ХРОМ Положение в периодической системе Менделеева и строение

ХРОМ Положение в периодической системе Менделеева и строение атома Cr. Возглавляет побочную подгруппу VI группы: Сr: 1 s 22 p 63 s 24 S 13 d 5 +24 Наиболее устойчивые степени окисления хрома +2; +3; +6.

ХРОМ Получение Fe. O∙Cr 2 O 3 + 4 C → t ˚ 2 Cr + Fe + 4 CO ↑; Хромистый железняк Cr 2 O 3 + 2 Al → t ˚ Аl 2 O 3+2 Cr

ХРОМ Химические Поверхность свойства хрома покрыта тонкой оксидной пленкой. Благодаря этой пленке хром является одним из самых коррозионно стойких металлов.

ХРОМ Разбавленные HCl и Н 2 SO 4 начинают реагировать с Cr через определенное время, после разрушения оксидной пленки: Cr + H 2 SO 4 → Сr. SO 4 + H 2↑. Азотная кислота(конц. ) пассивирует Cr (закрепляет оксидную пленку).

ХРОМ Реакция с простыми веществами: 4 Сr + 3 O 2 → t ˚ 2 Cr 2 O 3 (оксид хрома(III)); 2 Сr + 3 Cl 2 → t ˚ 2 Cr. Cl 3 (хлорид хрома (III)); 2 Cr + N 2 → t ˚ 2 Cr. N (нитрид хрома (III)). Реакции со сложными веществами: Сr +2 HCl → t ˚ Cr. Cl 2 + H 2↑ ; 4 Cr. Cl 2 +O 2 + 4 HCl → t ˚ 4 Cr. Cl 3 +2 H 2 O

ХРОМ Свойства соединений хрома Cr. O оксид хрома (II) проявляет основной характер: Сr. O + 2 HCl → t ˚ Cr. Cl 2 + H 2 O Cr(OH)2 гидроксид хрома (II) имеет выраженный основной характер: Сr(OH)2 + 2 HCl → t ˚ Cr. Cl 2 +H 2 O Cr(OH)2 окисляется кислородом: 4 Сr(OH)2+O 2+2 H 2 O → 4 Cr(OH)3

ХРОМ Cr 2 O 3 оксид хрома (III) обладает амфотерными свойствами: Cr 2 O 3+2 KOH → t ˚ 2 KCr. O 2+H 2 O; Сr 2 O 3 + 6 HCl→ 2 Cr. Cl 3 + 3 H 2 O Cr(OH)3 гидроксид хрома (III) обладает амфотерными свойствами: Сr(OH)3↓ + 3 HCl → Cr. Cl 3 +3 H 2 O; Сr(OH)3↓+Na. OH →Na. Cr. O 2 + 2 H 2 O

ХРОМ Свойства хроматов и дихроматов В растворе между хромовой Н 2 Сr. O 4 и дихромовой H 2 Cr 2 O 7 кислотами устанавливается равновесие: 2 Н 2 Сr. O 4 ↔ H 2 Cr 2 O 7+ H 2 O Добавление к раствору кислоты смещает равновесие вправо, добавление щелочи – влево. На этом основано получение хроматов из дихроматов и наоборот: К 2 Сr 2 O 7 + 2 KOH → 2 K 2 Cr. O 4 +H 2 O 2 K 2 Cr. O 4 + H 2 SO 4→ K 2 SO 4 +K 2 Cr 2 O 7 +H 2 O

ХРОМ Соли хромовых кислот в кислой среде являются сильными окислителями, при этом Cr 6+ восстанавливается до Сr 3+: K 2 Cr 2 O 7 + 6 KI + 7 H 2 SO 4→Cr 2(SO 4)3 + 3 I 2 + 4 K 2 SO 4 +7 H 2 O Все соли хромовых кислот ядовиты. Хром входит в состав некоторых ферментов, осуществляющих окислительно-восстановительные реакции в клетке. Хром входит в состав пепсина, расщепляющего белки в пищеварительном тракте, участвует в регуляции усвоения глюкозы.

ЗАДАНИЯ Подобрать коэффициенты в схемах окислительновостановительных реакций методом электронного баланса: а) Сr 2(SO 4)3 + Br 2 + Na. ON → Na 2 Cr. O 4 +Na. Br +Na 2 SO 4+H 2 O б) Kl +K 2 Cr 2 O 7 +H 2 SO 2 → I 2+ Cr 2(SO 4)3 +К 2 SO 4 +H 2 О в)Sn. Cl 2 +K 2 Cr 2 O 7 + HCl → Sn. Cl 4 +Cr. Cl 3 + KCl +H 2 O г)Cr(NO 3)3 + KMn. O 4 + H 2 O→ H 2 Cr 2 O 7 + Mn(NO 3)2 + KNO 3+HNO 3 Указать, в каких реакциях соединения хрома являются окислителями, в каких восстановителями.

Написать уравнения реакций, которые надо провести для осуществления следующих превращений: а)Сr → Сr Cl 2 → Сr(OH)2→ Сr 2(SO 4)3→Cr б) Na 2 Cr. O 4→Na 2 Cr 2 O 7→Cr 2(SO 4)3→Cr(OH)3→ K[Cr(OH)4(H 2 O)2] в) Cr 2 O 3→K 2 Cr. O 4→K 2 Cr 2 O 7→Cr 2(SO 4)3→K 3[Cr(OH)6] г)Cr(NO 3)3→K 2 Cr 2 O 7→K 2 Cr. O 4→Ba. Cr. O 4

При сплавлении 22, 8 г технического хром (III) оксида в щёлочной среде с калий хлоратом получено 52, 5 г калий хромата. Определить массовую долю чистого Сr 2 O 3(в %). Ответ: 90, 2% Сr 2 O 3. Сколько литров хлора (н. у. ) выделиться при взаимнодействии 11, 76 г калий дихромата с избытком концентрированной серной кислоты? Ответ: 2, 688 л Сr 2. Сколько граммов хром (III) оксида образуется при нагревании 50, 4 г аммоний дихромата? Ответ: 30, 4 г Сr 2 O 3.

Соль натрия желтого цвета массой 6, 48 г растворили в воде, подкислили серной кислотой, получив оранжевый раствор. При добавлении избытка раствора калий сульфита образовался раствор зеленовато-фиолетового цвета. Какая масса хрома может быть выделена при электролизе полученного раствора? Ответ: 2, 08 г Сr 2. К водному раствору, содержащему хром (III) хлорид массой 3, 17 г, прилили раствор, содержащий калия сульфид массой 3, 85 г. Какое вещество выпадает в осадок? Определить массу осадка. Ответ: 2, 06 г Сr(ОН)3.

Хром (VI) оксид массой 3 г растворили в воде объемом 120 мл (плотность воды 1 г/мл). определить массовую долю хромовой кислоты Н 2 Cr. O 4 в полученном растворе. Ответ: 2, 88% Н 2 Cr. O 4. Хром (VI) оксид массой 5 г вступил в реакцию с аммиаком объемом 2, 24 л (н. у. ). Полученный твердый продукт сплавили с избытком натрий гидроксида, а затем подействовали избытком раствора серной кислоты. Какую массу кристаллогидрата Cr 2(SO 4)3 ∙ 18 Н 2 О можно выделить из полученного раствора?

Решение: Уравнения реакций, лежащие в основе химических процессов: 2 Сr. O 3 + 2 NH 3 = Cr 2 O 3 + N 2 +3 H 2 O (1) Cr 2 O 3 + 2 Na. OH = 2 Na. Cr. O 2 + H 2 O (2) 2 Na. Cr. O 2 + 4 H 2 SO 4 = Cr 2(SO 4)3 + Na 2 SO 4 + 4 H 2 O (3) Находим количество вещества. Cr. O 3 и NH 3 n(Cr. O 3)=5(г)/100(г/моль) =0, 025(моль); n(NH 3)=2. 24(л)/22, 4(л/моль)= 0, 1 моль. Из уравнения (1) следует: n(NH 3): n(Cr. O 3)= 1: 1, отсюда видно, что NH 3 взят в избытке, расчет ведем по недостатку - Cr. O 3. На основании уравнений (1) – (3) следует, что n(Cr. O 3) = ½ n(Cr 2 O 3) = ½ ∙ 0, 05 = 0, 025 моль; масса кристаллогидрата будет равна: m(Cr 2(SO 4)3∙ 18 H 2 O) = 0. 025 моль∙ 716 г/моль = 17, 9 г. Ответ: 17, 9 г Cr 2(SO 4)3∙ 18 H 2 O.

К раствору натрий дихромата массой 250 г прилили серную кислоту и избыток раствора натрий йодида, в результате выделился йод массой 15, 24 г. Вычислить массовую долю (%) натрий дихромата в исходном растворе. Ответ: 2, 1% Na 2 Cr 2 O 7. На реакцию с натрий сульфидом в присутствии серной кислоты затрачен раствор калий дихромата массой 98 г с массовой долей (%)К 2 Cr 2 O 7, равной 5%. Вычислить массу серы, образовавшейся в результате этой реакции. Ответ: 1, 6 г серы.