опис

Гідроксид хрому (III) - амфотерний гідроксид. Сіро-зеленого кольору, розкладається при нагріванні, втрачаючи воду і утворюючи зелений метагидроксид CrO (OH). Чи не розчиняється у воді. З розчину осідає у вигляді сіро-блакитного і блакитно-зеленого гідрату. При стоянні під розчином втрачає реакційну здатність ( «старіє»). Реагує з кислотами і лугами, не взаємодіє з гідратом аміаку. Застосовується для синтезу сполук хрому (III).

Молярна електропровідність при нескінченному розведенні при 25 ° C дорівнює 795,9 см 2 / моль. Отримують в вигляді драглистоподібного зеленого осаду при обробці солей хрому (III) лугами, при гідролізі солей хрому (III) з карбонатами лужних металів або сульфідом амонію.

Хімічні властивості

• Утворюється при дії лугів або водного розчину аміаку на розчини солей хрому:

$\backslash \backslash \; Mathsf\; (CrCl\_3\; +\; 3NH\_3\; +\; 3H\_2O\; \backslash \backslash \; \backslash \backslash \; xrightarrow\; ()\; \backslash \backslash \; Cr\; (OH)\; \_3\; +\; 3NH\_4Cl)$

• Також утворюється при пропущенні вуглекислого газу через лужний розчин Гексагідроксохромата (III) натрію:

$\backslash \backslash \; Mathsf\; (Na\_3\; +\; 3CO\_2\; \backslash \backslash \; \backslash \backslash \; xrightarrow\; ()\; \backslash \backslash \; Cr\; (OH)\; \_3\; +\; 3NaHCO\_3)$

• При нагріванні до ~ 100 ^ oC на повітрі розкладається з утворенням CrO (OH) зеленого кольору. При більш високих температурах тривалентний гідроксид хрому розкладається з утворенням оксиду хрому (III) і виділенням парів води:

$\backslash \backslash \; Mathsf\; (Cr\; (OH)\; \_3\; \backslash \backslash \; \backslash \backslash \; xrightarrow\; (100\; ^\; oC)\; \backslash \backslash \; CrO\; (OH)\; +\; H\_2O)$ $\backslash \backslash \; Mathsf\; (2Cr\; (OH)\; \_3\; \backslash \backslash \; \backslash \backslash \; xrightarrow\; (430-1000\; ^\; oC)\; \backslash \backslash \; Cr\_2O\_3\; +\; 3H\_2O)$

• Гідроксид хрому (III) має амфотерні властивості, завдяки чому легко розчиняється в кислотах з утворенням солей хрому (III):
  • З розведеними кислотами:

$\backslash \backslash \; Mathsf\; (Cr\; (OH)\; \_3\; +\; 3HCl\; \backslash \backslash \; \backslash \backslash \; xrightarrow\; ()\; \backslash \backslash \; CrCl\_3\; +\; 3H2O)$ $\backslash \backslash \; Mathsf\; (2Cr\; (OH)\; \_3\; +\; 3H\_2SO\_4\; \backslash \backslash \; \backslash \backslash \; xrightarrow\; ()\; \backslash \backslash \; Cr\_2\; (SO\_4)\; \_3\; +\; 6H2O)$ $\backslash \backslash \; Mathsf\; (Cr\; (OH)\; \_3\; +\; 3HNO\_3\; \backslash \backslash \; \backslash \backslash \; xrightarrow\; ()\; \backslash \backslash \; Cr\; (NO\_3)\; \_3\; +\; 3H\_2O)$

• • З концентрованими речовинами:

$\backslash \backslash \; Mathsf\; (Cr\; (OH)\; \_3\; +\; 3HF\; \backslash \backslash \; \backslash \backslash \; xrightarrow\; ()\; \backslash \backslash \; CrF\_3\; (\backslash \backslash \; downarrow)\; +\; 3H\_2O)$ $\backslash \backslash \; Mathsf\; (Cr\; (OH)\; \_3\; +\; 3CH\_3COOH\; \backslash \backslash \; \backslash \backslash \; xrightarrow\; ()\; \backslash \backslash \; Cr\; (CH\_3COO)\; \_3\; +\; 3H\_2O)$ $\backslash \backslash \; Mathsf\; (Cr\; (OH)\; \_3\; +\; 3HCN\; +\; 3KCN\; \backslash \backslash \; \backslash \backslash \; xrightarrow\; ()\; \backslash \backslash \; K\_3\; +\; 2H\_2O)$

• Також завдяки амфотерним властивостям легко відбуваються реакції і з лугами:

$\backslash \backslash \; Mathsf\; (Cr\; (OH)\; \_3\; +\; 3NaOH\; \backslash \backslash \; \backslash \backslash \; xrightarrow\; ()\; \backslash \backslash \; Na\_3)$ $\backslash \backslash \; Mathsf2\; (Cr\; (OH)\; \_3\; +\; 4NaOH\; +\; 3H\_2O\_2\; \backslash \backslash \; \backslash \backslash \; xrightarrow\; ()\; \backslash \backslash \; 2Na\_2CrO\_4\; +\; 8H\_2O)$

• При взаємодії з гідроксидами натрію або літію можливе отримання хромитов даних металів (M \u003d Li, Na):

$\backslash \backslash \; Mathsf\; (Cr\; (OH)\; \_3\; +\; MOH\; \backslash \backslash \; \backslash \backslash \; xrightarrow\; (300-400\; ^\; oC)\; \backslash \backslash \; MCrO\_2\; +\; 2H\_2O)$

Напишіть відгук про статтю "Гідроксид хрому (III)"

література

• Неорганічна хімія в реакціях / Р.А.Лідін, В.А.Молочко, Л.Л.Андреева. - Москва: "Дрофа", 2007. - Т. 3. - 640 с. - ISBN 978-5-358-01303-2.

Уривок, що характеризує Гідроксид хрому (III)

Як тільки Наташа, яка сиділа в головах князя Андрія, дізналася про приїзд княжни Марії, вона тихо вийшла з його кімнати тими швидкими, як здалося княжни Марії, як ніби веселими кроками і побігла до неї.
На схвильованому обличчі її, коли вона вбігла в кімнату, було тільки одне вираз - вираз любові, безмежній любові до нього, до неї, до всього того, що було близько коханій людині, вираз жалю, страждання за інших і пристрасного бажання віддати себе всю для того, щоб допомогти їм. Видно було, що в цю хвилину жодної думки про себе, про свої стосунки до нього не було в душі Наташі.
Чуйна княжна Марія з першого погляду на обличчя Наташі зрозуміла все це і з сумним задоволенням плакала на її плечі.
- Ходімо, ходімо до нього, Марі, - промовила Наташа, відводячи її в іншу кімнату.
Княжна Марія підвела голову, витерла очі і звернулася до Наташі. Вона відчувала, що від неї вона все зрозуміє і дізнається.
- Що ... - почала вона питання, але раптом зупинилася. Вона відчула, що словами не можна ні запитати, ні відповісти. Особа і очі Наташі мали сказати все ясніше і глибше.
Наташа дивилася на неї, але, здавалося, була в страху і непевності - сказати чи не сказати все те, що вона знала; вона ніби відчула, що перед цими променистими очима, що проникали в саму глиб її серця, не можна не сказати всю, всю істину, якою вона її бачила. Губа Наташі раптом здригнулася, потворні зморшки утворилися навколо її рота, і вона, заридав, закрила обличчя руками.
Княжна Марія зрозуміла все.
Але вона все таки сподівалася і запитала словами, в які вона не вірила:
- Але як його рана? Взагалі в якому він становищі?
- Ви, ви ... побачите, - тільки могла сказати Наташа.
Вони посиділи деякий час внизу біля його кімнати, з тим щоб перестати плакати і увійти до нього з спокійними обличчями.
- Як йшла вся хвороба? Чи давно йому стало гірше? Коли це сталося? - питала княжна Мар'я.
Наташа розповідала, що перший час була небезпека від гарячкового стану і від страждань, але в Троїце це пройшло, і доктор боявся одного - Антонова вогню. Але і ця небезпека минула. Коли приїхали в Ярославль, рана стала гноїтися (Наташа знала все, що стосувалося нагноєння і т. П.), І лікар говорив, що нагноєння може піти правильно. Зробилася лихоманка. Доктор казав, що лихоманка ця не так небезпечна.
- Але два дні тому, - почала Наташа, - раптом це зробилося ... - Вона втримала ридання. - Я не знаю чому, але ви побачите, який він став.
- Ослаб? схуд? .. - питала княжна.
- Ні, не те, але гірше. Ви побачите. Ах, Марі, Марі, він дуже хороший, він не може, не може жити ... тому що ...

Коли Наташа звичним рухом відчинила його двері, пропускаючи вперед себе княжну, княжна Мар'я відчувала вже в горлі своєму готові ридання. Скільки вона готувалася, не старалася заспокоїтися, вона знала, що не в силах буде без сліз побачити його.
Княжна Марія розуміла те, що розуміла Наташа словами: сним сталося це два дні тому. Вона розуміла, що це означало те, що він раптом пом'якшав, і що пом'якшення, розчулення ці були ознаками смерті. Вона, підходячи до дверей, вже бачила в уяві своєму то особа Андрійка, яке вона знала з дитинства, ніжне, лагідне, розчулене, яке так рідко бувало у нього і тому так сильно завжди на неї діяло. Вона знала, що він скаже їй тихі, ніжні слова, як ті, які сказав їй батько перед смертю, і що вона не винесе цього і розридається над ним. Але, рано чи пізно, це повинно було бути, і вона увійшла в кімнату. Ридання все ближче і ближче підступали їй до горла, в той час як вона своїми короткозорими очима ясніше і ясніше розрізняла його форму і шукала його риси, і ось вона побачила його обличчя і зустрілася з ним поглядом.
Він лежав на дивані, обкладений подушками, в хутряному білячому халаті. Він був худий і блідий. Одна худа, прозоро біла рука його тримала хустку, другою він, тихими рухами пальців, чіпав тонкі відросло вуса. Очі його дивилися на що входили.
Побачивши його обличчя і зустрівшись з ним поглядом, княжна Марія раптом стримала швидкість свого кроку і відчула, що сльози раптом пересохли і ридання зупинилися. Вловивши вираз його обличчя і погляду, вона раптом сторопіла і відчула себе винною.
«Так у чому ж я винна?» - запитала вона себе. «У тому, що живеш і думаєш про живе, а я! ..» - відповідав його холодний, суворий погляд.
У глибокому, не з себе, але в себе Ті, хто дивився погляді була майже ворожість, коли він повільно оглянули сестру і Наташу.
Він поцілувався з сестрою рука в руку, по їх звичкою.
- Здрастуй, Марі, як це ти дісталася? - сказав він голосом таким же рівним і чужим, яким був його погляд. Якщо б він заверещав відчайдушним криком, то цей крик менш б нажахав княжну Марію, ніж звук цього голосу.
- І Николушку привезла? - сказав він також рівно і повільно і з очевидним зусиллям воспоминанья.
- Як твоє здоров'я тепер? - говорила княжна Марія, сама дивуючись з того, що вона говорила.
- Це, мій друг, у доктора питати треба, - сказав він, і, мабуть зробивши ще зусилля, щоб бути ласкавим, він сказав одним ротом (видно було, що він зовсім не думав того, що говорив): - Merci, chere amie , d "etre venue. [Спасибі, милий друг, що приїхала.]
Княжна Марія знизала його руку. Він ледь помітно поморщився від потиску її руки. Він мовчав, і вона не знала, що казати. Вона зрозуміла те, що трапилося з ним за два дні. У словах, у тоні його, особливо в погляді цьому - холодному, майже ворожому погляді - відчувалася страшна для живої людини відчуженість від усього мирського. Він, мабуть, з працею розумів тепер все живе; але разом з тим відчувалося, що він не розумів живого не тому, щоб він був позбавлений сили розуміння, але тому, що він розумів що то інше, таке, чого не розуміли і не могли зрозуміти живі і що поглинало його всього.
- Так, ось як дивно доля звела нас! - сказав він, перериваючи мовчання і вказуючи на Наташу. - Вона все ходить за мною.
Княжна Марія слухала і не розуміла того, що він говорив. Він, чуйний, ніжний князь Андрій, як міг він говорити це при тій, яку він любив і яка його любила! Якщо б він думав жити, то не таким холодно образливим тоном він сказав би це. Якщо б він не знав, що помре, то як же йому не шкода було її, як він міг при ній говорити це! Одне пояснення тільки могло бути цьому, це те, що йому було все одно, і все одно від того, що щось інше, найважливіше, було відкрито йому.
Розмова була холодний, незв'язних і переривався безперестанку.
- Марі проїхала через Рязань, - сказала Наташа. Князь Андрій не помітив, що вона називала його сестру Марі. А Наташа, при ньому назвавши її так, в перший раз сама це помітила.

мета: поглибити знання учнів по темі заняття.

завдання:

• дати характеристику хрому як простого речовини;
• познайомити учнів з сполуками хрому різного ступеня окислення;
• показати залежність властивостей сполук від ступеня окислення;
• показати окисно - відновні властивості сполук хрому;
• продовжити формування вмінь учнів записувати рівняння хімічних реакцій в молекулярному та іонному вигляді, складати електронний баланс;
• продовжити формування вмінь спостерігати хімічний експеримент.

Форма заняття: лекція з елементами самостійної роботи учнів і наглядом за хімічним експериментом.

хід заняття

I. Повторення матеріалу попереднього заняття.

1. Відповісти на питання і виконати завдання:

Які елементи належать до підгрупи хрому?

Написати електронні формули атомів

До якого типу елементів відносяться?

Які ступені окиснення проявляють в з'єднаннях?

Як змінюється радіус атомів і енергія іонізації від хрому до вольфраму?

Можна запропонувати заповнити учням заповнити таблицю, використовуючи табличні величини радіусів атомів, енергії іонізації і зробити висновки.

Зразок таблиці:

2. Заслухати повідомлення учня по темі «Елементи підгрупи хрому в природі, одержання і застосування».

II. Лекція.

План лекції:

1. Хром.
2. Сполуки хрому. (2)

• Оксид хрому; (2)
• Гідроксид хрому. (2)

1. Сполуки хрому. (3)

• Оксид хрому; (3)
• Гідроксид хрому. (3)

1. Сполуки хрому (6)

• Оксид хрому; (6)
• Хромова і дихромовая кислоти.

1. Залежність властивостей сполук хрому від ступеня окислення.
2. Окислювально - відновні властивості сполук хрому.

1. Хром.

Хром - це білий з блакитним відливом блискучий метал, дуже твердий (щільність 7, 2 г / см 3), температура плавлення 1890˚С.

Хімічні властивості: хром при звичайних умовах неактивний метал. Це пояснюється тим, що його поверхня покрита оксидною плівкою (Сr 2 О 3). При нагріванні оксидна плівка руйнується, і хром реагує з простими речовинами при високій температурі:

• 4СR + 3О 2 \u003d 2Сr 2 О 3
• 2Сr + 3S \u003d Сr 2 S 3
• 2Сr + 3Cl 2 \u003d 2СrСl 3

завдання: скласти рівняння реакцій хрому з азотом, фосфором, вуглецем і кремнієм; до одного з рівнянь скласти електронний баланс, вказати окислювач і відновник.

Взаємодія хрому зі складними речовинами:

При дуже високій температурі хром реагує з водою:

• 2Сr + 3 Н 2 О \u003d Сr 2 О 3 + 3Н 2

завдання:

Хром реагує з розведеною сірчаної та соляної кислотами:

• Сr + Н 2 SО 4 \u003d СrSО 4 + Н 2
• Сr + 2НСl \u003d СrСl 2 + Н 2

завдання: скласти електронний баланс, вказати окислювач і відновник.

Концентровані сірчана соляна і азотна кислоти пасивують хром.

2. Сполуки хрому. (2)

1. Оксид хрому (2) - СrО - тверде яскраво - червоне речовина, типовий основний оксид (йому відповідає гідроксид хрому (2) - Сr (ОН) 2), не розчиняється у воді, але розчиняється в кислотах:

• СrО + 2НСl \u003d СrСl 2 + Н 2 О

завдання: скласти рівняння реакції в молекулярному та іонному вигляді взаємодії оксиду хрому (2) з сірчаною кислотою.

Оксид хрому (2) легко окислюється на повітрі:

• 4СrО + О 2 \u003d 2Сr 2 О 3

завдання: скласти електронний баланс, вказати окислювач і відновник.

Оксид хрому (2) утворюється при окисленні амальгами хрому киснем повітря:

2Сr (амальгама) + О 2 \u003d 2СrО

2. Гідроксид хрому (2) - Сr (ОН) 2 - речовина жовтого кольору, погано розчиняється у воді, з яскраво вираженим основним характером, тому взаємодіє з кислотами:

• Сr (ОН) 2 + Н 2 SО 4 \u003d СrSO 4 + 2Н 2 О

завдання: скласти рівняння реакцій в молекулярному та іонному вигляді взаємодії оксиду хрому (2) з соляною кислотою.

Як і оксид хрому (2), гідроксид хрому (2) окислюється:

• 4 Сr (ОH) 2 + О 2 + 2Н 2 О \u003d 4СR (ОН) 3

завдання: скласти електронний баланс, вказати окислювач і відновник.

Отримати гідроксид хрому (2) можна при дії лугів на солі хрому (2):

• CrCl 2 + 2KOH \u003d Cr (OH) 2 ↓ + 2KCl

завдання: скласти іонні рівняння.

3. Сполуки хрому. (3)

1. Оксид хрому (3) - Сr 2 О 3 - порошок темно - зеленого кольору, не розчиняється у воді, тугоплавкий, по твердості близький до корунду (йому відповідає гідроксид хрому (3) - Сr (ОН) 3). Оксид хрому (3) має амфотерні властивості, однак в кислотах і лугах розчиняється погано. Реакції з лугами йдуть при сплаву:

• Сr 2 О 3 + 2КОН \u003d 2КСrО 2 (Хромит К) + Н 2 О

завдання: скласти рівняння реакції в молекулярному та іонному вигляді взаємодії оксиду хрому (3) з гідроксидом літію.

З концентрованими розчинами кислот і лугів взаємодіє з працею:

• Сr 2 О 3 + 6 КОН + 3Н 2 О \u003d 2К 3 [Сr (ОН) 6]
• Сr 2 О 3 + 6НСl \u003d 2СrСl 3 + 3Н 2 О

завдання: скласти рівняння реакцій в молекулярному та іонному вигляді взаємодії оксиду хрому (3) з конценрірованной сірчаною кислотою і концентрованим розчином гідроксиду натрію.

Оксид хрому (3) може бути отриманий при розкладанні дихромата амонію:

• (NН 4) 2Сr 2 Про 7 \u003d N 2 + Сr 2 О 3 + 4Н 2 О

2. Гідроксид хрому (3) Сr (ОН) 3 отримують при дії лугів на на розчини солей хрому (3):

• СrСl 3 + 3КОН \u003d Сr (ОН) 3 ↓ + 3КСl

завдання: скласти іонні рівняння

Гідроксид хрому (3) являє собою осад сіро - зеленого кольору, при отриманні якого, луг треба брати в нестачі. Отриманий таким чином гідроксид хрому (3), на відміну від відповідного оксиду легко взаємодіє з кислотами і лугами, тобто проявляє амфотерні властивості:

• Сr (ОН) 3 + 3НNО 3 \u003d Сr (NО 3) 3 + 3Н 2 О
• Сr (ОН) 3 + 3КОН \u003d К 3 [Сr (ОН) 6] (Гексагідроксохроміт К)

завдання: скласти рівняння реакцій в молекулярному та іонному вигляді взаємодії гідроксиду хрому (3) з соляною кислотою і гідроксидом натрію.

При сплаві Сr (ОН) 3 з лугами виходять метахроміти і ортохроміти:

• Cr (OH) 3 + KOH \u003d KCrO 2 (Метахроміт К) + 2H 2 O
• Cr (OH) 3 + KOH \u003d K 3 CrO 3 (Ортохроміт К)+ 3H 2 O

4. Сполуки хрому. (6)

1. Оксид хрому (6) - СrО 3 - темно - червоне кристалічна речовина, добре розчиняється у воді - типовий кислотний оксид. Цому оксиду відповідає дві кислоти:

• СrО 3 + Н 2 О \u003d Н 2 СrО 4 (Хромова кислота - утворюється при надлишку води)
• СrО 3 + Н 2 О \u003d Н 2 Сr 2 Про 7 (Дихромовая кислота - утворюється при великій концентрації оксиду хрому (3)).

Оксид хрому (6) - дуже сильний окислювач, тому енергійно взаємодіє з органічними речовинами:

• З 2 Н 5 ОН + 4СrО 3 \u003d 2СО 2 + 2Сr 2 О 3 + 3Н 2 О

Окисляє також йод, сірку, фосфор, вугілля:

• 3S + 4CrO 3 \u003d 3SO 2 + 2Cr 2 O 3

завдання: скласти рівняння хімічних реакцій оксиду хрому (6) з йодом, фосфором, вугіллям; до одного з рівнянь скласти електронний баланс, вказати окислювач і відновник

При нагріванні до 250 0 С оксид хрому (6) розкладається:

• 4CrO 3 \u003d 2Cr 2 O 3 + 3O 2

Оксид хрому (6) можна отримати при дії концентрованої сірчаної кислоти на тверді хромати і дихромати:

• До 2 Сr 2 О 7 + Н 2 SО 4 \u003d К2 SО 4 + 2СrО 3 + Н 2 О

2. Хромова і дихромовая кислоти.

Хромова і дихромовая кислоти існують тільки у водних розчинах, утворюють стійкі солі, відповідно хромати і дихромати. Хромати і їх розчини мають жовте забарвлення, дихромати - помаранчеву.

Хромат - іони СrО 4 2- і дихромат - іони Сr 2О 7 2 легко переходять один в одного при зміні середовища розчинів

У кислому середовищі розчину хромати переходять в дихромати:

• 2К 2 СrО 4 + Н 2 SО 4 \u003d К2 Сr 2 О 7 + К 2 SО 4 + Н 2 О

У лужному середовищі дихромати переходять в хромати:

• До 2 Сr 2 О 7 + 2КОН \u003d 2К 2 СrО 4 + Н 2 О

При розведенні дихромовая кислота переходить в хромовую кислоту:

• H 2 Cr 2 O 7 + H 2 O \u003d 2H 2 CrO 4

5. Залежність властивостей сполук хрому від ступеня окислення.

Ступінь окислення	+2	+3	+6
оксид	СrО	Сr 2 О 3	СrО 3
характер оксиду	основний	амфотерний	кислотний
гідроксид	Сr (ОН) 2	Сr (ОН) 3 - Н 3 СrО 3	Н 2 СrО 4
характер гідроксиду	основний	амфотерний	кислотний
→ ослаблення основних властивостей і посилення кислотних →

6. Окисно - відновні властивості сполук хрому.

Реакції в кислотному середовищі.

У кислотному середовищі з'єднання Сr +6 переходять в з'єднання Сr +3 під дією відновників: H 2 S, SO 2, FeSO 4

• До 2 Сr 2 О 7 + 3Н 2 S + 4Н 2 SО 4 \u003d 3S + Сr 2 (SО 4) 3 + K 2 SO 4 + 7Н 2 О
• S -2 - 2e → S 0
• 2Cr +6 + 6e → 2Cr +3

завдання:

1. Зрівняти рівняння реакції методом електронного балансу, вказати окислювач і відновник:

• Na 2 CrO 4 + K 2 S + H 2 SO 4 \u003d S + Cr 2 (SO 4) 3 + K 2 SO 4 + Na 2 SO 4 + H 2 O

2. Дописати продукти реакції, зрівняти рівняння методом електронного балансу, вказати окислювач і відновник:

• K 2 Cr 2 O 7 + SO 2 + H 2 SO 4 \u003d? +? + Н 2 О

Реакції в лужному середовищі.

У лужному середовищі з'єднання хрому Сr +3 переходять в з'єднання Сr +6 під дією окислювачів: J2, Br2, Cl2, Ag2O, KClO3, H2O2, KMnO4:

• 2KCrO 2 +3 Br 2 + 8NaOH \u003d 2Na 2 CrO 4 + 2KBr + 4NaBr + 4H 2 O
• Cr +3 - 3e → Cr +6
• Br2 0 + 2e → 2Br -

завдання:

Зрівняти рівняння реакції методом електронного балансу, вказати окислювач і відновник:

• NaCrO 2 + J 2 + NaOH \u003d Na 2 CrO 4 + NaJ + H 2 O

Дописати продукти реакції, зрівняти рівняння методом електронного балансу, вказати окислювач і відновник:

• Cr (OH) 3 + Ag 2 O + NaOH \u003d Ag +? +?

Таким чином, окисні властивості послідовно посилюються зі зміною ступенів окислення в ряду: Cr +2 → Сr +3 → Сr +6. Сполуки хрому (2) - сильні відновники, легко окислюються, перетворюючись в з'єднання хрому (3). Сполуки хрому (6) - сильні окислювачі, легко відновлюються в сполуки хрому (3). Сполуки хрому (3) при взаємодії з сильними відновниками проявляють окисні властивості, переходячи в сполуки хрому (2), а при взаємодії з сильними окислювачами проявляють відновні властивості, перетворюючись в Сполучених хрому (6)

До методики проведення лекції:

1. Для активізації пізнавальної діяльності учнів і підтримки інтересу, доцільно в ході лекції проводити демонстраційний експеримент. Залежно від можливостей навчальної лабораторії можна демонструвати учням наступні досліди:

• отриманні оксиду хрому (2) і гідроксиду хрому (2), доказ їх основних властивостей;
• отримання оксиду хрому (3) і гідроксиду хрому (3), доказ їх амфотерних властивостей;
• отримання оксиду хрому (6) і розчинення його у воді (отримання хромової і дихромової кислот);
• перехід хроматів в дихромати, дихроматів в хромати.

1. Завдання самостійної роботи можна диференціювати з урахуванням реальних навчальних можливостей учнів.
2. Завершити лекцію можна виконанням наступних завдань: напишіть рівняння хімічних реакцій за допомогою яких можна здійснити такі перетворення:

.III. Домашнє завдання: доопрацювати лекцію (дописати рівняння хімічних реакцій)

1. Васильєва З.Г. Лабораторні роботи по загальної та неорганічної хімії. -М .: «Хімія», 1979 - 450 с.
2. Єгоров А.С. Репетитор з хімії. - Ростов-на-Дону: «Фенікс», 2006.-765 с.
3. Кудрявцев А.А. Складання хімічних рівнянь. - М., «Вища школа», 1979. - 295 с.
4. Петров М.М. Неорганічна хімія. - Ленінград: «Хімія», 1989. - 543 с.
5. Ушкалова В.Н. Хімія: конкурсні завдання і відповіді. - М .: «Просвещение», 2000. - 223 с.

Окислювально-відновні властивості сполук хрому з різним ступенем окислення.

Хром. Будова атома. Можливі ступені окислення. Кислотно-основні властивості. Застосування.

Cr +24) 2) 8) 13) 1

Для хрому характерні ступені окислення +2, +3 і +6.

C збільшенням ступеня окислення зростають кислотні та окисні властивості. Хром Похідні Сr2 + - дуже сильні відновники. Іон Сr2 + утворюється на першій стадії розчинення Хрома в кислотах або при відновленні Сr3 + в кислому розчині цинком. Гідрат закису Сr (ОН) 2 при зневодненні переходить в Сr2О3. З'єднання Сr3 + стійкі на повітрі. Можуть бути і відновниками і окислювачами. Сr3 + можна відновити в кислому розчині цинком до Сr2 + або окислити в лужному розчині до СrО42- бромом і інших окислювачами. Гідрооксид Сr (ОН) 3 (вірніше Сr2О3 · nН2О) - амфотерное з'єднання, що утворить солі з катіоном Сr3 + або солі хромової кислоти НСrО2 - хроміти (наприклад, КСrО2, NaCrO2). З'єднання Сr6 +: хромовий ангідрид СrО3, хромові кислоти і їх солі, серед яких найбільш важливі хромати і дихромати - сильні окіслітелі.солей.

Використовується в якості зносостійких і красивих гальванічних покриттів (хромування). Хром застосовується для виробництва сплавів: хром-30 і хром-90, незамінних для виробництва сопел потужних плазмотронів та в авіакосмічній промисловості.

Хром хімічно малоактивний. У звичайних умовах він реагує тільки з фтором (з неметалів), утворюючи суміш фторидів.

Хромати і дихромати

Хромати утворюються при взаємодії СгО3, або розчинів хромових кислот з лугами:

СгОз + 2NaOH \u003d Na2CrO4 + Н2О

Діхромати виходять при дії на хромати кислот:

2 Na2Cr2O4 + H2SO4 \u003d Na2Cr2O7 + Na2SO4 + Н2О

Для сполук хрому характерні окисно - відновні реакції.

Сполуки хрому (II) - сильні відновники, вони легкоокисляющихся

4 (5гС12 + О2 + 4HCI \u003d 4СгС1з + 2Н2О

Для сполук хрому (!!!) характерні відновні властивості. Під дією окислювачів вони переходять:

в хромати - в лужному середовищі,

в дихромати - в кислому середовищі.

Cr (ОН) 3. CrOH + HCl \u003d CrCl + H2O, 3CrOH + 2NaOH \u003d Cr3Na2O3 + 3H2O

Хромати (III) (устар. Назв. Хроміти).

Для сполук хрому характерні відновні властивості. Під дією окислювачів вони переходять:

в хромати - в лужному середовищі,

в дихромати - в кислому середовищі.

2Na3 [Сг (OH) 6] + ЗВг2 + 4NaOH \u003d 2Na2CrO4 + 6NaBr + 8Н2О

5Cr2 (SO4) 3 + 6KMnO4 + 11H2O \u003d 3K2Cr2O7 + 2H2Cr2O7 + 6MnSO4 + 9H2SO4

Солі хромових кислот в кислому середовищі - сильні окислювачі:

3Na2SO3 + К2Сг2О7 + 4H2SO4 \u003d 3Na2SO4 + Cr2 (SO4) 3 + K2SO4 + 4H2O

Посібник-репетитор з хімії

Продовження. Cм. в № 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

ЗАНЯТТЯ 25

10-й клас(Перший рік навчання)

Хром та його сполуки

1. Положення в таблиці Д. І. Менделєєва, будова атома.

2. Походження назви.

3. Фізичні властивості.

4. Хімічні властивості.

5. Знаходження в природі.

6. Основні методи отримання.

7. Найважливіші сполуки хрому:

а) оксид і гідроксид хрому (II);

б) оксид і гідроксид хрому (III), їх амфотерні властивості;

в) оксид хрому (VI), хромова і дихромовая кислота, хромати і дихромати.

9. Окисно-відновні властивості сполук хрому.

Хром розташований в побічної підгрупи VI групи таблиці Д. І. Менделєєва. При складанні електронної формули хрому необхідно згадати, що в зв'язку з більшою стійкістю конфігурації 3 d 5 у атома хрому спостерігається проскакування електрона і електронна формула має вигляд: 1 s 2 2s 2 p 6 3s 2 p 6 4s 1 3d 5. У з'єднаннях хром може проявляти ступеня окислення +2, +3 і +6 (ступінь окислення +3 є найбільш стійкою):

Хром отримав свою назву від грецького слова chroma (Колір, фарба) через яскравою різноманітного забарвлення його з'єднань.

Хром - білий блискучий метал, дуже твердий, крихкий, тугоплавкий. Стійкий до корозії. На повітрі покривається оксидною плівкою, через що поверхня стає матовою.

Хімічні властивості

При звичайних умовах хром - неактивний метал і реагує тільки з фтором. Але при нагріванні оксидна плівка хрому руйнується, і хром реагує з багатьма простими і складними речовинами (аналогічно Al).

4Cr + 3O 2 2Cr 2 O 3.

Метали (-).

Неметали (+):

2Cr + 3Cl 2 2CrCl 3,

2Cr + 3F 2 \u003d 2CrF 3,

2Cr + 3SCr 2 S 3,

Н 2 О (+/-): *

2Cr + 3H 2 O (пар) Cr 2 O 3 + 3H 2.

Основні оксиди (-).

Кислотні оксиди (-).

Підстави (+/-):

2Cr + 6NaOH + 6H 2 O \u003d 2Na 3 + 3H 2.

Кислоти-неокислителях (+).

Cr + 2HCl \u003d CrCl 2 + H 2.

Кислоти-окислювачі (-). Пассивация.

Солі (+/-):

2Cr + 3CuSO 4 \u003d Cr 2 (SO 4) 3 + 3Cu,

Cr + CaCl 2 немає реакції.

У п р и р о д е елемент хром представлений чотирма ізотопами з масовими числами 50, 52, 53 і 54. У природі хром зустрічається тільки у вигляді сполук, найважливішими з яких є хромовий залізняк, або хроміт (FeOжCr 2 O 3) і свинцева червона руда (PbCrO 4).

Металевий хром отримують: 1) з його оксиду за допомогою алюмотермії:

Cr 2 O 3 + 2Al 2Cr + Al 2 O 3,

2) електролізом водних розчинів або розплавів його солей:

З хромистоїзалізняку в промисловості отримують сплав заліза з хромом - ферохром, широко використовуваний в металургії:

FeO Cr 2 O 3 + 4CFe + 2Cr + 4CO.

В а ж н е й ш и ї з о в и д и н е н і я х р о м а

Хром утворює три оксиду і відповідних їм гідроксиду, характер яких закономірно змінюється зі збільшенням ступеня окислення хрому:

оксид хрому(II) (CrO) - тверде, що не розчинна при звичайних умовах у воді речовина яскраво-червоного або коричнево-червоного кольору, типовий основний оксид. Оксид хрому (II) легко окислюється на повітрі при нагріванні, відновлюється до чистого хрому.

CrO + 2HCl \u003d CrCl 2 + H 2 O,

4CrO + O 2 2Сr 2 O 3,

CrO + H 2 Сr + H 2 O.

Отримують оксид хрому (II) прямим окисленням хрому:

2Cr + O 2 2СrO.

гідроксид хрому(II) (Cr (OH) 2) - нерозчинний у воді речовина жовтого кольору, слабкий електроліт, проявляє основні властивості, добре розчиняється в концентрованих кислотах; легко окислюється в присутності вологи киснем повітря; при прожаренні на повітрі розкладається з утворенням оксиду хрому (III):

Cr (OH) 2 + 2HCl \u003d CrCl 2 + 2H 2 O,

4Cr (OH) 2 + O 2 2Сr 2 O 3 + 4H 2 O.

Отримують гідроксид хрому (II) реакцією обміну між сіллю хрому (II) і розчином лугу за відсутності кисню:

CrCl 2 + 2NaOH \u003d Cr (OH) 2 + 2NaCl.

оксид хрому(III) (Cr 2 O 3) проявляє амфотерні властивості. Це тугоплавкий (по твердості порівняємо з корундом) порошок зеленого кольору, не розчиняється у воді. Канцероген! Отримують його при розкладанні дихромата амонію, гідроксиду хрому (III), відновленням дихромата калію або прямим окисленням хрому:

(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 + 3С2Cr 2 O 3 + 2K 2 CO 3 + СО 2,

4Cr + 3O 2 2Cr 2 O 3.

При звичайних умовах оксид хрому (III) погано розчиняється в кислотах і лугах; амфотерні властивості він проявляє при сплавці з лугами або з карбонатами лужних металів (утворюючи хроміти); при високих температурах оксид хрому (III) можна відновити до чистого металу:

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 + 3С4Cr + 3СO 2.

гідроксид хрому(III) (Cr (OH) 3) осідає при дії лугів на солі тривалентного хрому (сіро-зелений осад):

CrCl 3 + 3NaOH (недолік) \u003d Сr (OH) 3 + 3NaCl.

Він проявляє амфотерні властивості, розчиняючись як в кислотах, так і в надлишку лугів; термічно нестійкий:

Cr (OH) 3 + 3HCl \u003d CrCl 3 + 3H 2 O,

Cr (OH) 3 + 3KOH \u003d K 3,

Cr (OH) 3 + KOH KCrO 2 + 2H 2 O,

2Cr (OH) 3 Cr 2 O 3 + 3H 2 O.

оксид хрому(VI) (CrO 3) - кристалічна речовина темно-червоного кольору, отруйний, проявляє кислотні властивості. Добре розчинний у воді, при розчиненні цього оксиду у воді утворюються хромові кислоти; як кислотний оксид CrO 3 взаємодіє з основними оксидами і з лугами; термічно нестійкий; є найсильнішим окислювачем:

CrO 3 + H 2 O \u003d

2CrO 3 + H 2 O \u003d

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,

Отримують цей оксид взаємодією сухих хроматов і дихроматів з концентрованої сірчаної кислотою:

K 2 Cr 2 O 7 + H 2 SO 4 (конц.) 2CrO 3 + K 2 SO 4 + H 2 O,

K 2 CrO 4 + H 2 SO 4 (конц.) CrO 3 + K 2 SO 4 + H 2 O.

хромоваі дихромовая кислотиіснують тільки у водних розчинах, але утворюють стійкі солі - хромати і дихромати. Хромати і їх розчини мають жовте забарвлення, а дихромати - помаранчеву. Хромат-іони і дихромат-іони легко переходять один в одного при зміні середовища розчину. В кислому середовищі хромати переходять в дихромати, розчин набуває оранжеве забарвлення; в лужному середовищі дихромати переходять в хромати, розчин стає жовтим:

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.

Іон стійкий в лужному середовищі, а - в кислому.

Про до і з л і т е л ь н о-в про із с т а н о в і т е л ь н и е з в про і з тонн на а
з о в и д и н е н і й х р о м а

З усіх сполук хрому найбільш стійкими є сполуки зі ступенем окислення хрому +3. Сполуки хрому зі ступенем окислення +2 є сильними відновниками і легко окислюються до +3:

4Cr (OH) 2 + O 2 + 2H 2 O \u003d 4Cr (OH) 3,

4CrCl 2 + 4HCl + O 2 \u003d 4CrCl 3 + 2H 2 O.

Сполуки, що містять хром в ступені окислення +6, є сильними окислювачами, хром при цьому відновлюється від +6 до +3:

K 2 Cr 2 O 7 + 3H 2 S + 4H 2 SO 4 \u003d 3S + Cr 2 (SO 4) 3 + K 2 SO 4 + 7H 2 O.

Для виявлення спирту в повітрі, що видихається використовується реакція, заснована на окислювальної здатності оксиду хрому (VI):

4CrO 3 + 3С 2 H 5 OH 2Cr 2 O 3 + 3CH 3 COOH + 3H 2 O.

Розчин дихромата калію в концентрованої сірчаної кислоти називають хромової сумішшю і використовують для очищення хімічного посуду.

Тест по темі «Хром та його сполуки»

1. Деякий елемент утворює все три типу оксидів (основний, амфотерний і кислотний). Ступінь окислювання елемента в амфотерного оксиді буде:

а) мінімальної;

б) максимальної;

в) проміжної між мінімальною і максимальною;

г) може бути будь-хто.

2. При взаємодії свіжоприготованого осаду гідроксиду хрому (III) з надлишком розчину лугу утворюється:

а) середня сіль; б) основна сіль;

в) подвійна сіль; г) комплексна сіль.

3. Загальна кількість електронів на предвнешнего рівні атома хрому становить:

а) 12; б) 13; в 1; г) 2.

4. Який з оксидів металів відноситься до кислотних?

а) Оксид міді (II); б) оксид хрому (VI);

в) оксид хрому (III); г) оксид заліза (III).

5. Яка маса дихромата калію (в г) необхідна для окислення 11,2 г заліза в сірчанокисле розчині?

а) 58,8; б) 14,7; в) 294; г) 29,4.

6. Яку масу води (в г) необхідно випарувати з 150 г 10% -го розчину хлориду хрому (III) для отримання 30% -го розчину цієї солі?

а) 100; б) 20; в) 50; г) 40.

7. Молярна концентрація сірчаної кислоти в розчині дорівнює 11,7 моль / л, а щільність розчину становить 1,62 г / мл. Масова частка сірчаної кислоти в цьому розчині дорівнює (в%):

а) 35,4; б) 98; в) 70,8; г) 11,7.

8. Число атомів кисню в 19,4 г хромату калію одно:

а) 0,602 10 23; б) 2,408 10 23;

в) 2,78 10 23; г) 6,02 10 23.

9. Лакмус покаже червону забарвлення у водному розчині (можливо кілька правильних відповідей):

а) хлориду хрому (III); б) хлориду хрому (II);

в) хлориду калію; г) соляної кислоти.

10. Перехід хромату в дихромат відбувається в ... середовищі і супроводжується процесом:

а) кисла, процес відновлення;

б) кисла, не відбувається зміни ступенів окислення;

в) лужна, процес відновлення;

г) лужна, не відбувається зміни ступенів окислення.

Ключ до тесту

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
в	г	б	б	г	а	в	б	а, б, г	б

Якісні задачі по ідентифікації речовин 1. Водний розчин деякої солі розділили на дві частини. Одну з них обробили надлишком лугу і нагріли, що виділився газ змінив колір червоного лакмусу на синій. Іншу частину обробили соляною кислотою, що виділився газ викликав помутніння вапняної води. Яку сіль проаналізували? Підтвердіть свою відповідь рівняннями реакцій.

відповідь. Карбонат амонію.

2. При додаванні до водного розчину речовини А (окремо) аміаку, сульфіду натрію і нітрату срібла утворюються білі опади, причому два з них - однакового складу. Що собою являє речовина А? Напишіть рівняння реакцій.

Рішення

Речовина А - 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.

відповідь. Хлорид алюмінію.

3. При згорянні в присутності кисню безбарвного газу А з різким характерним запахом утворюється інший газ В, без кольору і запаху, що реагує при кімнатній температурі з літієм з утворенням твердого речовини С. Визначте речовини, напишіть рівняння реакцій.

Рішення

Речовина А - NH 3,

речовина В - N 2,

речовина С - Li 3 N.

4NH 3 + 3O 2 2N 2 + 6H 2 O,

N 2 + 6Li \u003d 2Li 3 N.

відповідь. NH 3, N 2, Li 3 N.

4. Безбарвний газ А з характерним різким запахом реагує з іншим безбарвним газом В, які мають запах тухлих яєць. В результаті реакції утворюється просте С і складна речовина. Речовина С взаємодіє з міддю з утворенням солі чорного кольору. Визначте речовини, приведіть рівняння реакцій.

відповідь. SO 2, H 2 S, S.

5. Безбарвний газ А з різким характерним запахом, легший за повітря, реагує з сильною кислотою В, при цьому утворюється сіль С, водний розчин якої не утворює опадів ні з хлоридом барію, ні з нітратом срібла. Визначте речовини, приведіть рівняння реакцій (один з можливих варіантів).

відповідь. NH 3, HNO 3, NH 4 NO 3.

6. Проста речовина А, утворене атомами другого за поширеністю елемент земної кори, реагує при нагріванні з оксидом заліза (II), в результаті чого утворюється з'єднання В, нерозчинний у водних розчинах лугів і кислот (крім плавикової). Речовина В при сплаву з негашеним вапном утворює нерозчинну сіль С. Визначте речовини, приведіть рівняння реакцій (один з можливих варіантів).

відповідь. Si, SiO 2, CaSiO 3.

7. Нерозчинний у воді з'єднання А бурого кольору при нагріванні розкладається з утворенням двох оксидів, один з яких - вода. Інший оксид В відновлюється вугіллям з утворенням металу С, другим за поширеністю в природі металом. Визначте речовини, напишіть рівняння реакцій.

відповідь. Fe (OH) 3, Fe 2 O 3, Fe.

8. Речовина А, що входить до складу одного з найпоширеніших мінералів, при обробці соляною кислотою утворює газ В. При взаємодії речовини В при нагріванні з простим речовиною З утворюється лише один виклик - горючий газ без кольору і запаху. Визначте речовини, приведіть рівняння реакцій.

відповідь. CaCO 3, CO 2, C.

9. Легкий метал А, що реагує з розведеною сірчаної кислотою, але не реагує на холоді з концентрованої сірчаної кислотою, взаємодіє з розчином гідроксиду натрію, при цьому утворюються газ і сіль В. При додаванні до речовини В соляної кислоти утворюється сіль С. Визначте речовини, приведіть рівняння реакцій.

відповідь. Al, NaAlO 2, NaCl.

10. Речовина А являє собою м'який, добре ріжеться ножем сріблясто-білий метал, легше води. При взаємодії речовини А з простим речовиною В утворюється з'єднання С, розчинна у воді з утворенням лужного розчину. При обробці речовини З соляною кислотою виділяється газ з неприємним запахом і утворюється сіль, окрашивающая полум'я пальника в фіолетовий колір. Визначте речовини, приведіть рівняння реакцій.

відповідь. K, S, K 2 S.

11. Безбарвний газ А з різким характерним запахом окислюється киснем в присутності каталізатора в з'єднання В, що представляє собою летючу рідину. Речовина В, вступаючи в реакцію з негашеним вапном, утворює сіль С. Визначте речовини, приведіть рівняння реакцій.

відповідь. SO 2, SO 3, CaSO 4.

12. Проста речовина А, рідке при кімнатній температурі, реагує з сріблясто-білим легким металом В, утворюючи сіль С, яка при обробці розчином лугу дає білий осад, що розчиняється в надлишку лугу. Визначте речовини, приведіть рівняння реакцій.

відповідь. Br 2, Al, AlBr 3.

13. Тверде проста речовина А жовтого кольору реагує з сріблясто-білим легким металом В, в результаті чого утворюється сіль С, повністю гідролізу у водному розчині з утворенням білого осаду і отруйного газу з неприємним запахом. Визначте речовини, приведіть рівняння реакцій.

відповідь. S, Al, Al 2 S 3.

14. Просте нестійке газоподібна речовина А перетворюється в інше просте речовина В, в атмосфері якого згорає метал С; продуктом цієї реакції є оксид, в якому метал знаходиться в двох ступенях окислення. Визначте речовини, приведіть рівняння реакцій.

відповідь. O 3, O 2, Fe.

15. Кристалічна речовина темно-фіолетового кольору А при нагріванні розкладається з утворенням простого газоподібної речовини В, в атмосфері якого згорає проста речовина С, утворюючи безбарвний газ без запаху, що входить в невеликих кількостях до складу повітря. Визначте речовини, приведіть рівняння реакцій.

відповідь. KMnO 4, O 2, C.

16. Проста речовина А, що є напівпровідником, реагуючи з простим газоподібним речовиною В, утворює з'єднання С, не розчиняється у воді. При сплавці з лугами речовина С утворює сполуки, які називаються розчинними стеклами. Визначте речовини, приведіть рівняння реакцій (один з можливих варіантів).

відповідь. Si, O 2, SiO 2.

17. Отруйний безбарвний газ А з неприємним запахом розкладається при нагріванні на прості речовини, одне з яких У являє собою тверду речовину жовтого кольору. При згорянні речовини В утворюється безбарвний газ З з неприємним запахом, знебарвлюючий багато органічних фарби. Визначте речовини, приведіть рівняння реакцій.

відповідь. H 2 S, S, SO 2.

18. Летюча водневе з'єднання А згоряє в повітрі, утворюючи речовину В, розчинна у плавикової кислоті. При сплаві речовини В з оксидом натрію утворюється розчинна у воді сіль С. Визначте речовини, приведіть рівняння реакцій.

відповідь. SiH 4, SiO 2, Na 2 SiO 3.

19. Важко розчинними в воді з'єднання А білого кольору в результаті прожарювання при високій температурі з вугіллям і піском під час відсутності кисню утворює проста речовина В, існуюче в декількох аллотропних модифікаціях. При згорянні цієї речовини в повітрі утворюється з'єднання С, розчиняється у воді з утворенням кислоти, здатної утворювати три ряди солей. Визначте речовини, напишіть рівняння реакцій.

відповідь. Ca 3 (PO 4) 2, P, P 2 O 5.

* Знак +/- означає, що дана реакція протікає не з усіма реагентами або в специфічних умовах.

Далі буде

Знайшовши помилку на сторінці, виділіть її та натисніть Ctrl + Enter

Ліричний відступ

Шкільний метод отримання гідроксиду хрому знають навіть наймолодші хіміки, та й не тільки хіміки. Елементарна реакція отримання нерозчинного підстави - взаємодія будь-розчинної солі хрому з лугом. В результаті випадає желеподібний осад шуканого гідроксиду, який не те що промити, відфільтрувати щось складно.

Вивчаючи статті та патенти в інтернеті, я натрапив на промисловий метод отримання оксиду хрому із з'єднань шестивалентного хрому (хроматов), в якості відновника в якому використовується сірка. Маючи банку "реактивного" оксиду і прекрасно пам'ятаючи про його "консистенції", я вирішив застосувати даний метод на практиці у своїй "домашній лабораторії", раптом вийде? Реактивний оксид являє собою досить щільний порошок зеленого кольору, який ні в яке порівняння не йде з тими "соплями", які випадають при дії лугів на солі хрому. З цими думками я і вирішив провести експеримент.

Теоретичні основи і деякі зауваження

Для отримання оксиду хрому в промисловості використовується метод відновлення хроматів в лужному середовищі елементарною сіркою. Реакція протікає по сумарному рівнянню:

4Na 2 CrO 4 + 6S + 7H 2 O \u003d 4Cr (OH) 3 + 3Na 2 S 2 O 3 + 2NaOH (1)

Утворений гідроксид промивають і прожарюють.

Отриманий таким чином оксид хрому використовують в якості пігменту, причому для технологічності осад повинен легко відділятися від розчину, тобто бути не у вигляді гелю. Так само реакція досить просто можна здійснити, не виділяються отруйні і смердючі гази, реактиви доступні і т.д., тому вибір припав саме на цей варіант.

Природно, що прожарювати утворюється гідроксид я не збирався, інертність і "туговухість" реактивного оксиду широко відома, наприклад на нього не діють конц. соляна і азотна кислоти, а конц. сірчана розчиняє тільки при високій температурі - майже при кипінні. З гідроксидом все по-іншому. Він активний і повинен розчинятися в розбавлених кислотах, тому є простір для його застосування (з метою отримати інші сполуки хрому - і не тільки).

Для експерименту я вирішив використовувати Дихромат калію. Відважив 20 грам.

Для подальших спостережень вирішено було провести деякі найпростіші розрахунки. Отже:

Маємо 20 грам дихромата калію, кількість речовини \u003d 0,068 моль.

Для такої кількості дихромата потрібно в 3 рази більше сірки, тобто 0,204 моль, по масі це складе 6,53 грама.

З 20 грам дихромата (тобто з 0,068 моль) вийде 0,136 моль гідроксиду хрому або 14 грам по масі.

Так як обраний Дихромат, а реакція йде в лужному середовищі і з хроматом, то я вирішив додати великий надлишок лугу і взяв 25 грам твердого гідроксиду натрію. Навіщо це потрібно, якщо в процесі виділяється луг?

Реакція йде через кілька стадій. Перша - реакція сірки і лугу в водному розчині:

3S + 6NaOH \u003d Na 2 SO 3 + 2Na 2 S + 3H 2 O (2)

Друга - реакція сірки з сульфитом і сульфідом. З сульфитом утворюється тіосульфат, а з сульфідом - полісульфіди.

Na 2 SO 3 + S \u003d Na 2 S 2 O 3 (3)
Na 2 S + S \u003d Na 2 (S 2) (4)

3Na 2 S + 2Na 2 CrO 4 + 8H 2 O \u003d 2Cr (OH) 3 + 3S + 10NaOH (5)
Na 2 S + 2Na 2 CrO 4 + 5H 2 O \u003d 2Cr (OH) 3 + Na 2 SO 3 + 4NaOH (6)

Аналогічно реагують і полісульфіди.

Утвориться сірка реагує по рівнянню (2-4) і переходить в розчин, не забруднюючи собою продукт. Для початкового процесу (рівняння 2) потрібна сильнощелочной середа, тому я взяв такий надлишок лугу. Можна не додавати твердий луг, а використовувати досить міцні її розчини, наприклад 20-40%. Такий розчин можна дістати по знайомству (він застосовується в якості лужного електроліту для акумуляторів, переважно використовується 40% розчин гідроксиду калію з добавкою 3-5% гідроксиду літію) або зробити своїми руками по вапняного методу (з подальшим упариванием). Природно, найбільш вдалий варіант - взяти луг з банки у вигляді реактиву.