishqorlar bilan davolash orqali olinadi:
CrCl 2 + 2NaOH \u003d Cr (OH) 2 ¯ + 2NaCl
Cr (OH) 2 tipik asosiy xususiyatlarga ega va kuchli qaytaruvchi vositadir:
2Cr(OH) 2 +H 2 O+1/2O 2 =2Cr(OH) 3 ¯
Xrom (II) tuzlarining suvli eritmalari havoga kirmasdan, xrom metallini suyultirilgan kislotalarda vodorod atmosferasida eritish yoki uch valentli xrom tuzlarini kislotali muhitda rux bilan qaytarish yo'li bilan olinadi. Xrom (II) ning suvsiz tuzlari oq, suvli eritmalari va kristall gidratlari esa ko‘k rangga ega.
Kimyoviy xossalari bo'yicha xrom (II) tuzlari temir temir tuzlariga o'xshaydi, lekin ikkinchisidan aniqroq qaytaruvchi xossalari bilan farqlanadi, ya'ni. Tegishli temir birikmalariga qaraganda oksidlanish osonroq. Shuning uchun ikki valentli xrom birikmalarini olish va saqlash juda qiyin.
Xrom gidroksid (III) Cr (OH) 3 - jelatinsimon kulrang-yashil cho'kma, u ishqorlarning xrom (III) tuzlari eritmalariga ta'sirida olinadi:
Cr 2 (SO 4) 3 + 6NaOH \u003d 2Cr (OH) 3 ¯ + 3Na 2 SO 4
Xrom (III) gidroksid amfoter xususiyatga ega bo'lib, xrom (III) tuzlarini hosil qilish bilan kislotalarda ham eriydi:
2Cr (OH) 3 + 3H 2 SO 4 \u003d Cr 2 (SO 4) 3 + 6H 2 O va gidroksikromitlar hosil bo'lgan ishqorlarda: Cr (OH) 3 + NaOH \u003d Na 3
Cr (OH) 3 ishqorlar bilan birlashganda metaxromitlar va ortoxromitlar hosil bo'ladi:
Cr (OH) 3 + NaOH \u003d NaCrO 2 + 2H 2 O Cr (OH) 3 + 3NaOH \u003d Na 3 CrO 3 + 3H 2 O
Xrom (III) gidroksidni kaltsiylashda xrom (III) oksidi hosil bo'ladi:
2Cr (OH) 3 \u003d Cr 2 O 3 + 3H 2 O
Uch valentli xrom tuzlari qattiq holatda ham, suvli eritmalarda ham ranglanadi. Masalan, suvsiz xrom (III) sulfat Cr 2 (SO 4) 3 binafsha-qizil, xrom (III) sulfatning suvli eritmalari sharoitga qarab rangi binafsha rangdan yashil rangga o'zgartirishi mumkin. Buning sababi shundaki, suvli eritmalarda Cr 3+ kationi uch valentli xromning murakkab birikmalar hosil qilishga moyilligi tufayli faqat gidratlangan 3+ ioni shaklida bo'ladi. Xrom (III) tuzlarining suvli eritmalarining binafsha rangi aniq 3+ kationga bog'liq. Qizdirilganda xrom (III) ning murakkab tuzlari mumkin
suvni qisman yo'qotib, yashil ranggacha turli xil rangdagi tuzlarni hosil qiladi.
Uch valentli xrom tuzlari tarkibi, kristall panjara tuzilishi va eruvchanligi jihatidan alyuminiy tuzlariga o'xshaydi; Xrom (III), shuningdek alyuminiy uchun kaliy xrom alumi KCr (SO 4) 2 12H 2 O hosil bo'lishi odatiy holdir, ular terini ko'nlash uchun va to'qimachilik biznesida mordan sifatida ishlatiladi.
Xrom (III)Cr 2 (SO 4) 3, CrCl 3 va boshqalar tuzlari. havoda saqlanganida ular barqaror, eritmalarda esa gidrolizga uchraydi:
Cr 3+ + 3Cl - + NON "Cr (OH) 2+ + 3Cl - + H +
Gidroliz I bosqichga ko'ra boradi, ammo to'liq gidrolizlanadigan tuzlar mavjud:
Cr 2 S 3 + H 2 O \u003d Cr (OH) 3 ¯ + H 2 S
Ishqoriy muhitda oksidlanish-qaytarilish reaktsiyalarida xrom (III) tuzlari qaytaruvchi sifatida harakat qiladi:
Shuni ta'kidlash kerakki, turli xil oksidlanish darajasidagi Cr (OH) 2 - Cr (OH) 3 - H 2 CrO 4 xrom gidroksidlari qatorida asosiy xususiyatlar tabiiy ravishda zaiflashadi va kislotalilar kuchayadi. Xususiyatlarning bunday o'zgarishi oksidlanish darajasining oshishi va xromning ion radiuslarining kamayishi bilan bog'liq. Xuddi shu seriyada oksidlovchi xususiyatlar doimiy ravishda kuchayadi. Cr (II) birikmalari kuchli qaytaruvchi moddalardir, ular oson oksidlanadi, xrom (III) birikmalariga aylanadi. Xrom (VI) birikmalari kuchli oksidlovchi moddalar bo'lib, xrom (III) birikmalariga osonlikcha qaytariladi. Oraliq oksidlanish darajasiga ega bo'lgan birikmalar, ya'ni. xrom (III) birikmalari kuchli qaytaruvchi moddalar bilan oʻzaro taʼsirlashganda xrom (II) birikmalariga aylanib, oksidlovchi xossa koʻrsatishi mumkin, kuchli oksidlovchi moddalar bilan oʻzaro taʼsirlashganda esa qaytaruvchi xususiyatga ega boʻlib, xrom (VI) birikmalariga aylanadi.
Kimyo o'qituvchisi
Davomi. Qarang № 22/2005; 1, 2, 3, 5, 6, 8, 9, 11, 13, 15, 16, 18, 22/2006;
3, 4, 7, 10, 11, 21/2007;
2, 7, 11, 18/2008
FAOLIYAT 25
10-sinf(o'qishning birinchi yili)
Xrom va uning birikmalari
1. D.I.Mendeleyev jadvalidagi o‘rni, atom tuzilishi.
2. Ismning kelib chiqishi.
3. Fizik xossalari.
4. Kimyoviy xossalari.
5. Tabiatda bo'lish.
6. Olishning asosiy usullari.
7. Eng muhim xrom birikmalari:
a) xrom (II) oksidi va gidroksid;
b) xrom(III) oksidi va gidroksid, ularning amfoter xossalari;
v) xrom (VI) oksidi, xrom va ikkixrom kislotasi, xromatlar va bixromatlar.
9. Xrom birikmalarining oksidlanish-qaytarilish xossalari.
Xrom D.I.Mendeleyev jadvalining VI guruhining ikkilamchi kichik guruhida joylashgan. Xromning elektron formulasini tuzishda shuni esda tutish kerakki, konfiguratsiyaning barqarorligi 3 tufayli d 5 xrom atomida elektron sirpanishi kuzatiladi va elektron formula quyidagi shaklga ega: 1 s 2 2s 2 p 6 3s 2 p 6 4s 1 3d 5 . Aralashmalarda xrom +2, +3 va +6 oksidlanish darajasini ko'rsatishi mumkin (+3 oksidlanish darajasi eng barqaror):
Chrome o'z nomini yunoncha so'zdan olgan xrom(rang, bo'yoq) uning birikmalarining yorqin rang-barangligi tufayli.
Xrom oq yaltiroq metall, juda qattiq, mo'rt, o'tga chidamli. Korroziyaga chidamli. Havoda u oksidli plyonka bilan qoplanadi, buning natijasida sirt xira bo'ladi.
Kimyoviy xossalari
Oddiy sharoitlarda xrom faol bo'lmagan metall bo'lib, faqat ftor bilan reaksiyaga kirishadi. Ammo qizdirilganda xromning oksidli plyonkasi yo'q qilinadi va xrom ko'plab oddiy va murakkab moddalar bilan reaksiyaga kirishadi (Al ga o'xshash).
4Cr + 3O 2 2Cr 2 O 3.
Metalllar (-).
Metall bo'lmaganlar (+):
2Cr + 3Cl 2 2CrCl 3,
2Cr + 3F 2 \u003d 2CrF 3,
2Cr + 3SCr 2 S 3,
H 2 O (+/-):*
2Cr + 3H 2 O (bug ') Cr 2 O 3 + 3H 2.
Asosiy oksidlar (-).
Kislota oksidi (-).
Bazalar (+/-):
2Cr + 6NaOH + 6H 2 O \u003d 2Na 3 + 3H 2.
Oksidlovchi bo'lmagan kislotalar (+).
Cr + 2HCl \u003d CrCl 2 + H 2.
Oksidlovchi kislotalar (-). Passivatsiya.
Tuzlar (+/-):
2Cr + 3CuSO 4 \u003d Cr 2 (SO 4) 3 + 3Cu,
Cr + CaCl 2 reaksiya yo'q.
Tabiatda xrom elementi massa raqamlari 50, 52, 53 va 54 bo'lgan to'rtta izotop bilan ifodalanadi. Tabiatda xrom faqat birikmalar shaklida bo'ladi, ulardan eng muhimi xrom temir rudasi yoki xromit (FeOzhCr 2 O) 3) va qo'rg'oshin qizil rudasi (PbCrO 4).
Metall xrom: 1) aluminotermiya yordamida uning oksididan olinadi:
Cr 2 O 3 + 2Al 2Cr + Al 2 O 3,
2) suvli eritmalar yoki uning tuzlari eritmalarini elektroliz qilish:
Sanoatda xromli temir rudasidan temirning xrom bilan qotishmasi - metallurgiyada keng qo'llaniladigan ferroxrom olinadi:
FeO Cr 2 O 3 + 4CFe + 2Cr + 4CO.
Eng muhim xrom birikmalari
Xrom uchta oksid va ularning tegishli gidroksidlarini hosil qiladi, ularning tabiati xromning oksidlanish darajasining oshishi bilan tabiiy ravishda o'zgaradi:
Xrom oksidi(II) (CrO) - qattiq, yorqin qizil yoki jigarrang-qizil modda, suvda normal sharoitda erimaydigan, tipik asosli oksid. Xrom (II) oksidi qizdirilganda havoda oson oksidlanadi va toza xromga qaytariladi.
CrO + 2HCl \u003d CrCl 2 + H 2 O,
4CrO + O 2 2Cr 2 O 3,
CrO + H 2 Cr + H 2 O.
Xrom (II) oksidi xromning bevosita oksidlanishidan olinadi:
2Cr + O 2 2CrO.
Xrom gidroksidi(II) (Cr(OH) 2) - suvda erimaydigan sariq modda, kuchsiz elektrolit, asosiy xossalarini namoyon qiladi, konsentrlangan kislotalarda oson eriydi; atmosfera kislorodi bilan namlik borligida oson oksidlanadi; havoda kalsinlanganda xrom (III) oksidini hosil qilish uchun parchalanadi:
Cr(OH) 2 + 2HCl = CrCl 2 + 2H 2 O,
4Cr(OH) 2 + O 2 2Cr 2 O 3 + 4H 2 O.
Xrom (II) gidroksid kislorodsiz xrom (II) tuzi va ishqor eritmasi o'rtasidagi almashinish reaktsiyasi natijasida olinadi:
CrCl 2 + 2NaOH \u003d Cr (OH) 2 + 2NaCl.
Xrom oksidi(III) (Cr 2 O 3) amfoter xossalarini namoyon qiladi. Bu suvda erimaydigan o'tga chidamli (qattiqligi korund bilan taqqoslanadigan) yashil kukun. Kantserogen! Ammoniy bixromati, xrom (III) gidroksidni parchalash, kaliy bixromatni qaytarish yoki xromni to'g'ridan-to'g'ri oksidlash yo'li bilan olinadi:
(NH 4) 2 Cr 2 O 7 N 2 + Cr 2 O 3 + 4H 2 O,
2Cr (OH) 3 Cr 2 O 3 + 3H 2 O,
2K 2 Cr 2 O 7 + 3S2Cr 2 O 3 + 2K 2 CO 3 + CO 2,
4Cr + 3O 2 2Cr 2 O 3.
Oddiy sharoitlarda xrom (III) oksidi kislotalar va ishqorlarda yomon eriydi; ishqorlar yoki gidroksidi metall karbonatlar (xromitlar hosil qiluvchi) bilan birlashganda amfoter xossalarini namoyon qiladi; yuqori haroratlarda xrom (III) oksidi sof metallga qaytarilishi mumkin:
Cr 2 O 3 + 2KOH 2KCrO 2 + H 2 O,
Cr 2 O 3 + Na 2 CO 3 2NaCrO 2 + CO 2,
Cr 2 O 3 + 6HCl \u003d 2CrCl 3 + 3H 2 O,
2Cr 2 O 3 + 3C4Cr + 3CO 2.
Xrom gidroksidi(III) (Cr (OH) 3) ishqorlarning uch valentli xrom tuzlariga (kulrang-yashil choʻkma) taʼsirida choʻkadi:
CrCl 3 + 3NaOH (etishmasligi) = Cr(OH) 3 + 3NaCl.
U amfoter xossalarini namoyon qiladi, kislotalarda ham, ishqorlarning ko'pligida ham eriydi; termal beqaror:
Cr(OH) 3 + 3HCl = CrCl 3 + 3H 2 O,
Cr(OH) 3 + 3KOH \u003d K 3,
Cr(OH) 3 + KOH KCrO 2 + 2H 2 O,
2Cr(OH)3Cr2O3 + 3H2O.
Xrom oksidi(VI) (CrO 3) - to'q qizil rangli kristall modda, zaharli, kislotali xususiyatga ega. Keling, suvda yaxshi eriydi, bu oksidni suvda eritganda xrom kislotalar hosil bo'ladi; kislota oksidi CrO 3 asosiy oksidlar va ishqorlar bilan qanday ta'sir qiladi; termal jihatdan beqaror; eng kuchli oksidlovchi hisoblanadi
CrO 3 + H 2 O =
2CrO 3 + H 2 O =
CrO 3 + K 2 OK 2 CrO 4,
CrO 3 + 2NaOH \u003d Na 2 CrO 4 + H 2 O,
4CrO 3 2Cr 2 O 3 + 3O 2,
Ushbu oksid quruq xromatlar va dixromatlarning konsentrlangan sulfat kislota bilan o'zaro ta'siridan olinadi:
K 2 Cr 2 O 7 + H 2 SO 4 (konk.) 2CrO 3 + K 2 SO 4 + H 2 O,
K 2 CrO 4 + H 2 SO 4 (kons.) CrO 3 + K 2 SO 4 + H 2 O.
Chrome va ikkixrom kislotasi faqat suvli eritmalarda mavjud, ammo barqaror tuzlar hosil qiladi - xromatlar va dixromatlar. Xromatlar va ularning eritmalari sariq, bixromatlar to'q sariq rangga ega. Eritma muhiti o'zgarganda xromat ionlari va bixromat ionlari bir-biriga oson o'tadi. V kislotali muhit xromatlar dixromatlarga aylanadi, eritma to'q sariq rangga ega bo'ladi; ishqoriy muhitda bixromatlar xromatlarga aylanadi, eritma sariq rangga aylanadi:
2K 2 CrO 4 + H 2 SO 4) K 2 Cr 2 O 7 + K 2 SO 4 + H 2 O,
K 2 Cr 2 O 7 + 2KOH)2K 2 CrO 4 + H 2 O.
Ion ishqoriy muhitda barqaror, ammo kislotali muhitda.
Oksidlanish-qaytarilish xossalari
xrom birikmasi
Barcha xrom birikmalaridan eng barqarori xromning oksidlanish darajasi +3 bo'lgan birikmalardir. Oksidlanish darajasi +2 bo'lgan xrom birikmalari kuchli qaytaruvchi moddalardir va +3 gacha oson oksidlanadi:
4Cr(OH) 2 + O 2 + 2H 2 O = 4Cr(OH) 3,
4CrCl 2 + 4HCl + O 2 = 4CrCl 3 + 2H 2 O.
+6 oksidlanish holatida xromni o'z ichiga olgan birikmalar kuchli oksidlovchi hisoblanadi, xrom esa +6 dan +3 gacha kamayadi:
K 2 Cr 2 O 7 + 3H 2 S + 4H 2 SO 4 = 3S + Cr 2 (SO 4) 3 + K 2 SO 4 + 7H 2 O.
Ekshalatsiyalangan havoda spirtni aniqlash uchun xrom (VI) oksidining oksidlanish qobiliyatiga asoslangan reaktsiya qo'llaniladi:
4CrO 3 + 3S 2 H 5 OH 2Cr 2 O 3 + 3CH 3 COOH + 3H 2 O.
Kaliy bixromatning konsentrlangan sulfat kislotadagi eritmasi deyiladi xrom aralashmasi va kimyoviy shisha idishlarni tozalash uchun ishlatiladi.
"Xrom va uning birikmalari" mavzusida test
1. Ayrim element uch turdagi oksidlarni (asosiy, amfoter va kislotali) hosil qiladi. Amfoter oksiddagi elementning oksidlanish darajasi quyidagicha bo'ladi:
a) minimal;
b) maksimal;
c) minimal va maksimal o'rtasidagi oraliq;
d) har kim bo'lishi mumkin.
2. Xrom (III) gidroksidning yangi tayyorlangan cho'kmasi ortiqcha ishqor eritmasi bilan reaksiyaga kirishganda, quyidagilar hosil bo'ladi:
a) o'rtacha tuz; b) asosiy tuz;
v) qo'sh tuz; d) murakkab tuz.
3. Xrom atomining tashqi darajasidagi elektronlarning umumiy soni:
a) 12; b) 13; 1 da; d) 2.
4. Metall oksidlarning qaysi biri kislotali?
a) mis (II) oksidi; b) xrom (VI) oksidi;
v) xrom (III) oksidi; d) temir (III) oksidi.
5. 11,2 g temirni sulfat kislota eritmasida oksidlash uchun kaliy bixromatning qancha massasi (g.da) kerak?
a) 58,8; b) 14,7; c) 294; d) 29.4.
6. Bu tuzning 30 % li eritmasini olish uchun 150 g 10 % li xrom (III) xlorid eritmasidan qancha suv massasini (g.da) bug‘lantirish kerak?
a) 100; b) 20; c) 50; d) 40.
7. Eritmadagi sulfat kislotaning molyar konsentratsiyasi 11,7 mol/l, eritmaning zichligi esa 1,62 g/ml. Ushbu eritmadagi sulfat kislotaning massa ulushi (%):
a) 35,4; b) 98; c) 70,8; d) 11.7.
8. 19,4 g kaliy xromatida kislorod atomlari soni:
a) 0,602 10 23; b) 2,408 10 23;
c) 2,78 10 23; d) 6.02 10 23 .
9. Litmus suvli eritmada qizil rangga ega bo'ladi (bir nechta to'g'ri javoblar mumkin):
a) xrom (III) xlorid; b) xrom (II) xlorid;
v) kaliy xlorid; d) xlorid kislotasi.
10. Xromatning dixromatga o'tishi ... muhitda sodir bo'ladi va jarayon bilan birga keladi:
a) kislotali, tiklanish jarayoni;
b) kislotali, oksidlanish darajalari o'zgarmaydi;
v) ishqoriy, tiklanish jarayoni;
d) ishqoriy, oksidlanish darajalari o'zgarmaydi.
Sinov uchun kalit
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| v | G | b | b | G | a | v | b | a, b, d | b |
Moddalarni aniqlash uchun sifat vazifalari 1. Bir oz tuzning suvli eritmasi ikki qismga bo'linadi. Ulardan biri ortiqcha ishqor bilan ishlangan va qizdirilgan, chiqarilgan gaz qizil lakmus rangini ko'k rangga o'zgartirgan. Boshqa qismi xlorid kislotasi bilan ishlov berildi, chiqarilgan gaz ohak suvining bulutli bo'lishiga olib keldi. Qanday tuz tahlil qilindi? Javobingizni reaktsiya tenglamalari bilan tasdiqlang.
Javob. ammoniy karbonat.
2. A moddaning suvli eritmasiga ammiak, natriy sulfid va kumush nitrat qo'shilganda (alohida) oq cho'kma hosil bo'ladi, ularning ikkitasi bir xil tarkibga ega. A moddasi nima? Reaksiya tenglamalarini yozing.
Yechim
A moddasi - AlCl 3.
AlCl 3 + 3NH 4 OH \u003d Al (OH) 3 + 3NH 4 Cl,
2AlCl 3 + 3Na 2 S + 6H 2 O 2Al(OH) 3 + 3H 2 S + 6NaCl,
AlCl 3 + 3AgNO 3 \u003d 3AgCl + Al (NO 3) 3.
Javob. alyuminiy xlorid.
3. O‘tkir xarakterli hidli rangsiz gaz A kislorod ishtirokida yondirilganda rangsiz va hidsiz boshqa gaz B hosil bo‘ladi, xona haroratida litiy bilan reaksiyaga kirishib, qattiq modda S hosil qiladi. Moddalarni aniqlang, reaksiyani yozing. tenglamalar.
Yechim
A moddasi - NH 3,
B moddasi - N 2,
moddasi C - Li 3 N.
4NH 3 + 3O 2 2N 2 + 6H 2 O,
N 2 + 6Li = 2Li 3 N.
Javob. NH 3, N 2, Li 3 N.
4. Rangsiz gaz A, xarakterli o'tkir hid, chirigan tuxum hidiga ega bo'lgan boshqa rangsiz B gaz bilan reaksiyaga kirishadi. Reaksiya natijasida oddiy C va murakkab modda hosil bo'ladi. S moddasi mis bilan reaksiyaga kirishib, qora tuz hosil qiladi. Moddalarni aniqlang, reaksiya tenglamalarini keltiring.
Javob. SO 2 , H 2 S, S.
5. Oʻtkir xarakterli hidli, havodan yengilroq boʻlgan rangsiz gaz A kuchli kislota B bilan reaksiyaga kirishib, S tuzini hosil qiladi, uning suvdagi eritmasi na bariy xlorid, na kumush nitrat bilan choʻkma hosil qilmaydi. Moddalarni aniqlang, reaksiya tenglamalarini keltiring (mumkin variantlardan biri).
Javob. NH 3 , HNO 3 , NH 4 NO 3 .
6. Er qobig'ining ikkinchi eng keng tarqalgan elementi atomlari tomonidan hosil bo'lgan oddiy A moddasi temir (II) oksidi bilan qizdirilganda reaksiyaga kirishadi, natijada ishqorlar va kislotalarning suvdagi eritmalarida erimaydigan (gidroftorikdan tashqari) B birikmasi hosil bo'ladi. ). B moddasi so‘nmagan ohak bilan birlashganda erimaydigan tuz hosil qiladi C. Moddalarni aniqlang, reaksiya tenglamalarini keltiring (mumkin variantlardan biri).
Javob. Si, SiO 2, CaSiO 3 .
7. Suvda erimaydigan jigarrang A birikmasi qizdirilganda ikkita oksid hosil qilish uchun parchalanadi, ulardan biri suvdir. Boshqa oksid B, uglerod bilan qaytariladi va tabiatda ikkinchi eng ko'p metall C metallini hosil qiladi. Moddalarni aniqlang, reaksiya tenglamalarini yozing.
Javob. Fe (OH) 3, Fe 2 O 3, Fe.
8. Eng keng tarqalgan minerallardan biriga kiruvchi A moddasi xlorid kislota bilan ishlaganda B gazini hosil qiladi.B moddasi oddiy C moddasi bilan qizdirilganda reaksiyaga kirishganda faqat bitta birikma hosil bo'ladi - rangsiz va hidsiz yonuvchi gaz. Moddalarni aniqlang, reaksiya tenglamalarini keltiring.
Javob. CaCO 3 , CO 2 , S.
9. Suyultirilgan sulfat kislota bilan reaksiyaga kirishuvchi, lekin sovuqda konsentrlangan sulfat kislota bilan reaksiyaga kirishmaydigan engil metall A, natriy gidroksid eritmasi bilan oʻzaro taʼsirlashib, gaz va tuz B hosil boʻladi.B moddaga xlorid kislota qoʻshilsa, C tuzi hosil boʻladi. hosil bo`lgan moddalarni aniqlang, reaksiya tenglamalarini keltiring.
Javob. Al, NaAlO 2, NaCl.
10. A moddasi yumshoq, yaxshi kesilgan kumush-oq metall, suvdan engilroq. A moddasi oddiy B modda bilan oʻzaro taʼsirlashganda S birikma hosil boʻladi, u suvda ishqoriy eritma hosil qiladi. S moddaga xlorid kislota bilan ishlov berilganda, yoqimsiz hidli gaz ajralib chiqadi va tuz hosil bo'ladi, bu esa gorelka alangasini binafsha rangga aylantiradi. Moddalarni aniqlang, reaksiya tenglamalarini keltiring.
Javob. K, S, K2S.
11. O'tkir xarakterli hidli rangsiz gaz A katalizator ishtirokida kislorod bilan oksidlanib, uchuvchan suyuqlik bo'lgan B birikmasiga aylanadi. B moddasi so`nmagan ohak bilan reaksiyaga kirishib, tuz hosil qiladi C. Moddalarni aniqlang, reaksiya tenglamalarini keltiring.
Javob. SO 2 , SO 3 , CaSO 4.
12. Oddiy modda A, xona haroratida suyuq, kumushsimon oq rangli engil metall B bilan reaksiyaga kirishib, tuz C hosil qiladi, u gidroksidi eritmasi bilan ishlov berilganda, ortiqcha ishqorda eriydigan oq cho'kma hosil qiladi. Moddalarni aniqlang, reaksiya tenglamalarini keltiring.
Javob. Br 2, Al, AlBr 3.
13. Sariq oddiy qattiq modda A kumushsimon oq rangli engil metall B bilan reaksiyaga kirishadi, natijada tuz C hosil bo'ladi, u suvli eritmada oq cho'kma va yoqimsiz hidli zaharli gaz hosil bo'lishi bilan to'liq gidrolizlanadi. Moddalarni aniqlang, reaksiya tenglamalarini keltiring.
Javob. S, Al, Al 2 S 3.
14. Oddiy beqaror gazsimon modda A boshqa oddiy B moddasiga aylanadi, uning atmosferasida C metalli yonadi; Ushbu reaksiyaning mahsuloti oksid bo'lib, unda metall ikki oksidlanish darajasida bo'ladi. Moddalarni aniqlang, reaksiya tenglamalarini keltiring.
Javob. O 3 , O 2 , Fe.
15. Toʻq binafsha rangli kristall modda A qizdirilganda parchalanib oddiy gazsimon modda B hosil boʻladi, uning atmosferasida oddiy S moddasi yonib, rangsiz, hidsiz gaz hosil qiladi, u oz miqdorda havo tarkibiga kiradi. Moddalarni aniqlang, reaksiya tenglamalarini keltiring.
Javob. KMnO 4 , O 2 , C.
16. Yarim o'tkazgich bo'lgan oddiy A moddasi B oddiy gazsimon modda bilan reaksiyaga kirishib, suvda erimaydigan C birikmasini hosil qiladi. Ishqorlar bilan birlashganda S moddasi eruvchan oynalar deb ataladigan birikmalar hosil qiladi. Moddalarni aniqlang, reaksiya tenglamalarini keltiring (mumkin variantlardan biri).
Javob. Si, O 2 , SiO 2 .
17. Noxush hidli zaharli, rangsiz gaz A qizdirilganda oddiy moddalarga parchalanadi, ulardan biri B sariq rangli qattiq moddadir. B moddasi yondirilganda yoqimsiz hidli rangsiz gaz S hosil bo'lib, ko'plab organik bo'yoqlarni rangsizlantiradi. Moddalarni aniqlang, reaksiya tenglamalarini keltiring.
Javob. H2S, S, SO2.
18. Uchuvchi vodorod birikmasi A havoda yonib, gidroftorik kislotada eriydigan B moddasini hosil qiladi. B moddani natriy oksidi bilan eritganda suvda eruvchan tuz C hosil bo’ladi.Maddalarni aniqlang, reaksiya tenglamalarini keltiring.
Javob. SiH 4, SiO 2, Na 2 SiO 3.
19. Suvda kam eriydigan, oq rangdagi A birikmasi kislorodsiz ko'mir va qum bilan yuqori haroratda kalsinlanishi natijasida bir qancha allotropik modifikatsiyalarda mavjud bo'lgan oddiy B moddasini hosil qiladi. Ushbu modda havoda yondirilganda C birikmasi hosil bo'ladi, u suvda eriydi va uchta tuz seriyasini hosil qila oladigan kislota hosil qiladi. Moddalarni aniqlang, reaksiya tenglamalarini yozing.
Javob. Ca 3 (PO 4) 2, P, P 2 O 5.
* +/– belgisi bu reaksiya barcha reagentlar bilan yoki muayyan sharoitlarda davom etmasligini bildiradi.
Davomi bor
"Milliy tadqiqot Tomsk politexnika universiteti"
instituti Tabiiy boyliklar Geoekologiya va geokimyo
Chromium
Intizom bo'yicha:
Kimyo
Bajarildi:
2G41 guruhi talabasi Tkacheva Anastasiya Vladimirovna 29/10/2014
Tekshirildi:
o'qituvchi Stas Nikolay Fedorovich
Davriy tizimdagi o'rni
Chromium- atom raqami 24 bo'lgan D. I. Mendeleyev kimyoviy elementlar davriy tizimining 4-davrining 6-guruhining yon kichik guruhining elementi. Belgisi bilan ko'rsatilgan. Cr(lat. Chromium). oddiy modda xrom- qattiq zangori-oq metall. Xrom ba'zan qora metall deb ataladi.
Atomning tuzilishi
17 Cl) 2) 8) 7 - atom tuzilishi diagrammasi
1s2s2p3s3p - elektron formula
Atom III davrda joylashgan va uchta energiya darajasiga ega
Atom VII guruhda, asosiy kichik guruhda - 7 elektrondan iborat tashqi energiya darajasida joylashgan.
Element xossalari
Jismoniy xususiyatlar
Xrom - oq yaltiroq metall bo'lib, tanasi markazlashtirilgan kubik panjarali, \u003d 0,28845 nm, qattiqlik va mo'rtlik bilan ajralib turadi, zichligi 7,2 g / sm 3, eng qattiq sof metallardan biri (beriliy, volfram va boshqalardan keyin ikkinchi o'rinda turadi). uran), erish nuqtasi 1903 daraja. Va taxminan 2570 daraja qaynoq nuqtasi bilan. C. Havoda xrom yuzasi oksidli plyonka bilan qoplangan bo'lib, uni keyingi oksidlanishdan himoya qiladi. Xromga uglerod qo'shilishi uning qattiqligini yanada oshiradi.
Kimyoviy xossalari
Oddiy sharoitlarda xrom inert metall bo'lib, qizdirilganda u juda faol bo'ladi.
Metall bo'lmaganlar bilan o'zaro ta'siri
600 ° C dan yuqori qizdirilganda xrom kislorodda yonadi:
4Cr + 3O 2 \u003d 2Cr 2 O 3.
Ftor bilan 350°C da, xlor bilan 300°C da, brom bilan qizil issiqlik temperaturasida reaksiyaga kirishib, xrom (III) galogenidlarini hosil qiladi:
2Cr + 3Cl 2 = 2CrCl 3.
1000°C dan yuqori haroratlarda azot bilan reaksiyaga kirishib, nitridlar hosil qiladi:
2Cr + N 2 = 2CrN
yoki 4Cr + N 2 = 2Cr 2 N.
2Cr + 3S = Cr 2 S 3.
Bor, uglerod va kremniy bilan reaksiyaga kirishib, boridlar, karbidlar va silisidlar hosil qiladi:
Cr + 2B = CrB 2 (Cr 2 B, CrB, Cr 3 B 4, CrB 4 hosil bo'lishi mumkin),
2Cr + 3C \u003d Cr 2 C 3 (Cr 23 C 6, Cr 7 B 3 hosil bo'lishi mumkin),
Cr + 2Si = CrSi 2 (Cr 3 Si, Cr 5 Si 3, CrSi hosil bo'lishi mumkin).
Vodorod bilan bevosita ta'sir o'tkazmaydi.
Suv bilan o'zaro ta'siri
Nozik maydalangan issiq holatda xrom suv bilan reaksiyaga kirishib, xrom (III) oksidi va vodorod hosil qiladi:
2Cr + 3H 2 O \u003d Cr 2 O 3 + 3H 2
Kislotalar bilan o'zaro ta'siri
Metalllarning elektrokimyoviy kuchlanish seriyasida xrom vodoroddan oldin bo'lib, vodorodni oksidlovchi bo'lmagan kislotalarning eritmalaridan siqib chiqaradi:
Cr + 2HCl \u003d CrCl 2 + H 2;
Cr + H 2 SO 4 \u003d CrSO 4 + H 2.
Atmosfera kislorodi ishtirokida xrom (III) tuzlari hosil bo'ladi:
4Cr + 12HCl + 3O 2 = 4CrCl 3 + 6H 2 O.
Konsentrlangan nitrat va sulfat kislotalar xromni passivlashtiradi. Xrom ularda faqat kuchli qizdirilganda erishi mumkin, xrom (III) tuzlari va kislota qaytaruvchi mahsulotlar hosil bo'ladi:
2Cr + 6H 2 SO 4 = Cr 2 (SO 4) 3 + 3SO 2 + 6H 2 O;
Cr + 6HNO 3 \u003d Cr (NO 3) 3 + 3NO 2 + 3H 2 O.
Ishqoriy reagentlar bilan o'zaro ta'siri
Ishqorlarning suvli eritmalarida xrom erimaydi, ishqor eritmalari bilan asta-sekin reaksiyaga kirishib, xromitlarni hosil qiladi va vodorodni chiqaradi:
2Cr + 6KOH \u003d 2KCrO 2 + 2K 2 O + 3H 2.
Kaliy xlorat kabi oksidlovchi moddalarning ishqoriy eritmalari bilan reaksiyaga kirishadi, xrom esa kaliy xromatiga o'tadi:
Cr + KClO 3 + 2KOH = K 2 CrO 4 + KCl + H 2 O.
Oksid va tuzlardan metallarni olish
Xrom faol metall bo'lib, metallarni tuzlari eritmalaridan siqib chiqarishga qodir: 2Cr + 3CuCl 2 = 2CrCl 3 + 3Cu.
Oddiy moddaning xossalari
Passivatsiya tufayli havoda barqaror. Xuddi shu sababga ko'ra, sulfat va nitrat kislotalar bilan reaksiyaga kirishmaydi. 2000 ° C da u amfoter xususiyatlarga ega yashil xrom (III) oksidi Cr 2 O 3 hosil bo'lishi bilan yonib ketadi.
Xromning bor (Cr 2 B, CrB, Cr 3 B 4, CrB 2, CrB 4 va Cr 5 B 3 boridlari), uglerod bilan (Cr 23 C 6, Cr 7 C 3 va Cr 3 C 2 karbidlari) sintezlangan birikmalari. , kremniy (Cr 3 Si, Cr 5 Si 3 va CrSi silisidlari) va azot (CrN va Cr 2 N nitridlari) bilan.
Cr(+2) birikmalari
Oksidlanish darajasi +2 asosiy oksidi CrO (qora) ga to'g'ri keladi. Cr 2+ tuzlari (ko'k eritmalar) Cr 3+ tuzlarini yoki dixromatlarni kislotali muhitda ("izolyatsiya vaqtida vodorod") sink bilan kamaytirish orqali olinadi:
Bu barcha Cr 2+ tuzlari kuchli qaytaruvchi moddalar bo'lib, ular turganda vodorodni suvdan siqib chiqaradi. Havodagi kislorod, ayniqsa kislotali muhitda Cr 2+ oksidlanadi, buning natijasida ko'k eritma tezda yashil rangga aylanadi.
Xrom (II) tuzlari eritmalariga ishqorlar qo‘shilganda jigarrang yoki sariq rangli Cr(OH) 2 gidroksid cho‘kma hosil bo‘ladi.
CrF 2, CrCl 2, CrBr 2 va CrI 2 xrom digalidlari sintez qilindi.
Cr(+3) birikmalari
+3 oksidlanish darajasi amfoter oksidi Cr 2 O 3 va gidroksid Cr (OH) 3 (ikkalasi ham yashil) ga to'g'ri keladi. Bu xromning eng barqaror oksidlanish darajasi. Ushbu oksidlanish holatidagi xrom birikmalari iflos binafsha rangdan (ion 3+) yashil ranggacha (koordinatsion sferada anionlar mavjud) rangga ega.
Cr 3+ M I Cr (SO 4) 2 12H 2 O (alum) shaklidagi qoʻsh sulfatlar hosil boʻlishiga moyil.
Xrom (III) gidroksid ammiak bilan xrom (III) tuzlari eritmalariga ta'sir qilish orqali olinadi:
Cr+3NH+3H2O→Cr(OH)↓+3NH
Ishqoriy eritmalardan foydalanish mumkin, ammo ularning ortiqcha qismida eruvchan gidroksokompleks hosil bo'ladi:
Cr+3OH→Cr(OH)↓
Cr(OH)+3OH→
Cr 2 O 3 ni ishqorlar bilan eritib, xromitlar olinadi:
Cr2O3+2NaOH→2NaCrO2+H2O
Kalsinlanmagan xrom (III) oksidi ishqoriy eritmalarda va kislotalarda eriydi:
Cr2O3+6HCl→2CrCl3+3H2O
Xrom (III) birikmalari ishqoriy muhitda oksidlanganda xrom (VI) birikmalari hosil bo'ladi:
2Na+3H2O→2NaCrO+2NaOH+8H2O
Xuddi shu narsa xrom (III) oksidi gidroksidi va oksidlovchi moddalar bilan yoki havodagi ishqor bilan eritilganda sodir bo'ladi (bu holda eritma sariq rangga aylanadi):
2Cr2O3+8NaOH+3O2→4Na2CrO4+4H2O
Xrom birikmalari (+4)[
Xrom oksidi (VI) CrO 3 ning gidrotermik sharoitda ehtiyotkorlik bilan parchalanishi bilan ferromagnit bo'lgan va metall o'tkazuvchanligiga ega bo'lgan xrom oksidi (IV) CrO 2 olinadi.
Xrom tetragalidlari orasida CrF 4 barqaror, xrom tetraxlorid CrCl 4 faqat bug'da mavjud.
Xrom birikmalari (+6)
+6 oksidlanish darajasi kislotali xrom oksidi (VI) CrO 3 va ular orasida muvozanat mavjud bo'lgan bir qator kislotalarga mos keladi. Ulardan eng oddiylari xromli H 2 CrO 4 va ikki xromli H 2 Cr 2 O 7 dir. Ular ikkita tuz seriyasini hosil qiladi: mos ravishda sariq xromatlar va to'q sariq rangli bixromatlar.
Xrom oksidi (VI) CrO 3 konsentrlangan sulfat kislotaning bixromatlar eritmalari bilan oʻzaro taʼsiridan hosil boʻladi. Oddiy kislota oksidi, suv bilan o'zaro ta'sirlashganda, u kuchli beqaror xrom kislotalarni hosil qiladi: xrom H 2 CrO 4, ikki xrom H 2 Cr 2 O 7 va umumiy formulasi H 2 Cr n O 3n+1 bo'lgan boshqa izopoliyali kislotalar. Polimerlanish darajasining oshishi pH ning pasayishi, ya'ni kislotalikning oshishi bilan sodir bo'ladi.
TA’RIF
Chromium davriy tizimning yigirma to'rtinchi elementi. Belgilanishi - Cr lotincha "xrom" dan. To'rtinchi davrda joylashgan VIB guruhi. Metalllarga ishora qiladi. Asosiy zaryad - 24.
Xrom er qobig'ida 0,02% (og'.) miqdorida mavjud. Tabiatda u asosan temir xrom FeO×Cr 2 O 3 holida uchraydi.
Xrom qattiq yaltiroq metall (1-rasm), 1890 o S da eriydi; uning zichligi 7,19 g / sm 3 ni tashkil qiladi. Xona haroratida xrom suvga ham, havoga ham chidamli. Suyultirilgan sulfat va xlorid kislotalar xromni eritib, vodorodni chiqaradi. Sovuq konsentrlangan nitrat kislotada xrom erimaydi va u bilan ishlov berilgandan keyin passiv bo'ladi.
Guruch. 1. Chrome. Tashqi ko'rinish.
Xromning atom va molekulyar og'irligi
TA’RIF
Moddaning nisbiy molekulyar og'irligi(M r) - berilgan molekulaning massasi uglerod atomi massasining 1/12 qismidan necha marta katta ekanligini ko'rsatadigan raqam va elementning nisbiy atom massasi(A r) - kimyoviy element atomlarining o'rtacha massasi uglerod atomi massasining 1/12 qismidan necha marta katta.
Xrom erkin holatda monotomik Cr molekulalari shaklida mavjud bo'lganligi sababli, uning atom va molekulyar massalarining qiymatlari bir xil. Ular 51,9962 ga teng.
Xromning izotoplari
Ma'lumki, xrom tabiatda to'rtta barqaror 50Cr, 52Cr, 53Cr va 54Cr izotoplari shaklida bo'lishi mumkin. Ularning massa raqamlari mos ravishda 50, 52, 53 va 54 ga teng. 50 Cr xrom izotopi atomining yadrosi yigirma to'rtta proton va yigirma oltita neytronni o'z ichiga oladi, qolgan izotoplar esa undan faqat neytronlar soni bilan farq qiladi.
Xromning massa raqamlari 42 dan 67 gacha bo'lgan sun'iy izotoplari mavjud bo'lib, ular orasida eng barqarori 59 Cr, yarim yemirilish davri 42,3 minut, shuningdek, bitta yadro izotopi.
Xrom ionlari
Xrom atomining tashqi energiya darajasida valentlikka ega bo'lgan oltita elektron mavjud:
1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 5 4s 1.
Kimyoviy o'zaro ta'sir natijasida xrom o'zining valentlik elektronlarini beradi, ya'ni. ularning donoridir va musbat zaryadlangan ionga aylanadi:
Cr 0 -2e → Cr 2+;
Cr 0 -3e → Cr 3+;
Cr 0 -6e → Cr 6+.
Xromning molekulasi va atomi
Erkin holatda xrom monotomik Cr molekulalari shaklida mavjud. Xromning atomi va molekulasini tavsiflovchi ba'zi xususiyatlar:
Xrom qotishmalari
Xrom metalli xrom qoplamasi uchun, shuningdek, qotishma po'latlarning eng muhim tarkibiy qismlaridan biri sifatida ishlatiladi. Xromning po'latga kiritilishi uning oddiy haroratdagi suvli muhitda ham, yuqori haroratdagi gazlarda ham korroziyaga chidamliligini oshiradi. Bundan tashqari, xromli po'latlar qattiqlikni oshirdi. Xrom zanglamaydigan kislotaga chidamli, issiqlikka chidamli po'latlarning bir qismidir.
Muammoni hal qilishga misollar
MISOL 1
2-MISA
| Mashq qilish | Og'irligi 2 g bo'lgan xrom oksidi (VI) 500 g suvda eritildi.Olingan eritmadagi xrom kislota H 2 CrO 4 ning massa ulushini hisoblang. |
| Yechim | Xrom (VI) oksididan xrom kislota olish reaksiya tenglamasini yozamiz: CrO 3 + H 2 O \u003d H 2 CrO 4. Eritmaning massasini toping: m eritma \u003d m (CrO 3) + m (H 2 O) \u003d 2 + 500 \u003d 502 g. n (CrO 3) \u003d m (CrO 3) / M (CrO 3); n (CrO 3) \u003d 2/100 \u003d 0,02 mol. Reaksiya tenglamasiga ko'ra n(CrO 3) :n(H 2 CrO 4) = 1:1, keyin n (CrO 3) \u003d n (H 2 CrO 4) \u003d 0,02 mol. Keyin xrom kislotasining massasi teng bo'ladi (molyar massa - 118 g / mol): m (H 2 CrO 4) \u003d n (H 2 CrO 4) × M (H 2 CrO 4); m (H 2 CrO 4) \u003d 0,02 × 118 \u003d 2,36 g. Xrom kislotaning eritmadagi massa ulushi: ō = msolute / msolution × 100%; ō (H 2 CrO 4) \u003d m erigan (H 2 CrO 4) / m eritma × 100%; ō (H 2 CrO 4) \u003d 2,36 / 502 × 100% \u003d 0,47%. |
| Javob | Xrom kislotaning massa ulushi 0,47% ni tashkil qiladi. |
Xromning kashf etilishi tuzlar va minerallarning kimyoviy-analitik tadqiqotlarining jadal rivojlanishi davriga tegishli. Rossiyada kimyogarlar Sibirda topilgan va G'arbiy Evropada deyarli noma'lum bo'lgan minerallarni tahlil qilishga alohida qiziqish bildirishdi. Ushbu minerallardan biri Lomonosov tomonidan tasvirlangan Sibir qizil qo'rg'oshin rudasi (krokoit) edi. Mineral o'rganildi, ammo unda qo'rg'oshin, temir va alyuminiy oksidlaridan boshqa hech narsa topilmadi. Biroq, 1797 yilda Vauquelin, mineralning mayda maydalangan namunasini kaliy bilan qaynatib, qo'rg'oshin karbonatini cho'ktirib, to'q sariq-qizil rangli eritma oldi. Ushbu eritmadan u yoqut-qizil tuzni kristallashtirdi, undan oksid va barcha ma'lum metallardan farqli erkin metal ajratildi. Voquelin uni chaqirdi Chromium ( Chrome ) yunoncha so'zdan- rang berish, rang berish; To'g'ri, bu erda metallning mulki emas, balki uning yorqin rangli tuzlari nazarda tutilgan edi.
Tabiatda topish.
Amaliy ahamiyatga ega bo'lgan eng muhim xrom rudasi xromit bo'lib, uning taxminiy tarkibi FeCrO 4 formulasiga to'g'ri keladi.
U Kichik Osiyoda, Uralsda, Shimoliy Amerikada, Afrikaning janubida joylashgan. Yuqorida qayd etilgan mineral krokoit - PbCrO 4 ham texnik ahamiyatga ega. Tabiatda xrom oksidi (3) va uning boshqa birikmalari ham uchraydi. Er qobig'ida xromning metallga nisbatan miqdori 0,03% ni tashkil qiladi. Xrom Quyoshda, yulduzlarda, meteoritlarda uchraydi.
Jismoniy xususiyatlar.
Xrom oq, qattiq va mo'rt metall bo'lib, kimyoviy jihatdan kislotalar va ishqorlarga juda chidamli. U havoda oksidlanadi va yuzasida nozik shaffof oksidli plyonkaga ega. Xromning zichligi 7,1 g / sm 3, erish nuqtasi +1875 0 S.
Kvitansiya.
Xromli temir rudasini ko'mir bilan kuchli qizdirish bilan xrom va temir kamayadi:
FeO * Cr 2 O 3 + 4C = 2Cr + Fe + 4CO
Ushbu reaksiya natijasida xromning temir bilan qotishmasi hosil bo'lib, u yuqori quvvat bilan ajralib turadi. Sof xrom olish uchun uni xrom (3) oksididan alyuminiy bilan qaytariladi:
Cr 2 O 3 + 2Al \u003d Al 2 O 3 + 2Cr
Ushbu jarayonda odatda ikkita oksid ishlatiladi - Cr 2 O 3 va CrO 3
Kimyoviy xossalari.
Xrom yuzasini qoplaydigan yupqa himoya oksidi plyonkasi tufayli u agressiv kislotalar va ishqorlarga juda chidamli. Xrom konsentrlangan nitrat va sulfat kislotalar, shuningdek, fosfor kislotasi bilan reaksiyaga kirishmaydi. Xrom ishqorlar bilan t = 600-700 o S da o'zaro ta'sir qiladi. Biroq, xrom suyultirilgan sulfat va xlorid kislotalar bilan o'zaro ta'sirlanib, vodorodni siqib chiqaradi:
2Cr + 3H 2 SO 4 \u003d Cr 2 (SO 4) 3 + 3H 2
2Cr + 6HCl = 2CrCl 3 + 3H 2
Yuqori haroratda xrom kislorodda yonib oksid (III) hosil qiladi.
Issiq xrom suv bug'lari bilan reaksiyaga kirishadi:
2Cr + 3H 2 O \u003d Cr 2 O 3 + 3H 2
Xrom shuningdek, yuqori haroratlarda galogenlar bilan, galogenlar vodorod, oltingugurt, azot, fosfor, ko'mir, kremniy, bor bilan reaksiyaga kirishadi, masalan:
Cr + 2HF = CrF 2 + H 2
2Cr + N2 = 2CrN
2Cr + 3S = Cr2S3
Cr + Si = CrSi
Xromning yuqoridagi fizik-kimyoviy xossalari fan va texnikaning turli sohalarida o‘z qo‘llanilishini topdi. Masalan, xrom va uning qotishmalari mashinasozlikda yuqori quvvatli, korroziyaga chidamli qoplamalar olish uchun ishlatiladi. Metall kesish asboblari sifatida ferroxrom shaklidagi qotishmalardan foydalaniladi. Xrom qoplangan qotishmalar tibbiy texnologiyada, kimyoviy texnologik uskunalar ishlab chiqarishda qo'llanilishini topdi.
Xromning kimyoviy elementlarning davriy tizimidagi o'rni:
Xrom elementlarning davriy tizimining VI guruhining yon kichik guruhini boshqaradi. Uning elektron formulasi quyidagicha:
24 Cr IS 2 2S 2 2P 6 3S 2 3P 6 3d 5 4S 1
Xrom atomidagi orbitallarni elektronlar bilan to'ldirishda qonuniyat buziladi, unga ko'ra 4S orbital birinchi bo'lib 4S 2 holatiga to'ldirilishi kerak edi. Biroq, 3d orbital xrom atomida qulayroq energiya pozitsiyasini egallaganligi sababli, u 4d 5 qiymatiga qadar to'ldiriladi. Bunday hodisa ikkinchi darajali kichik guruhlarning boshqa ba'zi elementlarining atomlarida kuzatiladi. Xrom +1 dan +6 gacha oksidlanish darajasini ko'rsatishi mumkin. Eng barqarorlari oksidlanish darajasi +2, +3, +6 bo'lgan xrom birikmalaridir.
Ikki valentli xrom birikmalari.
Xrom oksidi (II) CrO - piroforik qora kukun (piroforik - nozik bo'lingan holatda havoda alangalanish qobiliyati). CrO suyultirilgan xlorid kislotada eriydi:
CrO + 2HCl = CrCl 2 + H 2 O
Havoda 100 0 C dan yuqori qizdirilganda CrO Cr 2 O 3 ga aylanadi.
Ikki valentli xrom tuzlari xrom metalining kislotalarda erishi natijasida hosil bo'ladi. Bu reaksiyalar faol bo'lmagan gaz (masalan, H 2) atmosferasida sodir bo'ladi, chunki havo ishtirokida Cr(II) oson oksidlanib Cr(III) ga aylanadi.
Xrom gidroksidi xrom (II) xloridga ishqor eritmasi ta'sirida sariq cho'kma shaklida olinadi:
CrCl 2 + 2NaOH = Cr(OH) 2 + 2NaCl
Cr(OH) 2 asosiy xususiyatlarga ega, qaytaruvchidir. Gidratlangan Cr2+ ioni och ko'k rangga bo'yalgan. CrCl 2 ning suvli eritmasi ko'k rangga ega. Suvli eritmalardagi havoda Cr(II) birikmalari Cr(III) birikmalariga aylanadi. Bu, ayniqsa, Cr(II) gidroksid uchun yaqqol namoyon bo'ladi:
4Cr(OH) 2 + 2H 2 O + O 2 = 4Cr(OH) 3
Uch valentli xrom birikmalari.
Xrom oksidi (III) Cr 2 O 3 - o'tga chidamli yashil kukun. Qattiqligi bo'yicha korundga yaqin. Laboratoriyada uni ammoniy dixromatni isitish orqali olish mumkin:
(NH 4) 2 Cr 2 O 7 \u003d Cr 2 O 3 + N 2 + 4H 2
Cr 2 O 3 - amfoter oksid, ishqorlar bilan birlashganda, xromitlarni hosil qiladi: Cr 2 O 3 + 2NaOH \u003d 2NaCrO 2 + H 2 O
Xrom gidroksid ham amfoter birikma hisoblanadi:
Cr(OH) 3 + HCl = CrCl 3 + 3H 2 O
Cr(OH) 3 + NaOH = NaCrO 2 + 2H 2 O
Suvsiz CrCl 3 quyuq binafsha rangli barglarning ko'rinishiga ega, sovuq suvda butunlay erimaydi va qaynatilganda juda sekin eriydi. Suvsiz xrom sulfat (III) Cr 2 (SO 4) 3 pushti, suvda ham yomon eriydi. Qaytaruvchi moddalar ishtirokida binafsha rangli xrom sulfat Cr 2 (SO 4) 3 * 18H 2 O hosil qiladi. Yashil xrom sulfat hidratlari ham ma'lum bo'lib, ularda kamroq miqdorda suv mavjud. Xrom alumi KCr(SO 4) 2 *12H 2 O tarkibida binafsha rangli xrom sulfat va kaliy sulfat boʻlgan eritmalardan kristallanadi. Xromli alum eritmasi sulfatlar hosil bo'lishi sababli qizdirilganda yashil rangga aylanadi.
Xrom va uning birikmalari bilan reaksiyalari
Deyarli barcha xrom birikmalari va ularning eritmalari intensiv rangga ega. Rangsiz eritma yoki oq cho'kmaga ega bo'lgan holda, biz xrom yo'q degan yuqori ehtimollik bilan xulosa qilishimiz mumkin.
- Biz chinni idishdagi pechning olovida pichoq uchiga sig'adigan kaliy dixromatni kuchli qizdiramiz. Tuz kristallanish suvini chiqarmaydi, lekin qorong'i suyuqlik hosil bo'lishi bilan taxminan 400 0 S haroratda eriydi. Yana bir necha daqiqa kuchli olovda qizdiramiz. Sovutgandan keyin parchada yashil cho'kma hosil bo'ladi. Uning bir qismi suvda eriydi (sariq rangga aylanadi), boshqa qismi esa parcha ustida qoladi. Tuz qizdirilganda parchalanadi, natijada eruvchan sariq kaliy xromati K 2 CrO 4 va yashil Cr 2 O 3 hosil bo'ladi.
- 3 g kukunli kaliy bixromatni 50 ml suvda eritib oling. Bir qismga bir oz kaliy karbonat qo'shing. U CO 2 ajralib chiqishi bilan eriydi va eritmaning rangi och sariq rangga aylanadi. Xromat kaliy bixromatdan hosil bo'ladi. Agar hozir sulfat kislotaning 50% li eritmasini qismlarga bo'lib qo'shsak, bikromatning qizil-sariq rangi yana paydo bo'ladi.
- Probirkaga 5 ml quying. kaliy bixromat eritmasi, 3 ml konsentrlangan xlorid kislotasi bilan qaynatiladi. Eritmadan sariq-yashil zaharli gazsimon xlor ajralib chiqadi, chunki xromat HCl ni Cl 2 va H 2 O ga oksidlaydi. Xromatning o'zi yashil uch valentli xrom xloridga aylanadi. Uni eritmani bug'lash orqali ajratish mumkin, so'ngra soda va nitrat bilan eritib, xromatga aylanadi.
- Qo'rg'oshin nitrat eritmasi qo'shilganda sariq rangli qo'rg'oshin xromati cho'kadi; kumush nitrat eritmasi bilan o'zaro ta'sirlashganda kumush kromatning qizil-jigarrang cho'kmasi hosil bo'ladi.
- Kaliy bixromat eritmasiga vodorod peroksid qo'shing va eritmani sulfat kislota bilan kislotalang. Eritma xrom peroksid hosil bo'lishi tufayli chuqur ko'k rangga ega bo'ladi. Peroksid, bir oz efir bilan chayqalganda, organik erituvchiga aylanadi va uni ko'k rangga aylantiradi. Bu reaksiya xromga xos va juda sezgir. U metallar va qotishmalardagi xromni aniqlash uchun ishlatilishi mumkin. Avvalo, metallni eritib yuborish kerak. 30% sulfat kislota bilan uzoq vaqt qaynatilganda (xlorid kislotasi ham qo'shilishi mumkin), xrom va ko'plab po'latlar qisman eriydi. Olingan eritmada xrom (III) sulfat mavjud. Aniqlanish reaktsiyasini o'tkazish uchun biz avval uni kaustik soda bilan zararsizlantiramiz. Kulrang-yashil xrom (III) gidroksidi cho'kadi, u ortiqcha NaOHda eriydi va yashil natriy xromitini hosil qiladi. Eritmani filtrlang va 30% vodorod periks qo'shing. Qizdirilganda eritma sarg'ayadi, chunki xromit oksidlanib xromatga aylanadi. Kislotalanish natijasida eritma ko'k rangga aylanadi. Rangli birikmani efir bilan silkitib olish mumkin.
Xrom ionlari uchun analitik reaksiyalar.
- Xrom xlorid CrCl 3 eritmasining 3-4 tomchisiga dastlabki cho’kma eriguncha 2M NaOH eritmasi qo’shiladi. Hosil bo'lgan natriy xromitining rangiga e'tibor bering. Olingan eritmani suv hammomida qizdiring. Nimalar bo'lyapti?
- 2-3 tomchi CrCl 3 eritmasiga teng hajmdagi 8M NaOH eritmasidan va 3-4 tomchi 3% li H 2 O 2 eritmasidan qo'shing. Reaksiya aralashmasini suv hammomida qizdiring. Nimalar bo'lyapti? Hosil bo'lgan rangli eritma neytrallansa, unga CH 3 COOH, so'ngra Pb (NO 3) 2 qo'shilsa, qanday cho'kma hosil bo'ladi?
- Probirkaga 4-5 tomchi xrom sulfat Cr 2 (SO 4) 3, IMH 2 SO 4 va KMnO 4 eritmalaridan quying. Reaksiya joyini suv hammomida bir necha daqiqa qizdiring. Eritma rangining o'zgarishiga e'tibor bering. Bunga nima sabab bo'ldi?
- Nitrat kislota bilan kislotalangan K 2 Cr 2 O 7 eritmasining 3-4 tomchisiga 2-3 tomchi H 2 O 2 eritmasidan qo`shing va aralashtiring. Eritmaning paydo bo'lgan ko'k rangi perkromik kislota H 2 CrO 6 paydo bo'lishi bilan bog'liq:
Cr 2 O 7 2- + 4H 2 O 2 + 2H + = 2H 2 CrO 6 + 3H 2 O
H 2 CrO 6 ning tez parchalanishiga e'tibor bering:
2H 2 CrO 6 + 8H+ = 2Cr 3+ + 3O 2 + 6H 2 O
ko'k rang yashil rang
Perxrom kislotasi organik erituvchilarda ancha barqaror.
- Nitrat kislota bilan kislotalangan K 2 Cr 2 O 7 eritmasining 3-4 tomchisiga 5 tomchi izoamil spirti, 2-3 tomchi H 2 O 2 eritmasidan qo`shing va reaksiya aralashmasini silkiting. Yuqoriga suzuvchi organik erituvchi qatlami yorqin ko'k rangga ega. Rang juda sekin yo'qoladi. H 2 CrO 6 ning organik va suvli fazalardagi barqarorligini solishtiring.
- CrO 4 2- va Ba 2+ ionlarining oʻzaro taʼsirida bariy xromatining sariq choʻkmasi BaCrO 4 choʻkma hosil boʻladi.
- Kumush nitrat kumush kromatning CrO 4 2 ionlari bilan g'isht qizil cho'kmasini hosil qiladi.
- Uchta probirka oling. Ulardan biriga 5-6 tomchi K 2 Cr 2 O 7 eritmasidan, ikkinchisiga bir xil hajmdagi K 2 CrO 4 eritmasidan, uchinchisiga esa ikkala probirkadan uch tomchi tomiziladi. Keyin har bir naychaga uch tomchi kaliy yodid eritmasidan qo'shing. Natijani tushuntiring. Ikkinchi probirkadagi eritmani kislotalang. Nimalar bo'lyapti? Nega?
Xrom birikmalari bilan qiziqarli tajribalar
- CuSO 4 va K 2 Cr 2 O 7 aralashmasi ishqor qo‘shilganda yashil rangga, kislota ishtirokida esa sariq rangga aylanadi. 2 mg glitserinni oz miqdorda (NH 4) 2 Cr 2 O 7 bilan qizdirib, so‘ngra spirt qo‘shib filtrlashdan so‘ng yorqin yashil eritma olinadi, u kislota qo‘shilganda sarg‘ayadi, neytral yoki yashil rangga aylanadi. ishqoriy muhit.
- Idishning o'rtasiga termit "ruby aralashmasi" qo'ying - yaxshilab maydalang va Cr 2 O 3 (0,25 g) qo'shilishi bilan Al 2 O 3 (4,75 g) alyuminiy folga soling. Kavanoz uzoqroq sovib ketmasligi uchun uni yuqori chetiga qumga ko'mib qo'yish kerak va termit alangalanib, reaktsiya boshlangandan so'ng, uni temir choyshab bilan yoping va qum bilan yoping. Bir kunda qazish uchun bank. Natijada qizil-ruby kukuni olinadi.
- 10 g kaliy bikromat 5 g natriy yoki kaliy nitrat va 10 g shakar bilan maydalanadi. Aralash ho'llanadi va kollodion bilan aralashtiriladi. Agar kukun shisha trubkada siqilgan bo'lsa va keyin tayoq tashqariga itarib yuborilsa va oxiridan o'tga qo'yilsa, "ilon" birinchi navbatda qora rangda, soviganidan keyin esa yashil rangda sudralib chiqa boshlaydi. Diametri 4 mm bo'lgan tayoq sekundiga taxminan 2 mm tezlikda yonadi va 10 marta uzayadi.
- Agar siz mis sulfat va kaliy bixromat eritmalarini aralashtirsangiz va ozgina ammiak eritmasi qo'shsangiz, u holda 4SuCrO 4 * 3NH 3 * 5H 2 O tarkibidagi amorf jigarrang cho'kma tushadi, u xlorid kislotada eriydi va sariq rangli eritma hosil qiladi. ammiakdan ortiq yashil eritma olinadi. Agar ushbu eritmaga qo'shimcha spirt qo'shilsa, yashil cho'kma hosil bo'ladi, filtrlashdan keyin ko'k rangga aylanadi va quritgandan so'ng kuchli yorug'likda aniq ko'rinadigan qizil uchqunli ko'k-binafsha rangga aylanadi.
- "Vulkan" yoki "fir'avn iloni" tajribalaridan keyin qolgan xrom oksidi qayta tiklanishi mumkin. Buning uchun 8 g Cr 2 O 3 va 2 g Na 2 CO 3 va 2,5 g KNO 3 ni eritib, sovutilgan qotishmani qaynoq suv bilan davolash kerak. Eriydigan xromat olinadi, uni boshqa Cr(II) va Cr(VI) birikmalariga, shu jumladan asl ammoniy dixromatiga ham aylantirish mumkin.
Xrom va uning birikmalari ishtirokidagi oksidlanish-qaytarilish jarayonlariga misollar
1. Cr 2 O 7 2- -- Cr 2 O 3 -- CrO 2 - -- CrO 4 2- -- Cr 2 O 7 2-
a) (NH 4) 2 Cr 2 O 7 = Cr 2 O 3 + N 2 + 4H 2 O 
b) Cr 2 O 3 + 2NaOH \u003d 2NaCrO 2 + H 2 O
c) 2NaCrO 2 + 3Br 2 + 8NaOH = 6NaBr + 2Na 2 CrO 4 + 4H 2 O
d) 2Na 2 CrO 4 + 2HCl = Na 2 Cr 2 O 7 + 2NaCl + H 2 O
2. Cr(OH) 2 -- Cr(OH) 3 -- CrCl 3 -- Cr 2 O 7 2- -- CrO 4 2-
a) 2Cr(OH) 2 + 1/2O 2 + H 2 O = 2Cr(OH) 3
b) Cr(OH) 3 + 3HCl = CrCl 3 + 3H 2 O
c) 2CrCl 3 + 2KMnO 4 + 3H 2 O = K 2 Cr 2 O 7 + 2Mn(OH) 2 + 6HCl
d) K 2 Cr 2 O 7 + 2KOH = 2K 2 CrO 4 + H 2 O
3. CrO - Cr (OH) 2 - Cr (OH) 3 - Cr (NO 3) 3 - Cr 2 O 3 - CrO - 2
Cr2+
a) CrO + 2HCl = CrCl 2 + H 2 O
b) CrO + H 2 O \u003d Cr (OH) 2
c) Cr(OH) 2 + 1/2O 2 + H 2 O = 2Cr(OH) 3
d) Cr(OH) 3 + 3HNO 3 = Cr(NO 3) 3 + 3H 2 O
e) 4Cr (NO 3) 3 \u003d 2Cr 2 O 3 + 12NO 2 + O 2
f) Cr 2 O 3 + 2 NaOH = 2NaCrO 2 + H 2 O
Rassom sifatida Chrome elementi
Kimyogarlar ko'pincha bo'yash uchun sun'iy pigmentlar yaratish muammosiga murojaat qilishdi. 18—19-asrlarda koʻplab tasviriy materiallar olish texnologiyasi ishlab chiqildi. 1797 yilda Sibir qizil rudasida ilgari noma'lum bo'lgan xrom elementini kashf etgan Lui Nikolas Vauquelin yangi, ajoyib barqaror bo'yoq - yashil xrom tayyorladi. Uning xromofori suvli xrom (III) oksididir. "Zumrad yashil" nomi bilan 1837 yilda ishlab chiqarila boshlandi. Keyinchalik L. Vauquelen bir nechta yangi bo'yoqlarni taklif qildi: barit, sink va xrom sariq. Vaqt o'tishi bilan ular kadmiyga asoslangan yanada turg'un sariq, to'q sariq rangli pigmentlar bilan almashtirildi.
Krom yashil - atmosfera gazlari ta'sir qilmaydigan eng bardoshli va yorug'likka chidamli bo'yoq. Yog 'bilan ishqalangan yashil xrom katta yashirish qobiliyatiga ega va tez quritishga qodir, shuning uchun 19-asrdan beri. u rasm chizishda keng qo'llaniladi. Chinni bo'yashda katta ahamiyatga ega. Gap shundaki, chinni buyumlar ham sirlangan, ham sirlangan bo'yoq bilan bezatilgan bo'lishi mumkin. Birinchi holda, bo'yoqlar faqat bir oz olovli mahsulot yuzasiga qo'llaniladi, keyinchalik u sirli qatlam bilan qoplanadi. Buning ortidan asosiy, yuqori haroratli kuyish amalga oshiriladi: chinni massasini sinterlash va sirni eritish uchun mahsulotlar 1350 - 1450 0 S ga qadar isitiladi. Juda kam sonli bo'yoqlar kimyoviy o'zgarishlarsiz bunday yuqori haroratga bardosh bera oladi va eski kunlarda ulardan faqat ikkitasi bor edi - kobalt va xrom. Chinni buyumning yuzasiga surtilgan qora kobalt oksidi kuyish paytida sir bilan birlashadi va u bilan kimyoviy ta'sir qiladi. Natijada yorqin ko'k rangli kobalt silikatlar hosil bo'ladi. Bu kobalt ko'k chinni buyumlari hammaga yaxshi ma'lum. Xrom oksidi (III) sirning tarkibiy qismlari bilan kimyoviy ta'sir o'tkazmaydi va shunchaki chinni parchalari va "kar" qatlamli shaffof sir o'rtasida yotadi.
Xrom yashil rangga qo'shimcha ravishda, rassomlar Volkonskoite'dan olingan bo'yoqlardan foydalanadilar. Montmorillonitlar guruhidan (Na (Mo, Al), Si 4 O 10 (OH) 2 murakkab silikatlar kenja sinfining gil minerali) bu mineral 1830 yilda rus mineralogi Kemmerer tomonidan topilgan va uning qizi M. N. Volkonskaya sharafiga nomlangan. Borodino jangi qahramoni, general N. Raevskiy dekabrist S.G.Volkonskiyning rafiqasi.Volkonskoite - 24% gacha xrom oksidi, shuningdek alyuminiy va temir (III) oksidlarini o'z ichiga olgan loy.O'zgaruvchanligi. Uralda, Perm va Kirov viloyatlarida topilgan mineralning tarkibi uning rang-barangligini aniqlaydi - qoraygan qishki archa rangidan botqoq qurbaqasining yorqin yashil rangigacha.
Pablo Pikasso mamlakatimiz geologlariga Volkonskoite zahiralarini o'rganish iltimosi bilan murojaat qildi, bu esa bo'yoqqa o'ziga xos yangi ohang beradi. Hozirgi vaqtda sun'iy volkonskoit olish usuli ishlab chiqilgan. Qizig'i shundaki, zamonaviy tadqiqotlarga ko'ra, rus piktogramma rassomlari ushbu materialdan bo'yoqlardan o'rta asrlarda, uning "rasmiy" kashfiyotidan ancha oldin foydalanganlar. Xromoformasi Cr 2 O 3 * (2-3) H 2 O xrom oksidining gidrati bo'lgan, suvning bir qismi kimyoviy bog'langan va bir qismi adsorbsiyalangan Guinier yashil rang (1837 yilda yaratilgan) rassomlar orasida ham mashhur edi. Ushbu pigment bo'yoqqa zumrad rangini beradi.
blog.site, materialni to'liq yoki qisman nusxalash bilan, manbaga havola kerak.
