당신은 주제를 찾고 있습니까 “chrom właściwości fizyczne i chemiczne – Chromium || B.Sc. 2nd Year || Inorganic Chemistry, Paper-I || Physical and Chemical Properties“? 다음 카테고리의 웹사이트 https://ppa.khunganhtreotuong.vn 에서 귀하의 모든 질문에 답변해 드립니다: https://ppa.khunganhtreotuong.vn/blog. 바로 아래에서 답을 찾을 수 있습니다. 작성자 VNR Classes 이(가) 작성한 기사에는 조회수 456회 및 좋아요 15개 개의 좋아요가 있습니다.
Table of Contents
chrom właściwości fizyczne i chemiczne 주제에 대한 동영상 보기
여기에서 이 주제에 대한 비디오를 시청하십시오. 주의 깊게 살펴보고 읽고 있는 내용에 대한 피드백을 제공하세요!
d여기에서 Chromium || B.Sc. 2nd Year || Inorganic Chemistry, Paper-I || Physical and Chemical Properties – chrom właściwości fizyczne i chemiczne 주제에 대한 세부정보를 참조하세요
Chromium || B.Sc. 2nd Year || Inorganic Chemistry, Paper-I || Physical and Chemical Properties
❣️ Welcome To The VNR Family ❣️
*These are all New Batches…….🙂
————————————————————————
——————-B.Sc.1st Year All Paper—————
Zoology-https://ihakn.courses.store/48630?utm_source%3Dcopy-link%26utm_medium%3Dtutor-course-referral%26utm_campaign%3Dcourse-overview-app
Botany-https://ihakn.courses.store/48961?utm_source%3Dcopy-link%26utm_medium%3Dtutor-course-referral%26utm_campaign%3Dcourse-overview-app
Chemistry-https://ihakn.courses.store/49245?utm_source%3Dcopy-link%26utm_medium%3Dtutor-course-referral%26utm_campaign%3Dcourse-overview-app
————————————————————————
—————-B.Sc. 2nd Year All Paper—————-
Zoology-https://ihakn.courses.store/48628?utm_source%3Dcopy-link%26utm_medium%3Dtutor-course-referral%26utm_campaign%3Dcourse-overview-app
Botany-https://ihakn.courses.store/57182?utm_source%3Dcopy-link%26utm_medium%3Dtutor-course-referral%26utm_campaign%3Dcourse-overview-app
Chemistry-https://ihakn.courses.store/58718?utm_source%3Dcopy-link%26utm_medium%3Dtutor-course-referral%26utm_campaign%3Dcourse-overview-app
————————————————————————
—————-B.Sc.3rd Year All Paper —————–
Zoology-https://ihakn.courses.store/49488?utm_source%3Dcopy-link%26utm_medium%3Dtutor-course-referral%26utm_campaign%3Dcourse-overview-app
Botany-https://ihakn.courses.store/57186?utm_source%3Dcopy-link%26utm_medium%3Dtutor-course-referral%26utm_campaign%3Dcourse-overview-app
————————————————————————
Our other Courses are Available. Do visit our online store.
https://ihakn.courses.store/
————————————————————————
Enroll Your Course Today
Get No 1 Certified Online Higher Education
Classes Course Free.
Check Out – Our Courses On Our Application And Website
Download Our App From Play Store -:
https://play.google.com/store/apps/details?id=co.nick.ihakn
Website – https://vnrclasses.com/
————————————————————————
VNR Classes
Mirzapur (231305) Uttar Pradesh
Co Organization – ClassPlus
Contact Us – 7887087707 / 7887087705
Gmail – [email protected]
[email protected]
————-Official Social Media Handle————
————————————————————————
Telegram Channel-
https://t.me/vnrclasses
Facebook Page-
https://m.facebook.com/vnrclassesonline/
Insta ID- https://www.instagram.com/vnrclasses/?utm_medium=copy_link
Twitter – https://twitter.com/prahalad_sir?s=09
————————Other Channels———————-
————————————————————————
1. VNR Classes 2.0( Academic)
https://youtube.com/channel/UCrlNl_-9GV49MAusffUpAEw
2. VNR Classes M.Sc. https://youtube.com/channel/UCKxj_Ofkrowl-H3rFOy4Crg
3. VNR Students House ( Coming 🔜)
———————————————————————–
#chromium
#transition_metals
#transition_metal_scandium
#Bsc_2ndyearchemistry
#BSc2ndyearchemistry_transition_metal
chrom właściwości fizyczne i chemiczne 주제에 대한 자세한 내용은 여기를 참조하세요.
Jakie właściwości fizykochemiczne posiada chrom?
Opiszesz właściwości fizycznych i chemicznych chromu. … Przeanalizujesz, jak stopień utlenienia chromu wpływa na właściwości chemiczne jego związków.
Source: zpe.gov.pl
Date Published: 1/11/2021
View: 1508
Chemia chromu
Podstawowe właściwości chromu: · metal o pięknym srebrzystym połysku · odporny na korozje (wykonuje się z niego powierzchnie ochronne dla stali) · ulega pasywacji …
Source: www.chemiamiedzynami.pl
Date Published: 3/25/2021
View: 2047
Chrom – Wikipedia, wolna encyklopedia
Chrom (Cr, łac. chromium) – pierwiastek chemiczny, metal przejściowy z bloku d układu okresowego. Ma 13 izotopów, od 45Cr do 57Cr, z czego trwałe są izotopy …
Source: pl.wikipedia.org
Date Published: 4/30/2022
View: 1044
Właściwości chemiczne – Chrom i jego związki – Sciaga.pl
Chrom na powietrzu pokrywa się warstewką tlenku chromu(III) – jest to pasywacja . Wskutek obecności ochronnej warstewki tlenku, chrom nie reaguje z…
Source: sciaga.pl
Date Published: 8/5/2022
View: 9437
Chrom – wzór, właściwości, otrzymywanie, zastosowanie
Zawiera ona mieszaninę związków chemicznych, w tym tlenek chromu(VI) i jest bardzo silnym utleniaczem, używanym jako silny środek do czyszczenia szkła …
Source: eszkola.pl
Date Published: 1/16/2021
View: 6632
Chrom, Cr, 24, Chromium, pierwiastek chemiczny, odkrycie …
Związki chromu są bardzo barwne. Odkrycie: 1797 r. przez Francuza – Louisa Vauquelina Gęstość (g/cm3): 7,19. Właściwości fizyczne: metal, srebrzysty z …
Source: www.edunauka.pl
Date Published: 2/25/2022
View: 6471
Chrom i jego związki
Cele szczegółowe: właściwości fizyczne i chemiczne oraz zastosowania chromu i jego wybranych związków; określanie charakteru kwasowo-zasadowego …
Source: biochemnalek.wordpress.com
Date Published: 3/14/2021
View: 9605
Chrom – wszystko co musisz wiedzieć – Chemiczny Olimp
Podrozdział 2.17 Cr, chrom – pierwiastek do najłatwiejszych nie … która może się pojawić w ramach Zadania 3, czyli chemii fizycznej.
Source: olimpiadachemiczna.com
Date Published: 3/7/2022
View: 5993
Jakie są właściwości chemiczne chromu. Chrom i jego związki …
CHROM– (Chrom) Cr, pierwiastek chemiczny 6(VIb) z grupy układu okresowego. … Cechą chromu jest gwałtowna zmiana jego właściwości fizycznych w temperaturze …
Source: podarilove.ru
Date Published: 6/27/2021
View: 8549
Właściwości pierwiastka-chromu – Brainly.pl
wlasciwosci chemiczne: Chrom metaliczny jest srebrzystoszarym metalem (z błękitnym połyskiem w świetle); na powietrzu reaguje z tlenem, ulega pasywacji i …
Source: brainly.pl
Date Published: 2/9/2021
View: 8408
주제와 관련된 이미지 chrom właściwości fizyczne i chemiczne
주제와 관련된 더 많은 사진을 참조하십시오 Chromium || B.Sc. 2nd Year || Inorganic Chemistry, Paper-I || Physical and Chemical Properties. 댓글에서 더 많은 관련 이미지를 보거나 필요한 경우 더 많은 관련 기사를 볼 수 있습니다.
주제에 대한 기사 평가 chrom właściwości fizyczne i chemiczne
- Author: VNR Classes
- Views: 조회수 456회
- Likes: 좋아요 15개
- Date Published: 2021. 8. 23.
- Video Url link: https://www.youtube.com/watch?v=u-OqWP8pdGg
Jaki charakter chemiczny ma chrom?
Podstawowe właściwości chromu:
ulega pasywacji pod wpływem kwasów utleniających – pokrywa się tlenkiem chromu (III) Charakter kwasowy związków chromu rośnie wraz ze wzrostem stopnia utlenienia.
Czy chrom reaguje z wodą?
Dlatego, mimo że jest metalem o ujemnym potencjale elektrochemicznym, nie reaguje z wodą, a w reakcji z kwasem solnym i rozcieńczonym kwasem siarkowym(VI) tworzy – obok wydzielonego wodoru – związki na II (warunki beztlenowe) lub III stopniu utlenienia (warunki tlenowe).
Co to jest Cr chemia?
Chrom (Cr, łac. chromium) – pierwiastek chemiczny, metal przejściowy z bloku d układu okresowego. Ma 13 izotopów, od 45Cr do 57Cr, z czego trwałe są izotopy 50, 52, 53 i 54. Został odkryty w roku 1797 przez Louisa Nicolasa Vauqellina.
Czy chrom reaguje z zasadami?
Związki chromu
Z kolei dodanie do wodorotlenku (III) chromu zasady sodowej powoduje ciemnozielone zabarwienie roztworu. Zachodzi reakcja: Cr(OH)3 + 3 NaOH → Na3[Cr(OH)6] lub jonowo: Cr(OH)3 + 3 OH– → [Cr(OH)6]3– Odpowiedzialny za zmianę zabarwienia związek to heksahydroksochromian (III) sodu.
Czy chrom rozpuszcza się w wodzie?
Rozpuszczalny w wodzie, ciemnozielony. Znalazł on zastosowanie w farbiarstwie; w metodach chromowania powierzchni (metodą galwaniczną) oraz do otrzymywania innych związków chromu.
Jakim metalem jest chrom?
CHROM (z greckiego: chroma – barwa) jest stalowoszarym, twardym metalem. Bardzo czysty chemicznie (99,9999% Cr) jest giętki i ciągliwy. Naturalny pierwiastek jest mieszaniną czterech izotopów;50 Cr,52 Cr, 53 Cr, 54 Cr. W związkach chemicznych występuje na stopniach utlenienia: +2,+3,+6.
Czy chrom jest twardy?
ogólna charakterystyka – biały, błyszczący, twardy, ale kruchy.
Jak powstaje chrom?
Otrzymywanie. _____Przemysłowa metoda otrzymywania chromu polega na redukcji jego tlenku przez ogrzewanie rudy chromu z akrzemem lub glinem. W wyniku tego powstaje żelazokrzem lub żelazoaluminium i wolny chrom. Metal można oczyścić przez elektrolizę.
Jak działa chrom na organizm?
Chrom to pierwiastek konieczny do prawidłowego funkcjonowania organizmu człowieka. Wpływa na przemiany białek, węglowodanów i tłuszczów. Spełnia bardzo ważną rolę w procesach działania insuliny i wywiera znaczący wpływ na metabolizm glukozy i jej poziom we krwi.
Czy chrom się utlenia?
W nieobecności tlenu powstanie związek z chromem na II stopniu utlenienia, natomiast w obecności tlenu chrom(II) utleni się od razu do chromu(III). Reakcję prowadzoną na powietrzu zapisuje się w następujący sposób: W związkach chemicznych chrom występuje na +II, +III oraz +VI stopniu utlenienia.
Do czego wykorzystuje się chrom?
Zastosowanie chromu jest bardzo szerokie. Ze względu na swoje właściwości antykorozyjne wykorzystywany jest w przemyśle przy produkcji elementów metalowych jako zewnętrzna warstwa ochronna, która chroni metal przed korozją, a ponadto poprawia wygląd zewnętrzny danego elementu.
Jakie jony tworzy chrom?
- Chrom, oznaczany symbolem Cr, jest pierwszym metalem w szóstej grupie układu okresowego. …
- Na stopniu utlenienia +VI, chrom tworzy połączenia z tlenem: jony chromianowy ( ), dwuchromianowy (
Czy croh3 to osad?
Do osadu Cr(OH)3 dodano roztwór wodorotlenku sodu. S. Osad znika, a ciecz przyjmuje zielone zabarwienie.
Czy chrom jest amfoteryczny?
Ma właściwości amfoteryczne – reaguje po podgrzaniu ze stężonymi mocnymi kwasami, a stapiany z niektórymi wodorotlenkami przechodzi w chromiany(III). Nie jest rozpuszczalny w wodzie. Ma właściwości katalityczne, umożliwia m.in. utlenianie związków organicznych oraz amoniaku.
Jaki charakter ma CrO?
CrO – charakter zasadowy. Cr2O3 – charakter amfoteryczny.
Jaki charakter ma CrO?
CrO – charakter zasadowy. Cr2O3 – charakter amfoteryczny.
Jaki charakter chemiczny ma cro3?
Tlenek chromu(VI) ma charakter kwasowy. Dobrze rozpuszcza się w wodzie z wytworzeniem istniejącego tylko w roztworze żółtego kwasu chromowego. Rozpuszczony w małej ilości wody daje pomarańczowe polikwasy. Jest silnym utleniaczem.
Co charakter tlenku?
d) tlenki obojętne np. CO, NO to tlenki niemetali, które nie reagują z wodą, kwasami i zasadami.
Czy chrom jest amfoteryczny?
Ma właściwości amfoteryczne – reaguje po podgrzaniu ze stężonymi mocnymi kwasami, a stapiany z niektórymi wodorotlenkami przechodzi w chromiany(III). Nie jest rozpuszczalny w wodzie. Ma właściwości katalityczne, umożliwia m.in. utlenianie związków organicznych oraz amoniaku.
Chemia między nami
W jednym miejscu zebrałam dla Ciebie najistotniejsze informacje o chemii chromu, które są niezbędne do zdania matury. Podstawowe właściwości, reakcje, tlenki, chromiany i dichromiany, przejścia. Zapraszam do lektury!
Chrom:
liczba atomowa – 24
nr grupy – 6
nr okresu – 4
blok – d
konfiguracja powłokowa – K2 L8 M13 N1
konfiguracja podpowłokowa – 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 3d5
wartościowość w związkach – II, III, IV*, V*, VI
*- chrom na IV i V stopniu utlenienia jest trwały tylko w związkach stałych, natomiast w roztworach wodnych bardzo łatwo ulega dysproporcjonowaniu do związków chromu III i VI.
Podstawowe właściwości chromu:
metal o pięknym srebrzystym połysku
odporny na korozje (wykonuje się z niego powierzchnie ochronne dla stali)
ulega pasywacji pod wpływem kwasów utleniających – pokrywa się tlenkiem chromu (III)
Charakter kwasowy związków chromu rośnie wraz ze wzrostem stopnia utlenienia
Chrom metaliczny – reakcje
Chrom nie reaguje z wodą, pomimo ujemnego potencjału elektrochemicznego.
Reaguje z kwasem solnym i rozcieńczonym kwasem siarkowym (VI) tworząc związki na (II) stopniu utlenienia (warunki beztlenowe) lub na (III) stopniu utlenienia (warunki tlenowe).
Cr + 2HCl → CrCl 2 + H 2
2Cr + 6HCl + O 2 → 2CrCl 3 + H 2 + 2H 2 O
W temperaturze czerwonego żaru chrom reaguje z parą wodną.
2Cr + 3H 2 O → Cr 2 O 3 + 3H 2
Tlenki chromu
Tlenek chromu(II) CrO:
substancja o barwie czarnej
charakter zasadowy
nietrwały
reaguje z kwasami, np.:
CrO + 2HCl → CrCl 2 + H 2 O
CrO po ogrzaniu w obecności tlenu przechodzi w tlenek chromu(III):
4CrO + O 2 → 2Cr 2 O 3
Tlenek chromu(III) Cr 2 O 3
szarozielona substancja
trwały związek
posiada właściwości amfoteryczne – reaguje z mocnymi kwasami i zasadami
Cr 2 O 3 + 6HCl → 2CrCl 3 + 3H 2 O
Cr 2 O 3 + 2NaOH + 3H 2 O → 2Na[Cr(OH) 4 ]
Tlenek ten powstaje podczas termicznego rozkładu wodorotlenku chromu(III):
2Cr(OH) 3 → Cr 2 O 3 + 3H 2 O
Tlenek chromu(IV) CrO 2
czarne ciało stałe
ma bardzo dobre właściwości ferromagnetyczne
nietrwały
Tlenek chromu(IV) CrO 3
pomarańczowo-czerwony
higroskopijny
posiada charakter kwasowy
reaguje z wodą, tworząc kwas chromowy(VI):
CrO 3 + H 2 O → H 2 CrO 4
Wodorotlenek chromu(III) Cr(OH) 3
ma charakter amfoteryczny
szarozielony osad
wodorotlenek chromu (III) możemy otrzymać np: w reakcji siarczanu (VI) chromu (III) z zasadą sodową:
Cr 2 (SO 4 ) 3 + 6NaOH → 2Cr(OH) 3 ↓ + 3Na 2 SO 4
(zapis jonowy: Cr3++ 3OH– → Cr(OH) 3 ↓)
roztwarza się pod wpływem nadmiaru zasady do ciemnozielonego związku kompleksowego o liczbie koordynacyjnej 6 – heksahydroksochromian (III) sodu
Cr(OH) 3 ↓ + 3NaOH → Na 3 [Cr(OH) 6 ]
oraz pod wpływem mocnych kwasów do soli prostej:
Cr(OH) 3 + 3HCl → CrCl 3 + 3H 2 O
Chrom na VI stopniu
Związki chromu VI wartościowe mają właściwości silnie utleniające. Zazwyczaj są to sole sodowe i potasowe chromianów i dichromianów.
Chromiany vs Dichromiany
Chromiany i dichromiany zawierają chrom VI – wartościowy. Przejście między chromianami a dichromianami nie jest reakcją redoks (brak zmiany stopnia utlenienia chromu) a reakcją zależną od środowiska.
Chromiany (o kolorze żółtym) są trwałe w środowisku zasadowym, a dichromiany (o kolorze pomarańczowym) w środowisku kwasowym.
Zmieniając środowisko, możemy zamieniać jedne jony w drugie, zgodnie z reakcją:
2CrO 4 2-+ 2H+ ⇆ Cr 2 O 7 2- + H 2 O
Przejście chromu III na VI
Sole chromu (III) np.: Na 3 [Cr(OH) 6 ] w reakcji z nadtlenkiem wodoru w środowisku zasadowym utleniają się do chromianów. Następuje zmiana zabarwienia z zielonej na żółtą.
2Na 3 [Cr(OH) 6 ] + 3H 2 O 2 → 2Na 2 CrO 4 + 2NaOH + 8H 2 O
reakcja jonowa
2[Cr(OH) 6 ]3- + 3H 2 O 2 → 2CrO 4 2- + 2OH– + 8H 2 O
Przejście chromu VI na III
Chrom VI-wartościowy wykazuje najsilniejsze właściwości utleniające w środowisku kwasowym, stąd większość reakcji redoks z udziałem chromu (VI) pochodzi właśnie z dichromianów, a nie z chromianów.
Przykładem redukcji chromu (VI) jest reakcja dichromianu (VI) potasu z azotanem (III) potasu w środowisku kwasu siarkowego (VI). Pomarańczowy roztwór przyjmuje barwę zieloną, co świadczy o powstaniu siarczanu (VI) chromu (III).
K 2 Cr 2 O 7 + 4H 2 SO 4 + 3KNO 2 → Cr 2 (SO 4 ) 3 + 3KNO 3 + K 2 SO 4 + 4H 2 O
Ciekawostka:
„Chromianka” to bardzo silnie utleniająca i żrąca mieszanina dichromianu(VI) potasu ze stężonym kwasem siarkowym(VI). Mieszaninę tą stosuje się do oznaczania właściwości redukujących związków, a także do czyszczenia szkła laboratoryjnego silnie zabrudzonego związkami organicznego.
Chrom – Wikipedia, wolna encyklopedia
Chrom (Cr, łac. chromium) – pierwiastek chemiczny, metal przejściowy z bloku d układu okresowego. Ma 13 izotopów, od 45Cr do 57Cr, z czego trwałe są izotopy 50, 52, 53 i 54. Został odkryty w roku 1797 przez Louisa Nicolasa Vauqellina[4].
Nazwa wywodzi się od greckiego słowa „chroma” oznaczającego „kolor”[5]. Chrom na różnych stopniach utlenienia tworzy liczne związki, które mają różne barwy. Np. rubin to kryształ korundu z niewielką domieszką atomów chromu(III).
Występuje w skorupie ziemskiej w ilościach ok. 102 ppm, głównie w postaci minerałów chromitu i krokoitu.
Z punktu widzenia odżywiania najlepszym źródłem chromu są drożdże piekarskie, a także ryby i owoce morza, produkty pełnoziarniste[6], kolby kukurydzy, gotowana wołowina, jabłka oraz kasze.
Produkcja przemysłowa [ edytuj | edytuj kod ]
Udział państw świata w produkcji chromu w 2002 roku
Żelazochrom
Chrom o czystości >99,999% = 5N+, oraz sześcian wykonany z chromu o czystości 99,96% = 3N6
Światowy trend w produkcji chromu
Światowe wydobycie chromitu (FeCr 2 O 4 ) wyniosło w roku 2002 ok. 13,5 mln ton. Wyprodukowano z niego ok. 6,1 mln ton chromu w postaci żelazochromu (stopu chromu i żelaza o średniej zawartości chromu 57%) i stali nierdzewnej (zawartość chromu ok. 17%). Najwięksi producenci żelazochromu w 2002 to (wartości szacunkowe, bez USA, które nie ujawniły danych): RPA (44%), Kazachstan (17%), Chiny (8%), Indie (6%), Zimbabwe (5%), Finlandia (5%) Rosja (4%), Brazylia (3%) i Szwecja (2%); reszta krajów wytworzyła ok. 6% światowej produkcji[7].
Dwa główne produkty wytwarzane z rudy chromu to żelazochrom i chrom metaliczny. Procesy ich produkcji różnią się znacząco. W celu otrzymania żelazochromu, chromit redukowany jest w piecu łukowym lub za pomocą aluminium (lub krzemu) w procesie aluminotermicznym[8]. W celu otrzymania czystego chromu, żelazo z rudy oddzielane jest w dwuetapowym procesie. W pierwszym etapie chromit ogrzewany jest w obecności powietrza z mieszaniną CaCO 3 i Na 2 CO 3 , w wyniku czego chrom ulega utlenieniu do stopnia VI (chromiany, CrO2−4), podczas gdy żelazo tworzy nierozpuszczalny w wodzie Fe 2 O 3 . Chromiany wymywane są następnie z mieszaniny w podwyższonej temperaturze i przekształcany w dwuchromian (Cr 2 O2−7), za pomocą kwasu siarkowego[8]:
4 FeCr 2 O 4 + 8 Na 2 CO 3 + 7 O 2 → 8 Na 2 CrO 4 + 2 Fe 2 O 3 + 8 CO 2
2 Na 2 CrO 4 + H 2 SO 4 → Na 2 Cr 2 O 7 + Na 2 SO 4 + H 2 O
Otrzymany dwuchromian może zostać zredukowany za pomocą węgla do Cr 2 O 3 , który redukowany jest dalej do chromu metalicznego metodą aluminotermiczną[8]:
Na 2 Cr 2 O 7 + 2 C → Cr 2 O 3 + Na 2 CO 3 + CO Cr 2 O 3 + 2 Al → Al 2 O 3 + 2 Cr
Chrom metaliczny jest srebrzystoszarym metalem (z błękitnym połyskiem w świetle); na powietrzu reaguje z tlenem, ulega pasywacji i powstaje tlenek chromu(III), który tworzy powłokę ochronną i zabezpiecza postępowaniu korozji na metalu. Z kwasami reaguje łatwiej niż molibden i wolfram. Roztwarza się w rozcieńczonym kwasie solnym i siarkowym (o ile nie jest szczególnie wysokiej czystości), natomiast w stężonym i rozcieńczonym kwasie azotowym oraz w wodzie królewskiej ulega pasywacji[9].
Ze względu na swoje antykorozyjne właściwości, chrom jest stosowany jako zewnętrzna warstwa pokrywająca elementy stalowe, poprawiająca ich wygląd oraz chroniąca przed korozją. Warstwa taka spełnia swoje zadanie pod warunkiem, że jest szczelna i ciągła. W przypadku nieciągłości powłoki chromowej powstaje ogniwo korozyjne, gdzie stal pełni rolę utleniającej się anody.
Powłoki nakładane w celach dekoracyjnych są zazwyczaj cienkie (poniżej 1 μm). Osadza się je na podwarstwie miedzi i niklu. Powłoki nakładane w celach technicznych (np. dla polepszenia właściwości ciernych względem stali, poprawy odporności na ścieranie) mają zazwyczaj grubość 5 – 200 μm (niekiedy do 1 mm). Powłoki o grubości większej niż 25 μm charakteryzują się bardzo wysoką twardością – do ok. 1000 HV, są jednak kruche. Na przedmioty podlegające ścieraniu i pracujące w warunkach niedostatecznego smarowania (np. cylindry w silnikach spalinowych) nakłada się porowatą warstwę chromu. We wgłębieniach i porach warstwy zbiera się smar ułatwiający poślizg. Wytwarzanie warstw porowatych polega na dodatkowej obróbce anodowej chromowanego przedmiotu.
Chrom jest także składnikiem stali nierdzewnych (chromowych). Stal taka jest stosowana m.in. w armaturze łazienkowej lub w samochodach, ale także w produkcji samolotów, broni i pojazdów wojskowych.
Minerał krokoit (chromian ołowiu PbCrO 4 ) znalazł zastosowanie jako żółty pigment wkrótce po jego odkryciu. Po opracowaniu metod syntezy, żółcień chromowa obok żółcieni kadmowej była najczęściej stosowanym pigmentem, co zawdzięczała jaskrawej barwie i odporności na fotodegradację. Używano ich m.in. do malowania szkolnych autobusów w USA oraz pojazdów pocztowych w Niemczech. Zastosowanie to jednak zostało ograniczone w trosce o środowisko. Zastępowane są barwnikami organicznymi, niezawierającymi metali ciężkich. Inne pigmenty oparte na chromie, to np. czerwień chromowa (zasadowy chromian ołowiu, PbCrO 4 ·Pb(OH) 2 ). Zieleń chromowa to mieszanina błękitu pruskiego i żółcieni chromowej, podczas gdy zieleń chromowa tlenkowa to tlenek chromu(III)[10].
Ważnym przemysłowo związkiem jest FeCr 2 O 4 (FeO•Cr 2 O 3 ), występujący jako minerał chromit.
Roztwory soli Cr(III) i Cr(VI) mają bardzo intensywne barwy (zieloną i pomarańczową), co jest wykorzystywane w fotochemii i technikach kolorymetrycznych.
Roztwór K 2 Cr 2 O 7 w stężonym kwasie siarkowym (chromianka) ma silne właściwości utleniające i może służyć do mycia szkła laboratoryjnego.
Tlenek chromu(III) (zieleń chromowa) jest używany jako pigment.
Sole chromu(VI) są toksyczne i mają właściwości rakotwórcze.
Chrom jest obecny w centrach aktywnych wielu enzymów i jest niezbędnym do życia mikroelementem[11]. Wspomaga on funkcję insuliny, najpewniej wspomaga łączenie z jej receptorem lub zwiększa wpływ tego hormonu na katabolizm tłuszczów i cukrów[6]. Zachowanie jego prawidłowego stężenia we krwi zmniejsza apetyt oraz pozwala na lepszą kontrolę poziomu cholesterolu[11].
Niedobór tego pierwiastka (na III stopniu utlenienia) może mieć wpływ na rozwój cukrzycy u dorosłych oraz chorób układu krążenia.[potrzebny przypis]
Nawet niewielkie ilości chromu na VI stopniu utlenienia mają działanie szkodliwe dla zdrowia człowieka. W codziennym życiu kontakt z materiałami zawierającymi chrom, takimi jak skóry garbowane chromowo, środki wybielające, farby i lakiery zawierające chrom, może prowadzić do wystąpienia reakcji uczuleniowych. Chrom jest najczęstszą przyczyną zawodowego wyprysku kontaktowego. Większe stężenia chromu sześciowartościowego ma działanie toksyczne, mutagenne i kancerogenne. Chrom sześciowartościowy ma zdolność penetracji błon komórkowych i przedostawania się do wnętrza komórki, gdzie ulega redukcji do chromu trójwartościowego (który sam nie jest w stanie dostać się do wnętrza komórek), uwalniając przy tym elektrony, które uszkadzają błonę. Sam chrom trójwartościowy znajdujący się we wnętrzu komórki tworzy związki kompleksowe, między innymi z DNA uszkadzając go tym samym, co może prowadzić w rezultacie do powstania nowotworu.[potrzebny przypis]
Chrom – wzór, właściwości, otrzymywanie, zastosowanie
Chrom- wzór, właściwości
Chrom, oznaczany symbolem Cr, jest pierwszym metalem w szóstej grupie układu okresowego. Ma on liczbę atomową 24 i masę atomową 51,9961u. Pierwiastkowy chrom jest stalowo-szarym, połyskliwym metalicznym ciałem stałym o temperaturze topnienia 1907°C. Nazwa pierwiastka pochodzi od greckiego słowa chrōma, oznaczającego barwę. Związana jest ona ze znaczną liczbą barwnych związków chromu. Chrom ma konfigurację elektronową powłoki walencyjnej , najczęściej przyjmuje stopnie utlenienia +III i +VI, choć znane są również związki Cr na +I, +IV i +V stopniu utlenienia. Z konfiguracji elektronowej chromu (aż 6 niesparowanych elektronów walencyjnych) wynikają jego szczególne własności magnetyczne: pierwiastkowy chrom ma własności antyferromagnetyczne (jedyny antyferromagnetyk wśród pierwiastków), natomiast stabilne jony chromu – mają charakter paramagnetyczny.
Na stopniu utlenienia +VI, chrom tworzy połączenia z tlenem: jony chromianowy ( ), dwuchromianowy ( ) oraz tlenek chromu(VI). Jony chromianowe i dwuchromianowe w roztworach mogą istnieć w równowadze, w zależności od pH. Równowaga ta jest opisana równaniem (1).
(1)
Pomimo istnienia anionów chromianowych (i obecności w naturze szeregu soli je zawierających) oraz istnienia tlenku chromu(VI) , kwas chromowy(VI) nie istnieje w postaci wolnego . Kwasem chromowym(VI) nazywana jest zwykle mieszanina di chromianu ( ) ze stężonym kwasem siarkowym(VI). Zawiera ona mieszaninę związków chemicznych, w tym tlenek chromu(VI) i jest bardzo silnym utleniaczem, używanym jako silny środek do czyszczenia szkła laboratoryjnego (tzw. chromianka). Związki chromu(VI) są toksyczne dla organizmów żywych, a ich szkodliwość jest duża ze względu na dobrą rozpuszczalność w wodzie chromianów niektórych metali.
Chrom na stopniu utlenienia +III jest zdecydowanie mniej reaktywny chemicznie, tworzy większą liczbę związków, między innymi sole, zawierające kation , czy tlenek chromu(III) lub tlenki mieszane, takie jak chromit – najczęściej spotykana ruda chromu. Bardzo cienka (kilka taomów), lecz odporna warstwa tlenku chromu powstaje na powierzchni tego metalu w kontakcie z powietrzem atmosferycznym. Proces ten nosi nazwę pasywacji. Pokryta tlenkiem powierzchnia chromu staje się odporna chemicznie, np. nie ulega rozpuszczaniu przez kwasy podczas gdy oczyszczony metal reaguje z nimi stosunkowo szybko.
Chrom- otrzymywanie
W przyrodzie, chrom występuje w postaci minerału tlenkowego – chromitu ( ), który jest mieszanym tlenkiem żelaza(II) i chromu(III). Chrom występuje też w szeregu minerałów chromianowych, takich jak krokoit ( ), charakteryzujący się intensywną pomarańczową lub pomarańczowo-czerwoną barwą.
Chrom otrzymuje się poprzez redukcję chromitu w piecu z łukiem elektrycznym (ten bezpośredni proces daje tzw. ferrochrom – stop chromu z żelazem), natomiast chrom wolny od żelaza otrzymuje się w trzyetapowym procesie: chrom zawarty w chromicie jest utleniany do jonów chromianowych, rozpuszczany (powstający równolegle tlenek żelaza(III) nie ulega rozpuszczeniu), a następnie w dwóch etapach redukowany, najpierw do tlenku chromu(III), a następnie do metalicznego Cr.
Chrom- zastosowanie
Chrom znajduje szereg zastosowań w metalurgii, jako dodatek do stali. Stal nierdzewna zawiera przeważnie ponad 11% chromu. Oprócz stali nierdzewnych, chrom zawierają też stale szybkotnące (około 3%), stosowane do produkcji narzędzi takich jak wiertła, noże tokarskie i frezy, które podczas pracy muszą zachować twardość i wytrzymałość w wysokich temperaturach.
Chrom jest stosowany również do pokrywania powierzchni metalowych przedmiotów, w celach dekoracyjnych oraz dla ochrony przed korozją, np. pokrywanie chromem elementów samochodów czy motocykli.
Związki chromu na +VI stopniu utlenienia są stosowane jako silne utleniacze, mieszanina chromianów ze stężonym kwasem siarkowym(VI) (kwas chromowy, kwas chromosiarkowy lub potocznie – chromianka), stosowanie chromu(VI) jest jednak ograniczane ze względu na jego szkodliwość dla środowiska naturalnego.
Chrom, Cr, 24, Chromium, pierwiastek chemiczny, odkrycie, gęstość, właściwości fizyczne, chemiczne, typowa wartościowość, stopnie utlenienia, temperatura topnienia, wrzenia, izotopy, zastosowanie, poc
Do działu: PIERWIASTKI CHEMICZNE →
Chrom
(liczba atomowa: 24)
Symbol chemiczny: Cr
Nazwa łacińska: Chromium
Nazwa angielska: Chromium
Pochodzenie nazwy: od greckiego słowa chroma, znaczącego “kolor”. Związki chromu są bardzo barwne.
Odkrycie: 1797 r. przez Francuza – Louisa Vauquelina
Gęstość (g/cm3): 7,19
Właściwości fizyczne: metal, srebrzysty z niebieskawym odcieniem, twardy i kowalny
Typowa wartościowość: 3
Stopnie utlenienia: +6, +3, +2
Aktywność chemiczna: średnia, reaguje z kwasem solnym i siarkowym, po ogrzaniu reaguje z tlenem, siarką, azotem i fluorowcami.
Temperatura topnienia (0C): 1907
Temperatura wrzenia (0C): 2672
Typ przewodzenia: przewodnik
Właściwości magnetyczne: paramagnetyk
Powszechność w skorupie ziemskiej (%wag): 0,02
Powszechność w organizmie ludzkim (%wag): 0,00002
Liczba znanych izotopów: 14 w tym trwałych: 4
Zastosowanie: jako dodatek do stali o podwyższonej twardości i wytrzymałości, do powlekania metali warstwą ochronną. Związki chromu znajdują zastosowanie w garbarstwie (siarczan), jako silne utleniacze (chromiany, dwuchromiany potasu i sodu) i farby malarskie (chromian ołowiu i baru – żółte farby).
← Poprzednia Następna →
Chrom i jego związki – Matura z biologii i chemii oraz studia, czyli jak zostać lekarzem…
Głównym celem nauki o chromie powinno być zapoznanie się z właściwościami chromu i jego związków.
Cele szczegółowe:
właściwości fizyczne i chemiczne oraz zastosowania chromu i jego wybranych związków
określanie charakteru kwasowo-zasadowego na podstawie poszczególnych stopni utlenienia i ich właściwości redukująco-utleniające
przewidywanie wpływu odczynu środowiska na trwałość związków chromu(VI)
CHROM
Chrom został odkryty w 1798 roku w minerale krokoicie PbCrO4 przez francuskiego chemika Louisa Vauquelina. Odkrywca nadał mu nazwę od greckiego „chroma” (barwa) ze względu na wielobarwność jego połączeń. Rudy chromu (chromit FeCr2O4, krokoit) wydobywa się głównie na południu Afryki i w krajach byłego ZSRR. Jest on trudnotopliwym , twardym metalem o srebrzystoszarej barwie i gęstości ok. 7,2 g/cm3. Zajmuje 18. miejsce pod względem rozpowszechnienia. Na powietrzu ulega pasywacji i z tego powodu jest używany jako powłoka antykorozyjna nakładana na przedmioty stalowe. Głównym zastosowaniem chromu (i pozostałych chromowców- molibdenu i wolframu) jest produkcja specjalnych gatunków stali- twardych i wytrzymałych nawet w wysokich temperaturach (takich stali używa się do wytwarzania narzędzi skrawających). Ponadto chrom jest cennym składnikiem stali nierdzewnych i kwasoodpornych oraz stopów oporowych stosowanych w spiralach grzejnych (chromonikielina). Również związki chromu znalazły wiele zastosowań. Tlenek chromu (III) to ceniony zielony pigment do barwienia szkła i ceramiki oraz składnik past polerskich do metali. Sole chromu (III) są używane jako garbniki do skór. Niewielka domieszka Cr2O3, zawarta w kryształach korundu Al2O3, powoduje powstanie cenionych kamieni szlachetnych- ciemnoczerwonych rubinów. Związki chromu (VI), chromian(VI) i dichromiany(VI) to popularne odczynniki używane jako utleniacze oraz pigmenty (żółceń chromowa).
CHROMIT
KROKOIT
Chrom to metal, położony w bloku d. Ma 24 elektrony. Z układu okresowego wiadomo, że znajduje się w 4 okresie – a więc posiada 4 powłoki elektronowe.
Konfiguracja
W przyrodzie wszystko dąży do tego aby mieć jak najmniejszą energie, bo jest to najkorzystniejsze. Tak samo elektrony, można to porównać z tym, że jeśli mamy do wyboru windę na 10 piętro i schody, to wybieramy jak już widne (bo tracimy miej energii wzbijając się w górę – na wyższą powłokę). Wiemy że na każdym poziomie orbitalnym (s,px, pz, py itp) mogą „latać” 2 elektrony, tak więc- jeżeli latają w parzę to jest im korzystnie ! ale jeżeli mają do wyboru cały poziom orbitalny dla siebie, albo latać z kolegą elektronem wolą latać same- dlatego w przypadku chromu następuje przeskok elektronu na 4s na nie zapełniony poziom orbitalny na orbitalu 3d – przecież to takie życiowe… Wolimy mieć całe łóżko dla siebie niż je dzielić z kimś (bo np. nam zabiera kołdrę) 🙂 Jeśli mowa o takim „przeskoku elektronu” to mówimy, że jest to promocja – wtedy atom uzyskuje trwalszą konfigurację elektronową.
Chrom jest to metalem, dlatego ma on tylko zdolność oddawania elektronów ( jest to logiczne bo sam tworzy kationy, a nie aniony):
jeśli odda wszystkie 6- będzie na VI stopniu
Teoretycznie jak popatrzymy na konfigurację elektronową sprzed stanu promocji to na ostatniej powłoce 4s posiada 2 elektrony dlatego
od razu nie robiąc promocji może oddać 2 elektrony z podpowłoki 4s – będzie na II stopniu
może oddać 3 elektrony: 2 pochodzą z podpowloki 4s oraz jeden z podpowłoki 3d – stopnień III
chrom może występować także na IV i na V stopniu, ale te związki są nietrwałe
Najtrwalsze kationy chromu to te na III i VI stopniu utlenienia.
Właściwości chemiczne chromu
1. Reakcja metalicznego chromu z kwasem solnym bez dostępu powietrza i przy dostępie powietrza
odczynniki: opiłki metalicznego chromu, roztwór HCl o stęż. ok. 10-20%, olej parafinowy
przebieg doświadczenia: Do dwóch próbówek nalewamy po kilka cm3 roztworu kwasu solnego i na jego powierzchnie jednej z nich wprowadzamy warstwę oleju parafinowego ( w celu odcięcia dostępu tlenu z powietrza). Wrzucamy do tych probówek opiłki.
obserwację: W probówkach wydzielają się pęcherzyki gazu. Roztwór w probówce z olejem parafinowym zabarwia się na błękitno, a w drugiej probówce barwa początkowo jest zielona, a następnie przechodzi w fioletową.
wnioski: Chrom już na zimno reaguje z HCl z wydzieleniem wodoru.
Przy braku dostępu do powietrza powstają jony chromu (II):
Przy dostępie do powietrza powstają trwałe jony chromu (III):
Zmiany barwy roztworu spowodowane są tworzeniem kompleksów jonów chromu (III) z wodą i anionami obecnymi w roztworze.
2. Reakcja metalicznego chromu z kwasem azotowym (V)
odczynniki: kawałek metalicznego chromu (blaszka, drut), roztwór 20% kwasu azotowego (V)
przebieg doświadczenia: Do probówki nalewamy po kilka cm3 kwasu azotowego(V) i wrzucamy kawałek chromu.
obserwację: Początkowo można było zaobserwować wydzielanie brunatnego dymu. Po jakimś czasie reakcje przestane zachodzić.
wnioski: Chrom w reakcji z kwasem azotowym(V) ulega pasywacji
Wniosek z tych 2 doświadczeń: chrom jest aktywnym metalem, ulega pasywacji
Charakter kwasowo-zasadowy chromu
1. Badanie chemicznego charakteru wodorotlenku chromu(II)
odczynniki: roztwór soli chromu(II), roztwór HCl (doświadczenie 1) i wodorotlenek sodu (1 mol/dm3)
przebieg doświadczenia: Do dwóch probówek z roztworami soli chromu (II) z przykrytymi warstwą oleju parafinowego (aby kationy chromu(II) nie uległy utlenieniu) wprowadzamy NaOH do otrzymania wyraźnego osadu. Następnie do jednej z probówek wkraplamy roztwór HCl, a do drugiej ponownie roztwór NaOH.
obserwacje: Brunatny osad ulega roztworzeniu po dodaniu HCl. Nie obserwuje się roztwarzania osadu w nadmiarze NaOH.
wnioski: Powyższe zachowanie wodorotlenku chromu(II) wyraźnie świadczy o jego zasadowym charakterze.
2. Badanie chemicznego charakteru wodorotlenku chromu(III)
odczynniki: Roztwór soli chromu(III) – chlorek/siarczan, roztwór HCl i NaOH o C=1 mol/dm3
przebieg doświadczenia: Do probówek z roztworami soli chromu (III) wprowadzono kroplami roztwór NaOH do otrzymania wyraźnego osadu. Następnie do jednej z probówek wkraplamy NaOH,a do drugiej HCl.
obserwacje: Szarozielony osad ulega roztworzeniu po dodaniu zarówno roztworu HCl jak i roztworu NaOH.
wnioski: Powyższe zachowanie wodorotlenku chromu(III) świadczy o jego amfoterycznym charakterze.
Reakcja z nadmiarem jonów wodorotlenkowych – tworzy się kompleks o LK równej 4
3. Reakcja tlenku chromu(VI) z wodą
odczynniki: tlenek chromu(VI)- substancja toksyczna, woda, papierek uniwersalny
przebieg doświadczenia: Do probówki wrzucamy klika kryształków tlenku chromu(VI), a następnie dodajemy kroplami wodę. Zawartość probówki mieszamy. Badamy odczyn roztworu z pomocą papierka wskaźnikowego.
obserwacje: Czerwone kryształki ulegają rozpuszczaniu w wodzie. Po rozcieńczeniu roztwór przybiera barwę żółtoczerwoną. Papierek uniwersalny zabarwia się na czerwono.
wniosek: Takie zachowanie tlenku chromu(VI) świadczy o jego charakterze kwasowym.
Charakter kwasowy związków chromu rośnie wraz ze wzrostem stopnia utlenienia.
Trwałość związków chromu(VI) w środowiskach o różnych odczynach
1. Badanie trwałości solu kwasów chromowych(VI) w środowiskach o różnych odczynach
odczynniki: roztwory: chromianu(VI) potasu, dichromian(VI) potasu, kwas siarkowy (VI), wodorotlenek potasu
przebieg doświadczenia: Do probówki zawierającej żółty chromian(VI) potasu dodajemy kroplami roztwór kwasu siarkowego(VI) aż do zmiany zabarwienia. Do probówki zawierającej pomarańczowy dichormian(VI) potasu dodajemy kroplami roztwór wodorotlenku.
obserwacje: Roztwór w probówce z chromianem(VI) potasu zmienia barwę z żółtej na pomarańczową,a w probówce z dichromianem(VI) potasu po dodaniu wodorotlenku następuje zmiana barwy z pomarańczowej na żółtą.
wnioski: Chromian(VI) sa trwałe w środowisku zasadowym, a dichromiany(VI) są trwałe w środowisku kwasowym.
Pamiętaj, że to nie są reakcje redox !!!
Takie zjawisko zachodzi pospolicie w śród kwasów metali 5. i 6. grupy na wysoki stopniach utlenienia. W miarę obniżania się pH roztworu następuje kondensacja anionów z wydzieleniem wody i tworzeniem polikwasów.
Utleniające właściwości związków chromu(VI)
1. Reakcja dichromianu(VI) potasu z siarczanem(IV) sodu w środowisku kwasowym
odczynniki: roztwory dichromianu(VI) potasu, siarczan(IV) sodu, kwas siarkowy(VI)
przebieg reakcji: Do probówki zawierającej dichromian(VI) potasu dodajemy niewielką ilość roztworu kwasu siarkowego(VI) (unikamy nadmiaru- możliwość rozkładu soli słabego kwasu), a następnie dodajemy roztwór siarczanu(IV) sodu
obserwacje: Roztwór w probówce zmienia barwę z pomarańczowej na zieloną
wnioski: Dichromian(VI) potasu utlenia siarczan(IV) sodu w środowisku kwasowym
Związki chromu(VI) sa utleniaczami.
Z porównania potencjałów półogniw redox
wynika, że:
związki chromu(VI) są silniejszymi utleniaczami w środowisku kwasowym niż w zasadowym (jak u manganu)
związki chromu(VI) są słabszymi utleniaczami niż związki managanu(VII) oczywiście w środowisku o takim samym odczynie
Trochę biologii
Chrom należy do mikroelementów. Jego jony znajdują się w centrach aktywnych wielu enzymów odpowiedzialnych za regulacje stężenia glukozy we krwi (można w aptece kupić chrom w tabletkach – dla osób które mają pociąg do słodyczy, listek max 5zł 😛 ), metabolizm węglowodanów i produkcję insuliny. Niedobór chromu w organizmie może prowadzić do zaburzeń pracy trzustki. Suplementy chromu stosowane są w wielu kuracjach odchudzających, ze względu na przyspieszenie metabolizmu cukrów i tłuszczów. Zapotrzebowanie na chrom wzrasta ze wzmożonym wysiłkiem fizycznym i umysłowym oraz diecie wysokowęglowodanowej. Bogatymi naturalnymi źródłami łatwo przyswajalnego chromu są produkty zbożowe z pełnego ziarna, ziemniaki, orzechy i drożdże.
Należy jednak pamiętać, że związki chromu jako metalu ciężkiego, są toksyczne dla organizmu. Najbardziej szkodliwe są związki chomu(VI), które mogą powodować choroby nowotworowe. Ponadto ze względu na silne właściwości utleniające, tlenek chromu(VI) oraz chromiany(VI) i dichromiany(VI) powodują uszkodzenia błon śluzowych oraz owrzodzenia skóry. Jeżeli chodzi o preparaty zwierające suplement chromu- najrozsądniej tak jak radzą nam w reklamach- „skonsultuj z lekarzem lub farmaceutą”.
Zadania domowe:
1. Zbilansuj równania
2. W doświadczeniu zwanym wulkanem chemicznym poddano rozkładowi 0,5 mola dichormianu(VI) amonu. Oblicz ile dm3 azotu otrzymano w tym procesie. Obliczenia przeprowadź przyjmując, że temperatura wynosiła 27 stop. Cel. a ciśnienie 1000 hPa
3. W celu otrzymania dichormianu(VI) amonu przeprowadzono reakcję 10 g tlenku chromu(VI) z nadmiarem wody amoniakalnej. Otrzymano 9g soli. Oblicz wydajność procesu
4. Oblicz procentowe zawartości chromu i wody w ałunie chromowo-postasowym o wrzorze KCr(SO4)2 * 12H2O
5. Ile kilogramów glinu potrzeba do otrzymania 10 kg chromu metodą aluminitermiczną z tlenku chromu(III)? Wydajność procesu wynosi 90%
6. Oblicz , jak długo mus trwać elektrolityczne chromowanie przedmiotu stalowego o powierzchni 120 cm2 prądem o natężeniu 5A tak, aby otrzymać waertwę chromu o grubości 0,1mm. Jako elektrolit stosuje się zakwaszony roztwór siarczanu(VI) chromu(III), gęstość chormu wynosi 7,2g/cm3.
7. Napisz równania reakcji przebiegających wg schematu
źródła:
1. A. Bielański, Podstawy chemii nieroganicznej t. 2, PWN 2007
2. T. Lipiec, Z. Szmal, Chemia nalityczna z elementami analizy instrumentalnej, PZWL 1980
3. J. Gałecki, M. Michalski, Chemia ogólna nieroganiczna, WSiP 1981
4. P. Masztalerz, Chemia organiczna, PWN 1984
5. K. Kacprzak, Chrom mało znany, Kurier chemiczny nr 4 (10), 1992
6. I. Orlińska, Chrom i jego związki, Chemia w szkole, 3-2009
PS : Jeśli podoba Wam się to co tu się dzieje od jakiegoś czasu to zapraszam na FANPAGE BIOCHEMNALEK
wszystko co musisz wiedzieć
Chrom – wszystko co musisz wiedzieć
Dzisiaj dość krótkie omówienie chromu. Padło na ten pierwiastek, ponieważ zebrał on najwięcej polubień pod postem, w którym mogliście pisać swoje typy jaki pierwiastek chcielibyście zobaczyć w opracowaniu na I etap.
Drugi komentarz dotyczył żelaza, zatem to opracowanie również się pojawi. Będzie ono jednak w listopadzie, ponieważ to pierwiastek ,,folderowy” zatem największy sens jest go opracować sobie bliżej zawodów.
Zapraszam do nauki!
Podrozdział 2.17 Cr, chrom – pierwiastek do najłatwiejszych nie należy, ale jego istota w reakcjach redoks powoduje, że często pojawia się (fragmentami) w różnych zadaniach, także z I etapu.
ogólna charakterystyka – biały, błyszczący, twardy, ale kruchy. Uwaga – związki chromu (VI) są rakotwórcze!
otrzymywanie – poprzez redukcję tlenku – reakcja [1] : \(Cr_{2}O_{3} + 2Al \rightarrow 2Cr + Al_{2}O_{3} \)
charakterystyczne wykorzystanie barwnik – wiadomo, związki chromu są zazwyczaj bardzo barwne dodatek do stali – ze względu na odporność na korozję rola biologiczna – potrzebny dla naszego organizmu pierwiastek
pasywacja – chrom pozostawiony na powietrzu pasywuje – czyli pokrywa się warstwą ochronnego tlenku. Ochronnego, dlatego, że ten tlenek już jest mało reaktywny. Warstwa ta jest bardzo cieniutka, ale również bardzo gęsta, przez co rodzaj pasywacji chromu jest odmienny, niż pasywacja innych metali np. żelaza, bo w takim żelazie ten tlen ciągle się przedostaje do głębszych warstw metalu i ,,go niszczy” powodując jego korozję. Chrom dlatego nie rozpuszcza się w kwasie azotowym (rozcieńczonym czy stężonym, ani nawet w zimnej wodzie królewskiej). Chrom za to rozpuszcza się w mineralnych, nieutleniających kwasach, typowo kwasie solnym reakcja [2] : \(Cr + 2HCl \rightarrow CrCl_{2} + H_{2} \) => to jest tak naprawdę trudna reakcja, bo przecież stopień utlenienia +III jest częstszy dla chromu. Wynika to z wartości potencjałów standardowych dla par \(E^{\circ}_{Cr^{3+} , Cr} = – 0,76 \ V \) oraz \(E^{\circ}_{Cr^{2+} , Cr} = – 0,91 \ V \)
stopnie utlenienia – niestety, chrom wykazuje bardzo dużo możliwości w tym zakresie. A zakres ten jest od -II do +VI! Najczęstsze to +III (najtrwalszy) oraz +VI , a potem +II.
chemia chromu (III) : związki chromu (III) najczęściej (ale nie muszą) mają barwę zieloną . tlenek chromu \(Cr_{2}O_{3} \) jest amfoteryczny , a można go otrzymać w ważnej reakcji rozkładu – reakcja [3] : \((NH_{4})_{2}Cr_{2}O_{7} \xrightarrow{T} Cr_{2}O_{3} + N_{2} + 4H_{2}O \) reakcja z zasadą – reakcja [4] : \(Cr_{2}O_{3} + 2KOH \rightarrow 2KCrO_{2} + H_{2}O \) reakcja z kwasem – reakcja [5] : \(Cr_{2}O_{3} + 3H_{2}SO_{4} \xrightarrow{T} Cr_{2}(SO_{4})_{3} + 3H_{2}O \) również wodorotlenek chromu jest amfoteryczny! Ma on szarozielone zabarwienie i jest osadem, strąca się przy dodaniu amoniaku (niekoniecznie musi być wodorotlenek). Dla chromu (III) LK = 6 . reakcja z zasadą – reakcja [6] : \(Cr(OH)_{3} + 3NaOH \rightarrow Na_{3}[Cr(OH)_{6}] \) reakcja z kwasem – reakcja [7] : \(Cr(OH)_{3} + 3HCl \rightarrow CrCl_{3} + 3H_{2}O \) tworzenie halogenków – reakcja [8] : \(2Cr + 3Cl_{2} \xrightarrow{T} 2CrCl_{3} \) => zobaczcie, że łatwo to zapamiętać (oraz reakcję [2] ), ponieważ jest identycznie jak z żelazem.
chemia chromu (VI) : ważne są barwy, chromianu i dichromianu \(CrO^{2-}_{4} \) = barwa żółta! \(Cr_{2}O^{2-}_{7} \) = barwa pomarańczowa! reakcja (równowaga) wzajemnego przekształcania się powyższych form – reakcja [9] : \(CrO^{2-}_{4} + 2H^{+} \rightleftharpoons Cr_{2}O^{2-}_{7} + H_{2}O \) => nie jest to reakcja redoks ! Z tej reakcji wynika ważna zależność : jony chromianowe będą dominować w środowisku zasadowym , natomiast dichromianowe w środowisku kwaśnym! Dodatkowy komentarz – to jest ogólnie fajna reakcja, która może się pojawić w ramach Zadania 3, czyli chemii fizycznej. Można to też przyjemnie połączyć z pH. Na pewno warto tą reakcję kojarzyć. są to dobre utleniacze, ale dichromian jest mocniejszym utleniaczem! I to właśnie on na Olimpiadzie będzie grał pierwsze skrzypce w reakcjach utleniania. Redukują się one do chromu (III) : \(Cr^{3+} \) pokaz utleniania (reakcje redoks najwygodniej przedstawiać za pomocą postaci jonowej skróconej) przez dichromian – reakcja [10] : \(Cr_{2}O^{2-}_{7} + 6Fe^{2+} + 14H^{+} \rightarrow 2Cr^{3+} + 6Fe^{3+} + 7H_{2}O \) lub przykład reakcji ,,pełnej” – reakcja [11] : \(3SnCl_{2} + K_{2}Cr_{2}O_{7} + 14HCl \rightarrow 3SnCl_{4} + 2CrCl_{3} + 2KCl + 7H_{2}O \) także tlenek jest ważnym utleniaczem, często wykorzystywanym w chemii organicznej, np. w myśl reakcji [12] : \(2CrO_{3} + 3RCH_{2}OH \rightarrow Cr_{2}O_{3} + 3RCHO + 3H_{2}O \) warto pamiętać o istnieniu kwasu chromowego (VI) – \(H_{2}CrO_{4} \) chromiany bardzo często tworzą osady (najczęściej o żółtej barwie)
chemia chromu (II) – tutaj również najczęstsza LK = 6 . Jon \(Cr^{2+} \) jest dobrym reduktorem, z chęcią będzie utleniał się do \(Cr^{3+} \) . Wodorotlenek ani tlenek nie są amfoteryczne, mają tylko właściwości zasadowe i reagują z kwasami. sole chromu (II) mają najczęściej barwę niebieską!
chrom przede wszystkim trzeba kojarzyć z reakcjami redoks, pasywacją i feerią barw , a zwłaszcza z utlenianiem, są to bowiem na olimpiadzie, obok manganu oczywiście, najczęstsze związki użyte do utleniania czegokolwiek!
A gdzie ten chrom na Olimpiadzie? Jak wspominałem na początku – na I etapie nie gra on raczej pierwszej roli (Bo jest po prostu trudny. A jako ciekawostka powiem Wam, że dopiero taki wanad to jest chrom na sterydach – czyli feeria barw + multum stopni utlenienia), ale pełni raczej funkcję uzupełniającą (nabija punkty do 20).
W tym tygodniu lub następnym postaram się (o ile czas pozwoli) jeszcze dorobić zadanie z chromu.
Pamiętajcie, że sam chrom nie jest pierwiastkiem ,,mainstreamowym” jeśli chodzi o I etap, ale ze względu na to, że w folderze wstępnym pojawił się pierwiastek z bloku d, to wypadałoby sam chrom przerobić nawet trochę mocniej niż zostało to tutaj opisane (chociaż i tak moim zdaniem informacje tu zawarte są zdecydowanie wystarczające – o ile oczywiście jesteś dobrze obyty w obliczeniach z chemii nieorganicznej).
Chemia między nami
W jednym miejscu zebrałam dla Ciebie najistotniejsze informacje o chemii chromu, które są niezbędne do zdania matury. Podstawowe właściwości, reakcje, tlenki, chromiany i dichromiany, przejścia. Zapraszam do lektury!
Chrom:
liczba atomowa – 24
nr grupy – 6
nr okresu – 4
blok – d
konfiguracja powłokowa – K2 L8 M13 N1
konfiguracja podpowłokowa – 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 3d5
wartościowość w związkach – II, III, IV*, V*, VI
*- chrom na IV i V stopniu utlenienia jest trwały tylko w związkach stałych, natomiast w roztworach wodnych bardzo łatwo ulega dysproporcjonowaniu do związków chromu III i VI.
Podstawowe właściwości chromu:
metal o pięknym srebrzystym połysku
odporny na korozje (wykonuje się z niego powierzchnie ochronne dla stali)
ulega pasywacji pod wpływem kwasów utleniających – pokrywa się tlenkiem chromu (III)
Charakter kwasowy związków chromu rośnie wraz ze wzrostem stopnia utlenienia
Chrom metaliczny – reakcje
Chrom nie reaguje z wodą, pomimo ujemnego potencjału elektrochemicznego.
Reaguje z kwasem solnym i rozcieńczonym kwasem siarkowym (VI) tworząc związki na (II) stopniu utlenienia (warunki beztlenowe) lub na (III) stopniu utlenienia (warunki tlenowe).
Cr + 2HCl → CrCl 2 + H 2
2Cr + 6HCl + O 2 → 2CrCl 3 + H 2 + 2H 2 O
W temperaturze czerwonego żaru chrom reaguje z parą wodną.
2Cr + 3H 2 O → Cr 2 O 3 + 3H 2
Tlenki chromu
Tlenek chromu(II) CrO:
substancja o barwie czarnej
charakter zasadowy
nietrwały
reaguje z kwasami, np.:
CrO + 2HCl → CrCl 2 + H 2 O
CrO po ogrzaniu w obecności tlenu przechodzi w tlenek chromu(III):
4CrO + O 2 → 2Cr 2 O 3
Tlenek chromu(III) Cr 2 O 3
szarozielona substancja
trwały związek
posiada właściwości amfoteryczne – reaguje z mocnymi kwasami i zasadami
Cr 2 O 3 + 6HCl → 2CrCl 3 + 3H 2 O
Cr 2 O 3 + 2NaOH + 3H 2 O → 2Na[Cr(OH) 4 ]
Tlenek ten powstaje podczas termicznego rozkładu wodorotlenku chromu(III):
2Cr(OH) 3 → Cr 2 O 3 + 3H 2 O
Tlenek chromu(IV) CrO 2
czarne ciało stałe
ma bardzo dobre właściwości ferromagnetyczne
nietrwały
Tlenek chromu(IV) CrO 3
pomarańczowo-czerwony
higroskopijny
posiada charakter kwasowy
reaguje z wodą, tworząc kwas chromowy(VI):
CrO 3 + H 2 O → H 2 CrO 4
Wodorotlenek chromu(III) Cr(OH) 3
ma charakter amfoteryczny
szarozielony osad
wodorotlenek chromu (III) możemy otrzymać np: w reakcji siarczanu (VI) chromu (III) z zasadą sodową:
Cr 2 (SO 4 ) 3 + 6NaOH → 2Cr(OH) 3 ↓ + 3Na 2 SO 4
(zapis jonowy: Cr3++ 3OH– → Cr(OH) 3 ↓)
roztwarza się pod wpływem nadmiaru zasady do ciemnozielonego związku kompleksowego o liczbie koordynacyjnej 6 – heksahydroksochromian (III) sodu
Cr(OH) 3 ↓ + 3NaOH → Na 3 [Cr(OH) 6 ]
oraz pod wpływem mocnych kwasów do soli prostej:
Cr(OH) 3 + 3HCl → CrCl 3 + 3H 2 O
Chrom na VI stopniu
Związki chromu VI wartościowe mają właściwości silnie utleniające. Zazwyczaj są to sole sodowe i potasowe chromianów i dichromianów.
Chromiany vs Dichromiany
Chromiany i dichromiany zawierają chrom VI – wartościowy. Przejście między chromianami a dichromianami nie jest reakcją redoks (brak zmiany stopnia utlenienia chromu) a reakcją zależną od środowiska.
Chromiany (o kolorze żółtym) są trwałe w środowisku zasadowym, a dichromiany (o kolorze pomarańczowym) w środowisku kwasowym.
Zmieniając środowisko, możemy zamieniać jedne jony w drugie, zgodnie z reakcją:
2CrO 4 2-+ 2H+ ⇆ Cr 2 O 7 2- + H 2 O
Przejście chromu III na VI
Sole chromu (III) np.: Na 3 [Cr(OH) 6 ] w reakcji z nadtlenkiem wodoru w środowisku zasadowym utleniają się do chromianów. Następuje zmiana zabarwienia z zielonej na żółtą.
2Na 3 [Cr(OH) 6 ] + 3H 2 O 2 → 2Na 2 CrO 4 + 2NaOH + 8H 2 O
reakcja jonowa
2[Cr(OH) 6 ]3- + 3H 2 O 2 → 2CrO 4 2- + 2OH– + 8H 2 O
Przejście chromu VI na III
Chrom VI-wartościowy wykazuje najsilniejsze właściwości utleniające w środowisku kwasowym, stąd większość reakcji redoks z udziałem chromu (VI) pochodzi właśnie z dichromianów, a nie z chromianów.
Przykładem redukcji chromu (VI) jest reakcja dichromianu (VI) potasu z azotanem (III) potasu w środowisku kwasu siarkowego (VI). Pomarańczowy roztwór przyjmuje barwę zieloną, co świadczy o powstaniu siarczanu (VI) chromu (III).
K 2 Cr 2 O 7 + 4H 2 SO 4 + 3KNO 2 → Cr 2 (SO 4 ) 3 + 3KNO 3 + K 2 SO 4 + 4H 2 O
Ciekawostka:
„Chromianka” to bardzo silnie utleniająca i żrąca mieszanina dichromianu(VI) potasu ze stężonym kwasem siarkowym(VI). Mieszaninę tą stosuje się do oznaczania właściwości redukujących związków, a także do czyszczenia szkła laboratoryjnego silnie zabrudzonego związkami organicznego.
Chrom – Wikipedia, wolna encyklopedia
Chrom (Cr, łac. chromium) – pierwiastek chemiczny, metal przejściowy z bloku d układu okresowego. Ma 13 izotopów, od 45Cr do 57Cr, z czego trwałe są izotopy 50, 52, 53 i 54. Został odkryty w roku 1797 przez Louisa Nicolasa Vauqellina[4].
Nazwa wywodzi się od greckiego słowa „chroma” oznaczającego „kolor”[5]. Chrom na różnych stopniach utlenienia tworzy liczne związki, które mają różne barwy. Np. rubin to kryształ korundu z niewielką domieszką atomów chromu(III).
Występuje w skorupie ziemskiej w ilościach ok. 102 ppm, głównie w postaci minerałów chromitu i krokoitu.
Z punktu widzenia odżywiania najlepszym źródłem chromu są drożdże piekarskie, a także ryby i owoce morza, produkty pełnoziarniste[6], kolby kukurydzy, gotowana wołowina, jabłka oraz kasze.
Produkcja przemysłowa [ edytuj | edytuj kod ]
Udział państw świata w produkcji chromu w 2002 roku
Żelazochrom
Chrom o czystości >99,999% = 5N+, oraz sześcian wykonany z chromu o czystości 99,96% = 3N6
Światowy trend w produkcji chromu
Światowe wydobycie chromitu (FeCr 2 O 4 ) wyniosło w roku 2002 ok. 13,5 mln ton. Wyprodukowano z niego ok. 6,1 mln ton chromu w postaci żelazochromu (stopu chromu i żelaza o średniej zawartości chromu 57%) i stali nierdzewnej (zawartość chromu ok. 17%). Najwięksi producenci żelazochromu w 2002 to (wartości szacunkowe, bez USA, które nie ujawniły danych): RPA (44%), Kazachstan (17%), Chiny (8%), Indie (6%), Zimbabwe (5%), Finlandia (5%) Rosja (4%), Brazylia (3%) i Szwecja (2%); reszta krajów wytworzyła ok. 6% światowej produkcji[7].
Dwa główne produkty wytwarzane z rudy chromu to żelazochrom i chrom metaliczny. Procesy ich produkcji różnią się znacząco. W celu otrzymania żelazochromu, chromit redukowany jest w piecu łukowym lub za pomocą aluminium (lub krzemu) w procesie aluminotermicznym[8]. W celu otrzymania czystego chromu, żelazo z rudy oddzielane jest w dwuetapowym procesie. W pierwszym etapie chromit ogrzewany jest w obecności powietrza z mieszaniną CaCO 3 i Na 2 CO 3 , w wyniku czego chrom ulega utlenieniu do stopnia VI (chromiany, CrO2−4), podczas gdy żelazo tworzy nierozpuszczalny w wodzie Fe 2 O 3 . Chromiany wymywane są następnie z mieszaniny w podwyższonej temperaturze i przekształcany w dwuchromian (Cr 2 O2−7), za pomocą kwasu siarkowego[8]:
4 FeCr 2 O 4 + 8 Na 2 CO 3 + 7 O 2 → 8 Na 2 CrO 4 + 2 Fe 2 O 3 + 8 CO 2
2 Na 2 CrO 4 + H 2 SO 4 → Na 2 Cr 2 O 7 + Na 2 SO 4 + H 2 O
Otrzymany dwuchromian może zostać zredukowany za pomocą węgla do Cr 2 O 3 , który redukowany jest dalej do chromu metalicznego metodą aluminotermiczną[8]:
Na 2 Cr 2 O 7 + 2 C → Cr 2 O 3 + Na 2 CO 3 + CO Cr 2 O 3 + 2 Al → Al 2 O 3 + 2 Cr
Chrom metaliczny jest srebrzystoszarym metalem (z błękitnym połyskiem w świetle); na powietrzu reaguje z tlenem, ulega pasywacji i powstaje tlenek chromu(III), który tworzy powłokę ochronną i zabezpiecza postępowaniu korozji na metalu. Z kwasami reaguje łatwiej niż molibden i wolfram. Roztwarza się w rozcieńczonym kwasie solnym i siarkowym (o ile nie jest szczególnie wysokiej czystości), natomiast w stężonym i rozcieńczonym kwasie azotowym oraz w wodzie królewskiej ulega pasywacji[9].
Ze względu na swoje antykorozyjne właściwości, chrom jest stosowany jako zewnętrzna warstwa pokrywająca elementy stalowe, poprawiająca ich wygląd oraz chroniąca przed korozją. Warstwa taka spełnia swoje zadanie pod warunkiem, że jest szczelna i ciągła. W przypadku nieciągłości powłoki chromowej powstaje ogniwo korozyjne, gdzie stal pełni rolę utleniającej się anody.
Powłoki nakładane w celach dekoracyjnych są zazwyczaj cienkie (poniżej 1 μm). Osadza się je na podwarstwie miedzi i niklu. Powłoki nakładane w celach technicznych (np. dla polepszenia właściwości ciernych względem stali, poprawy odporności na ścieranie) mają zazwyczaj grubość 5 – 200 μm (niekiedy do 1 mm). Powłoki o grubości większej niż 25 μm charakteryzują się bardzo wysoką twardością – do ok. 1000 HV, są jednak kruche. Na przedmioty podlegające ścieraniu i pracujące w warunkach niedostatecznego smarowania (np. cylindry w silnikach spalinowych) nakłada się porowatą warstwę chromu. We wgłębieniach i porach warstwy zbiera się smar ułatwiający poślizg. Wytwarzanie warstw porowatych polega na dodatkowej obróbce anodowej chromowanego przedmiotu.
Chrom jest także składnikiem stali nierdzewnych (chromowych). Stal taka jest stosowana m.in. w armaturze łazienkowej lub w samochodach, ale także w produkcji samolotów, broni i pojazdów wojskowych.
Minerał krokoit (chromian ołowiu PbCrO 4 ) znalazł zastosowanie jako żółty pigment wkrótce po jego odkryciu. Po opracowaniu metod syntezy, żółcień chromowa obok żółcieni kadmowej była najczęściej stosowanym pigmentem, co zawdzięczała jaskrawej barwie i odporności na fotodegradację. Używano ich m.in. do malowania szkolnych autobusów w USA oraz pojazdów pocztowych w Niemczech. Zastosowanie to jednak zostało ograniczone w trosce o środowisko. Zastępowane są barwnikami organicznymi, niezawierającymi metali ciężkich. Inne pigmenty oparte na chromie, to np. czerwień chromowa (zasadowy chromian ołowiu, PbCrO 4 ·Pb(OH) 2 ). Zieleń chromowa to mieszanina błękitu pruskiego i żółcieni chromowej, podczas gdy zieleń chromowa tlenkowa to tlenek chromu(III)[10].
Ważnym przemysłowo związkiem jest FeCr 2 O 4 (FeO•Cr 2 O 3 ), występujący jako minerał chromit.
Roztwory soli Cr(III) i Cr(VI) mają bardzo intensywne barwy (zieloną i pomarańczową), co jest wykorzystywane w fotochemii i technikach kolorymetrycznych.
Roztwór K 2 Cr 2 O 7 w stężonym kwasie siarkowym (chromianka) ma silne właściwości utleniające i może służyć do mycia szkła laboratoryjnego.
Tlenek chromu(III) (zieleń chromowa) jest używany jako pigment.
Sole chromu(VI) są toksyczne i mają właściwości rakotwórcze.
Chrom jest obecny w centrach aktywnych wielu enzymów i jest niezbędnym do życia mikroelementem[11]. Wspomaga on funkcję insuliny, najpewniej wspomaga łączenie z jej receptorem lub zwiększa wpływ tego hormonu na katabolizm tłuszczów i cukrów[6]. Zachowanie jego prawidłowego stężenia we krwi zmniejsza apetyt oraz pozwala na lepszą kontrolę poziomu cholesterolu[11].
Niedobór tego pierwiastka (na III stopniu utlenienia) może mieć wpływ na rozwój cukrzycy u dorosłych oraz chorób układu krążenia.[potrzebny przypis]
Nawet niewielkie ilości chromu na VI stopniu utlenienia mają działanie szkodliwe dla zdrowia człowieka. W codziennym życiu kontakt z materiałami zawierającymi chrom, takimi jak skóry garbowane chromowo, środki wybielające, farby i lakiery zawierające chrom, może prowadzić do wystąpienia reakcji uczuleniowych. Chrom jest najczęstszą przyczyną zawodowego wyprysku kontaktowego. Większe stężenia chromu sześciowartościowego ma działanie toksyczne, mutagenne i kancerogenne. Chrom sześciowartościowy ma zdolność penetracji błon komórkowych i przedostawania się do wnętrza komórki, gdzie ulega redukcji do chromu trójwartościowego (który sam nie jest w stanie dostać się do wnętrza komórek), uwalniając przy tym elektrony, które uszkadzają błonę. Sam chrom trójwartościowy znajdujący się we wnętrzu komórki tworzy związki kompleksowe, między innymi z DNA uszkadzając go tym samym, co może prowadzić w rezultacie do powstania nowotworu.[potrzebny przypis]
Chrom i jego reakcje
Związki chromu
Chrom to przedstawiciel pierwiastków z bloku d. Występuje najczęściej na II, III lub VI stopniu utlenienia. W artykule przyjrzymy się barwom poszczególnych związków tego pierwiastka.
Pierwsze doświadczenie polegać będzie na otrzymaniu wodorotlenku chromu (III). W tym celu do probówki z siarczanem (VI) chromu dodajemy kroplami roztwór wodorotlenku sodu. Zaobserwować można wytrącanie się szaroniebieskiego osadu Cr(OH) 3 . Zaszła reakcja:
Cr 2 (SO 4 ) 3 + 6 NaOH → 2 Cr(OH) 3 ↓ + 3 Na 2 SO 4 (zapis jonowy: Cr3++ 3 OH– → Cr(OH) 3 ↓
Powstały związek ma charakter amfoteryczny – jest zdolny do reakcji zarówno z kwasami, jak i zasadami. Po dodaniu do otrzymanego osadu kwasu solnego obserwujemy powstanie jasnozielonego osadu chlorku chromu (III): Cr(OH) 3 + 3 HCl → CrCl 3 + 3 H 2 O (jonowo: Cr(OH) 3 + 3 H+→ Cr3+ + 3 H 2 O)
Z kolei dodanie do wodorotlenku (III) chromu zasady sodowej powoduje ciemnozielone zabarwienie roztworu. Zachodzi reakcja: Cr(OH) 3 + 3 NaOH → Na 3 [Cr(OH) 6 ] lub jonowo: Cr(OH) 3 + 3 OH– → [Cr(OH) 6 ]3- Odpowiedzialny za zmianę zabarwienia związek to heksahydroksochromian (III) sodu.
>> Chcesz dobrze zdać maturę z chemii? Zobacz Kolorowankę Chemika
Chrom z III na VI stopień utlenienia
Do kolejnego doświadczenia wykorzystamy powstały Na 3 [Cr(OH) 6 ]. Tym razem dokonamy utlenienia jonów chromu (III) nadtlenkiem wodoru w środowisku wodorotlenku sodu. Barwa roztworu zmienia się z zielonej na żółtą w wyniku następującej reakcji:
2 Na 3 [Cr(OH) 6 ] + 3 H 2 O 2 → 2 Na 2 CrO 4 + 2 NaOH + 8 H 2 O – za zabarwienie roztworu odpowiada powstający chromian (VI) sodu (zapis jonowy reakcji: 2 [Cr(OH) 6 ]3- + 3 OH– → 2 CrO 4 2- + 2 OH– + 8 H 2 O)
Chrom przechodzi z III na VI stopień utlenienia.
Powstały związek poddajemy reakcji z kwasem siarkowym (VI). W wyniku tego barwa roztworu zmienia się na pomarańczową. Powstaje dichromian (VI) sodu. Warto zwrócić uwagę na fakt, że podczas tej przemiany chrom nie zmienia swojego stopnia utlenienia, nie jest to więc reakcja redoks.
2 Na 2 CrO 4 + H 2 SO 4 → Na 2 Cr 2 O 7 + Na 2 SO 4 + H 2 O
Zapis jonowy: 2 CrO 4 2- + 2 H+ → Cr 2 O 7 2- + H 2 O
Chrom z VI na III stopień utlenienia
Ostatnie doświadczenie polegać będzie na reakcji dichromianu (VI) potasu z azotanem (III) potasu w środowisku kwasu siarkowego (VI). Pomarańczowy początkowo roztwór przyjmuje barwę zieloną, co świadczy o powstaniu siarczanu (VI) chromu (III). Chrom zmienia stopień utlenienia z VI na III. Zachodzi następująca reakcja:
Jakie są właściwości chemiczne chromu. Chrom i jego związki. Właściwości chemiczne chromu
Treść artykułu
CHROM– (Chrom) Cr, pierwiastek chemiczny 6(VIb) z grupy układu okresowego. Liczba atomowa 24, masa atomowa 51,996. Istnieją 24 znane izotopy chromu od 42 Cr do 66 Cr. Izotopy 52 Cr, 53 Cr, 54 Cr są stabilne. Skład izotopowy chromu naturalnego: 50 Cr (okres półtrwania 1,8 10 17 lat) – 4,345%, 52 Cr – 83,489%, 53 Cr – 9,501%, 54 Cr – 2,365%. Główne stopnie utlenienia to +3 i +6.
W 1761 r. profesor chemii na uniwersytecie w Petersburgu Johann Gottlob Lehmann, u wschodniego podnóża Uralu w kopalni Bieriezowski, odkrył niezwykły czerwony minerał, który po rozdrobnieniu na proszek nadawał jasnożółty kolor. W 1766 Leman przywiózł próbki minerału do Petersburga. Po potraktowaniu kryształów kwasem solnym uzyskał biały osad, w którym znalazł ołów. Leman nazwał minerał syberyjski czerwony ołów (plomb rouge de Sibérie), obecnie wiadomo, że był to krokoit (z greckiego „krokos” – szafran) – naturalny chromian ołowiu PbCrO 4.
Niemiecki podróżnik i przyrodnik Peter Simon Pallas (1741-1811) poprowadził ekspedycję Petersburskiej Akademii Nauk do centralnych regionów Rosji, a w 1770 odwiedził południowy i środkowy Ural, w tym kopalnię Bieriezowski, i podobnie jak Lehman został zainteresowany krokoitem. Pallas napisał: „Ten niesamowity minerał z czerwonego ołowiu nie występuje w żadnym innym złożu. Po zmieleniu na proszek zmienia kolor na żółty i może być stosowany w sztuce miniaturowej. Pomimo rzadkości i trudności w dostarczaniu krokoitu z kopalni Bieriezowski do Europy (zajęło to prawie dwa lata), doceniono wykorzystanie tego minerału jako środka barwiącego. W Londynie i Paryżu pod koniec XVII wieku. wszyscy szlachcice jeździli w powozach malowanych drobno zmielonym krokoitem, ponadto najlepsze próbki syberyjskiego czerwonego ołowiu trafiły do zbiorów wielu szaf mineralogicznych w Europie.
W 1796 r. próbka krokoitu trafiła do Nicolasa-Louisa Vauquelina (1763-1829), profesora chemii w Paryskiej Szkole Mineralogicznej, który przeanalizował minerał, ale nie znalazł w nim niczego poza tlenkami ołowiu, żelaza i glinu. Kontynuując badania nad syberyjskim czerwonym ołowiem, Vauquelin zagotował minerał z roztworem potażu i po oddzieleniu białego osadu węglanu ołowiu uzyskał żółty roztwór nieznanej soli. Po potraktowaniu solą ołowiu utworzył się żółty osad, z solą rtęci czerwoną, a po dodaniu chlorku cyny roztwór zmienił kolor na zielony. Rozkładając krokodyt kwasami mineralnymi, otrzymał roztwór „czerwonego kwasu ołowiowego”, którego odparowanie dało rubinowoczerwone kryształy (teraz jest jasne, że był to bezwodnik chromowy). Po wypaleniu ich węglem w tyglu grafitowym, po reakcji, znalazłem dużo zrośniętych szarych igiełkowatych kryształów metalu do tej pory nieznanego. Vauquelin stwierdził wysoką ogniotrwałość metalu i jego odporność na kwasy.
Vauquelin nazwał nowy pierwiastek chromem (z greckiego crwma – kolor, kolor) ze względu na wiele wielobarwnych związków przez niego tworzonych. Na podstawie swoich badań Vauquelin po raz pierwszy stwierdził, że szmaragdowy kolor niektórych kamieni szlachetnych wynika z domieszki w nich związków chromu. Na przykład naturalny szmaragd to beryl w kolorze głębokiej zieleni, w którym aluminium jest częściowo zastąpione chromem.
Najprawdopodobniej Vauquelin uzyskał nie czysty metal, ale jego węgliki, o czym świadczy iglasty kształt otrzymanych kryształów, ale Paryska Akademia Nauk zarejestrowała jednak odkrycie nowego pierwiastka i teraz Vauquelin jest słusznie uważany za odkrywcę pierwiastka nr 24.
Jurij Krutiakow
Chrom i jego związki są aktywnie wykorzystywane w produkcji przemysłowej, w szczególności w przemyśle metalurgicznym, chemicznym i ogniotrwałym.
Chrom Cr – pierwiastek chemiczny VI grupy układu okresowego Mendelejewa, liczba atomowa 24, masa atomowa 51,996, promień atomowy 0,0125, promienie jonów Cr2+ – 0,0084; Cr3+ – 0,0064; Cr4+ – 6.0056.
Chrom wykazuje odpowiednio stopień utlenienia +2, +3, +6, ma wartościowości II, III, VI.
Chrom to twardy, ciągliwy, raczej ciężki, ciągliwy stalowoszary metal.
Wrze w 2469 0 C, topi się w 1878 ± 22 0 C. Ma wszystkie charakterystyczne właściwości metali – dobrze przewodzi ciepło, prawie nie wytrzymuje prądu elektrycznego i ma połysk właściwy większości metali. Jednocześnie jest odporny na korozję w powietrzu i wodzie.
Zanieczyszczenia tlenu, azotu i węgla, nawet w najmniejszych ilościach, drastycznie zmieniają właściwości fizyczne chromu, na przykład czyniąc go bardzo kruchym. Ale niestety bardzo trudno jest uzyskać chrom bez tych zanieczyszczeń.
Struktura sieci krystalicznej jest sześcienna skoncentrowana na ciele. Cechą chromu jest gwałtowna zmiana jego właściwości fizycznych w temperaturze około 37°C.
6. Rodzaje związków chromu.
Tlenek chromu (II) CrO (zasadowy) jest silnym środkiem redukującym, niezwykle niestabilnym w obecności wilgoci i tlenu. Nie ma praktycznej wartości.
Tlenek chromu (III) Cr2O3 (amfoteryczny) jest stabilny w powietrzu iw roztworach.
Cr2O3 + H2SO4 = Cr2(SO4)3 + H2O
Cr2O3 + 2NaOH = Na2CrO4 + H2O
Powstaje przez ogrzewanie niektórych związków chromu (VI), na przykład:
4CrO3 2Cr2O3 + 3O2
(NH4)2Cr2O7 Cr2O3 + N2 + 4H2O
4Cr + 3O2 2Cr2O3
Tlenek chromu(III) służy do redukcji chromu metalicznego o niskiej czystości za pomocą aluminium (aluminothermy) lub krzemu (silicothermy):
Cr2O3 +2Al = Al2O3 +2Cr
2Cr2O3 + 3Si = 3SiO3 + 4Cr
Tlenek chromu (VI) CrO3 (kwaśny) – ciemnopurpurowe kryształy przypominające igłę.
Otrzymywany przez działanie nadmiaru stężonego H2SO4 na nasycony wodny roztwór dwuchromianu potasu:
K2Cr2O7 + 2H2SO4 = 2CrO3 + 2KHSO4 + H2O
Tlenek chromu (VI) jest silnym utleniaczem, jednym z najbardziej toksycznych związków chromu.
Gdy CrO3 rozpuszcza się w wodzie, powstaje kwas chromowy H2CrO4
CrO3 + H2O = H2CrO4
Kwaśny tlenek chromu reagujący z zasadami tworzy żółte chromiany CrO42
CrO3 + 2KOH = K2CrO4 + H2O
2. Wodorotlenki
Wodorotlenek chromu (III) ma właściwości amfoteryczne, rozpuszczając zarówno w
kwasy (zachowuje się jak zasada), a w alkaliach (zachowuje się jak kwas):
2Cr(OH)3 + 3H2SO4 = Cr2(SO4)3 + 6H2O
Cr(OH)3 + KOH = K
Podczas kalcynowania wodorotlenku chromu (III) powstaje tlenek chromu (III) Cr2O3.
Nierozpuszczalne w wodzie.
2Cr(OH)3 = Cr2O3 + 3H2O
3. Kwasy
Kwasy chromowe odpowiadające jego stopniowi utlenienia +6 i różniące się stosunkiem liczby cząsteczek CrO3 i H2O występują tylko w postaci roztworów. Gdy kwasowy tlenek CrO3 rozpuszcza się, powstaje kwas monochromowy (po prostu chromowy) H2CrO4.
CrO3 + H2O = H2CrO4
Zakwaszenie roztworu lub wzrost w nim CrO3 prowadzi do kwasów o wzorze ogólnym nCrO3 H2O
przy n=2, 3, 4 są to odpowiednio kwasy di, tri, tetrachromowe.
Najsilniejszy z nich to dichromiczny, czyli H2Cr2O7. Kwasy chromowe i ich sole są silnymi utleniaczami i trujące.
Istnieją dwa rodzaje soli: chromity i chromiany.
Chromity o wzorze ogólnym RCrO2 są solami kwasu chromowego HCrO2.
Cr(OH)3 + NaOH = NaCrO2 + 2H2O
Chromity różnią się kolorem od ciemnobrązowego do całkowicie czarnego i zwykle znajdują się w stałych masach. Chromit jest bardziej miękki niż wiele innych minerałów, temperatura topnienia chromitu zależy od jego składu 1545-1730 0 C.
Chromit ma metaliczny połysk i jest prawie nierozpuszczalny w kwasach.
Chromiany to sole kwasów chromowych.
Sole kwasu monochromowego H2CrO4 nazywane są monochromianami (chromianami) R2CrO4, solami kwasu dichromowego H2Cr2O7 dichromianami (bichromianami) – R2Cr2O7. Monochromaty są zwykle zabarwione na żółto. Są stabilne tylko w środowisku zasadowym, a po zakwaszeniu zamieniają się w dwuchromiany pomarańczowo-czerwone:
2Na2CrO4 + H2SO4 = Na2Cr2O7 + Na2SO4 + H2O
DEFINICJA
Chrom znajduje się w czwartym okresie grupy VI drugorzędowej (B) podgrupy układu okresowego. Oznaczenie – Cr. W postaci prostej substancji – szaro-białego błyszczącego metalu.
Chrom ma sześcienną strukturę sześcienną, skupioną wokół ciała. Gęstość – 7,2 g/cm3. Temperatury topnienia i wrzenia wynoszą odpowiednio 1890 o C i 2680 o C.
Stan utlenienia chromu w związkach
Chrom może istnieć w postaci prostej substancji – metalu, a stopień utlenienia metali w stanie pierwiastkowym jest zero, ponieważ rozkład gęstości elektronowej w nich jest równomierny.
Stany utleniania (+2) oraz (+3) chrom wykazuje w tlenkach (Cr +2 O, Cr +3 2 O 3), wodorotlenkach (Cr +2 (OH) 2, Cr +3 (OH) 3), halogenkach (Cr +2 Cl 2, Cr +3 Cl 3 ), siarczany (Cr+2SO4, Cr+32(SO4)3) i inne związki.
Chrom ma również stopień utlenienia (+6) : Cr +6O3, H2Cr +6O4, H2Cr+62O7, K2Cr+62O7 itd.
Przykłady rozwiązywania problemów
PRZYKŁAD 1
PRZYKŁAD 2
Ćwiczenie Fosfor ma ten sam stopień utlenienia w związkach: a) Ca 3 P 2 i H 3 PO 3; b) KH2PO4 i KPO3; c) P4O6 i P4O10; d) H 3 PO 4 i H 3 PO 3. Decyzja Aby udzielić prawidłowej odpowiedzi na postawione pytanie będziemy naprzemiennie określać stopień utlenienia fosforu w każdej parze proponowanych związków. a) Stopień utlenienia wapnia to (+2), tlen i wodór – odpowiednio (-2) i (+1). Przyjmujemy wartość stopnia utlenienia fosforu dla „x” i „y” w proponowanych związkach: 3×2 + xx2 = 0; 3 + y + 3×(-2) = 0; Odpowiedź jest nieprawidłowa. b) Stan utlenienia potasu to (+1), tlen i wodór – odpowiednio (-2) i (+1). Przyjmijmy wartość stopnia utlenienia chloru jako „x” i „y” w proponowanych związkach: 1 + 2×1 + x + (-2)x4 = 0; 1 + y + (-2)×3 = 0; Odpowiedź jest prawidłowa. Odpowiedź Opcja (b).
Cel: pogłębić wiedzę uczniów na dany temat.
Zadania:
scharakteryzować chrom jako prostą substancję;
zapoznanie studentów ze związkami chromu o różnych stopniach utlenienia;
pokazać zależność właściwości związków od stopnia utlenienia;
wykazują właściwości redoks związków chromu;
kontynuacja kształcenia umiejętności zapisywania równań reakcji chemicznych w postaci molekularnej i jonowej, sporządzania bilansu elektronicznego;
kontynuuj kształtowanie umiejętności obserwowania eksperymentu chemicznego.
Forma lekcji: wykład z elementami samodzielnej pracy studentów i obserwacją eksperymentu chemicznego.
Postęp lekcji
I. Powtórzenie materiału z poprzedniej lekcji.
1. Odpowiadaj na pytania i wykonuj zadania:
Jakie pierwiastki należą do podgrupy chromu?
Napisz elektroniczne wzory atomów
Jakiego rodzaju są to elementy?
Jakie są stany utlenienia związków?
Jak zmienia się promień atomowy i energia jonizacji z chromu na wolfram?
Możesz zaproponować uczniom wypełnienie tabeli za pomocą tabelarycznych wartości promieni atomów, energii jonizacji i wyciągnięcie wniosków.
Przykładowa tabela:
2. Posłuchaj wiadomości ucznia na temat „Elementy podgrupy chromu w przyrodzie, pozyskiwanie i stosowanie”.
II. Wykład.
Plan wykładu:
Chrom. Związki chromu. (2)
Tlenek chromu; (2)
Wodorotlenek chromu. (2)
Związki chromu. (3)
Tlenek chromu; (3)
Wodorotlenek chromu. (3)
Związki chromu (6)
Tlenek chromu; (6)
Kwasy chromowe i dichromowe.
Zależność właściwości związków chromu od stopnia utlenienia. Właściwości redoks związków chromu.
1. Chrom.
Chrom jest białym błyszczącym metalem o niebieskawym odcieniu, bardzo twardym (gęstość 7,2 g/cm3), o temperaturze topnienia 1890˚С.
Właściwości chemiczne: W normalnych warunkach chrom jest metalem nieaktywnym. Wynika to z faktu, że jego powierzchnia pokryta jest warstwą tlenku (Cr 2 O 3). Po podgrzaniu warstwa tlenku ulega zniszczeniu, a chrom reaguje z prostymi substancjami w wysokiej temperaturze:
4Cr + 3O 2 \u003d 2Cr 2 O 3
2Cr + 3S = Cr 2 S 3
2Cr + 3Cl2 = 2CrCl3
Ćwiczenie: napisać równania reakcji chromu z azotem, fosforem, węglem i krzemem; do jednego z równań, sporządź wagę elektroniczną, wskaż środek utleniający i środek redukujący.
Oddziaływanie chromu z substancjami złożonymi:
W bardzo wysokich temperaturach chrom reaguje z wodą:
2Cr + 3 H 2 O \u003d Cr 2 O 3 + 3H 2
Ćwiczenie:
Chrom reaguje z rozcieńczonymi kwasami siarkowym i chlorowodorowym:
Cr + H 2 SO 4 = CrSO 4 + H 2
Cr + 2HCl \u003d CrCl 2 + H 2
Ćwiczenie: sporządzić wagę elektroniczną, wskazać środek utleniający i środek redukujący.
Stężone kwasy siarkowy chlorowodorowy i azotowy pasywują chrom.
2. Związki chromu. (2)
1. Tlenek chromu (2) – CrO – stała jasnoczerwona substancja, typowy tlenek zasadowy (odpowiada wodorotlenkowi chromu (2) – Cr (OH) 2), nie rozpuszcza się w wodzie, lecz rozpuszcza się w kwasach:
CrO + 2HCl = CrCl2 + H2O
Ćwiczenie: sporządzić równanie reakcji w postaci molekularnej i jonowej oddziaływania tlenku chromu (2) z kwasem siarkowym.
Tlenek chromu (2) łatwo utlenia się w powietrzu:
4CrO + O 2 \u003d 2Cr 2 O 3
Ćwiczenie: sporządzić wagę elektroniczną, wskazać środek utleniający i środek redukujący.
Tlenek chromu (2) powstaje podczas utleniania amalgamatu chromu tlenem atmosferycznym:
2Сr (amalgamat) + О 2 = 2СrО
2. Wodorotlenek chromu (2) – Cr (OH) 2 – żółta substancja, słabo rozpuszczalna w wodzie, o wyraźnym charakterze zasadowym, dlatego wchodzi w interakcje z kwasami:
Cr(OH)2 + H2SO4 = CrSO4 + 2H2O
Ćwiczenie: skomponować równania reakcji w postaci molekularnej i jonowej oddziaływania tlenku chromu (2) z kwasem solnym.
Podobnie jak tlenek chromu(2), wodorotlenek chromu(2) utlenia się:
4 Cr (OH) 2 + O 2 + 2H 2 O \u003d 4Cr (OH) 3
Ćwiczenie: sporządzić wagę elektroniczną, wskazać środek utleniający i środek redukujący.
Wodorotlenek chromu (2) można otrzymać przez działanie alkaliów na sole chromu (2):
CrCl2 + 2KOH = Cr(OH)2 ↓ + 2KCl
Ćwiczenie: napisz równania jonowe.
3. Związki chromu. (3)
1. Tlenek chromu (3) – Cr 2 O 3 – ciemnozielony proszek, nierozpuszczalny w wodzie, ogniotrwały, twardość zbliżona do korundu (odpowiada wodorotlenkowi chromu (3) – Cr (OH) 3). Tlenek chromu (3) ma charakter amfoteryczny, jednak jest słabo rozpuszczalny w kwasach i zasadach. Reakcje z alkaliami zachodzą podczas fuzji:
Cr 2 O 3 + 2KOH = 2KSrO 2 (chromit K)+ H2O
Ćwiczenie: sporządzić równanie reakcji w postaci molekularnej i jonowej oddziaływania tlenku chromu (3) z wodorotlenkiem litu.
Trudno wchodzić w interakcje ze stężonymi roztworami kwasów i zasad:
Cr 2 O 3 + 6 KOH + 3H 2 O \u003d 2K 3 [Cr (OH) 6]
Cr 2 O 3 + 6HCl \u003d 2CrCl 3 + 3H 2 O
Ćwiczenie: ułożyć równania reakcji w postaci molekularnej i jonowej oddziaływania tlenku chromu (3) ze stężonym kwasem siarkowym i stężonym roztworem wodorotlenku sodu.
Tlenek chromu (3) można otrzymać przez rozkład dwuchromianu amonu:
(NH 4) 2Cr 2 O 7 \u003d N 2 + Cr 2 O 3 + 4 H 2 O
2. Wodorotlenek chromu (3) Cr (OH) 3 otrzymuje się przez działanie alkaliów na roztwory soli chromu (3):
CrCl 3 + 3KOH \u003d Cr (OH) 3 ↓ + 3KSl
Ćwiczenie: napisz równania jonowe
Wodorotlenek chromu (3) jest szaro-zielonym osadem, po otrzymaniu którego należy pobierać niedobory alkaliów. Otrzymany w ten sposób wodorotlenek chromu (3), w przeciwieństwie do odpowiedniego tlenku, łatwo oddziałuje z kwasami i zasadami, tj. wykazuje właściwości amfoteryczne:
Cr (OH) 3 + 3HNO 3 \u003d Cr (NO 3) 3 + 3H 2 O
Cr(OH) 3 + 3KOH = K 3 [Cr(OH) 6] (heksahydroksochromit K)
Ćwiczenie: układać równania reakcji w postaci molekularnej i jonowej oddziaływania wodorotlenku chromu (3) z kwasem solnym i wodorotlenkiem sodu.
Gdy Cr (OH) 3 jest skondensowany z alkaliami, otrzymuje się metachromity i ortochromity:
Cr(OH) 3 + KOH = KCrO 2 (metachromit K) + 2H2O
+ 2H2O Cr(OH) 3 + KOH = K 3 CrO 3 (ortochromit K)+ 3H2O
4. Związki chromu. (6)
1. Tlenek chromu (6) – CrO 3 – ciemnoczerwona substancja krystaliczna, dobrze rozpuszczalna w wodzie – typowy tlenek kwasowy. Ten tlenek odpowiada dwóm kwasom:
CrO 3 + H 2 O \u003d H 2 CrO 4 (kwas chromowy – powstaje z nadmiarem wody)
CrO 3 + H 2 O \u003d H 2 Cr 2 O 7 (kwas dichromowy – powstaje przy wysokim stężeniu tlenku chromu (3)).
Tlenek chromu (6) jest bardzo silnym utleniaczem, dlatego silnie oddziałuje z substancjami organicznymi:
C 2 H 5 OH + 4CrO 3 \u003d 2CO 2 + 2Cr 2 O 3 + 3H 2 O
Utlenia również jod, siarkę, fosfor, węgiel:
3S + 4CrO 3 \u003d 3SO 2 + 2Cr 2 O 3
Ćwiczenie: wykonać równania reakcji chemicznych tlenku chromu (6) z jodem, fosforem, węglem; do jednego z równań, sporządź wagę elektroniczną, wskaż środek utleniający i środek redukujący
Po podgrzaniu do 250 0 C tlenek chromu (6) rozkłada się:
4CrO 3 \u003d 2Cr 2 O 3 + 3O 2
Tlenek chromu (6) można otrzymać przez działanie stężonym kwasem siarkowym na stałe chromiany i dichromiany:
K 2 Cr 2 O 7 + H 2 SO 4 \u003d K 2 SO 4 + 2CrO 3 + H 2 O
2. Kwasy chromowe i dichromowe.
Kwasy chromowy i dichromowy występują tylko w roztworach wodnych, tworzą trwałe sole, odpowiednio chromiany i dichromiany. Chromiany i ich roztwory są żółte, dichromiany pomarańczowe.
Jony chromianowe – CrO 4 2- i dichromianowe – jony Cr 2O 7 2- łatwo przenikają się nawzajem, gdy zmienia się środowisko roztworu
W kwaśnym środowisku roztworu chromiany zamieniają się w dwuchromiany:
2K 2 CrO 4 + H 2 SO 4 = K 2 Cr 2 O 7 + K 2 SO 4 + H 2 O
W środowisku alkalicznym dwuchromiany zamieniają się w chromiany:
K 2 Cr 2 O 7 + 2KOH \u003d 2K 2 CrO 4 + H 2 O
Po rozcieńczeniu kwas dichromowy staje się kwasem chromowym:
H 2 Cr 2 O 7 + H 2 O \u003d 2H 2 CrO 4
5. Zależność właściwości związków chromu od stopnia utlenienia.
Stan utlenienia +2 +3 +6 Tlenek CrO Cr 2 O 3 CrO3 Natura tlenku podstawowy amfoteryczny kwas Wodorotlenek Cr(OH) 2 Cr(OH) 3 – H 3 CrO 3 H2CrO4 Charakter wodorotlenku podstawowy amfoteryczny kwas → osłabienie podstawowych właściwości i wzmocnienie kwaśnych→
6. Właściwości redoks związków chromu.
Reakcje w środowisku kwaśnym.
W środowisku kwaśnym związki Cr+6 zamieniają się w związki Cr+3 pod wpływem czynników redukujących: H 2 S, SO 2, FeSO 4
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
S-2 – 2e → S 0
2Cr +6 + 6e → 2Cr +3
Ćwiczenie:
1. Wyrównaj równanie reakcji metodą równowagi elektronowej, wskaż środek utleniający i środek redukujący:
Na 2 CrO 4 + K 2 S + H 2 SO 4 = S + Cr 2 (SO 4) 3 + K 2 SO 4 + Na 2 SO 4 + H 2 O
2. Dodaj produkty reakcji, zrównaj równanie metodą równowagi elektronowej, wskaż środek utleniający i środek redukujący:
K 2 Cr 2 O 7 + SO 2 + H 2 SO 4 \u003d? +? +H2O
Reakcje w środowisku alkalicznym.
W środowisku alkalicznym związki chromu Cr+3 przekształcają się w związki Cr+6 pod wpływem czynników utleniających: 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 –
Ćwiczenie:
Wyrównaj równanie reakcji metodą równowagi elektronowej, wskaż środek utleniający i środek redukujący:
NaCrO 2 + J 2 + NaOH = Na 2 CrO 4 + NaJ + H 2 O
Dodaj produkty reakcji, zrównaj równanie metodą równowagi elektronowej, wskaż środek utleniający i środek redukujący:
Cr(OH) 3 + Ag 2 O + NaOH = Ag + ? +?
Tak więc właściwości utleniające są konsekwentnie wzmacniane wraz ze zmianą stanów utlenienia w szeregu: Cr +2 → Cr +3 → Cr +6. Związki chromu (2) są silnymi środkami redukującymi, łatwo się utleniają, zamieniając się w związki chromu (3). Związki chromu (6) są silnymi utleniaczami, łatwo redukowanymi do związków chromu (3). Związki chromu (3) w interakcji z silnymi środkami redukującymi wykazują właściwości utleniające przekształcając się w związki chromu (2), a wchodząc w interakcje z silnymi środkami utleniającymi wykazują właściwości redukujące przekształcając się w związki chromu (6)
Do metody wykładowej:
W celu zwiększenia aktywności poznawczej studentów i podtrzymania zainteresowania wskazane jest przeprowadzenie podczas wykładu eksperymentu pokazowego. W zależności od możliwości laboratorium edukacyjnego studenci mogą zademonstrować następujące eksperymenty:
otrzymanie tlenku chromu (2) i wodorotlenku chromu (2), dowód ich podstawowych właściwości;
otrzymanie tlenku chromu (3) i wodorotlenku chromu (3), potwierdzających ich właściwości amfoteryczne;
otrzymywanie tlenku chromu (6) i rozpuszczanie go w wodzie (otrzymywanie kwasów chromowego i dwuchromowego);
przejście chromianów w dichromiany, dichromiany w chromiany.
Zadania samodzielnej pracy można różnicować biorąc pod uwagę realne możliwości uczenia się uczniów. Możesz ukończyć wykład, wykonując następujące zadania: napisz równania reakcji chemicznych, za pomocą których możesz przeprowadzić następujące przekształcenia:
III. Zadanie domowe: zakończyć wykład (dodać równania reakcji chemicznych)
Wasiljewa Z.G. Prace laboratoryjne z chemii ogólnej i nieorganicznej. -M.: “Chemia”, 1979 – 450 s. Jegorow A.S. Korepetytor chemii. – Rostów nad Donem: „Phoenix”, 2006.-765 s. Kudryavtsev A.A. Kompilacja równań chemicznych. – M., “Szkoła Wyższa”, 1979. – 295 s. Pietrow M.M. Chemia nieorganiczna. – Leningrad: „Chemia”, 1989. – 543 s. Uszkalowa W.N. Chemia: konkurencyjne zadania i odpowiedzi. – M .: “Oświecenie”, 2000. – 223 s.
Twardy, niebiesko-biały metal. Chrom jest czasami określany jako metal żelazny. Ten metal jest zdolny do malowania związków na różne kolory, dlatego nazwano go „chromem”, co oznacza „farba”. Chrom to mikroelement niezbędny do prawidłowego rozwoju i funkcjonowania organizmu człowieka. Jej najważniejszą biologiczną rolą jest regulacja metabolizmu węglowodanów i poziomu glukozy we krwi.
Zobacz też:
STRUKTURA
W zależności od rodzaju wiązania chemicznego – podobnie jak wszystkie metale, chrom ma metaliczny typ sieci krystalicznej, to znaczy w węzłach sieci znajdują się atomy metalu.
W zależności od symetrii przestrzennej – sześcienny, skupiony na ciele a = 0,28839 nm. Cechą chromu jest gwałtowna zmiana jego właściwości fizycznych w temperaturze około 37°C. Sieć krystaliczna metalu składa się z jego jonów i ruchomych elektronów. Podobnie atom chromu w stanie podstawowym ma konfigurację elektroniczną. W temperaturze 1830°C możliwa jest transformacja w modyfikację z siatką skoncentrowaną na powierzchni, a = 3,69Å.
NIERUCHOMOŚCI
Chrom ma twardość 9 w skali Mohsa, jeden z najtwardszych czystych metali (drugi tylko iryd, beryl, wolfram i uran). Bardzo czysty chrom daje się dość dobrze obrabiać. Stabilny w powietrzu dzięki pasywacji. Z tego samego powodu nie reaguje z kwasami siarkowym i azotowym. W temperaturze 2000 °C wypala się, tworząc zielony tlenek chromu (III) Cr 2 O 3, który ma właściwości amfoteryczne. Po podgrzaniu reaguje z wieloma niemetalami, często tworząc związki o składzie niestechiometrycznym – węgliki, borki, krzemki, azotki itp. Chrom tworzy liczne związki na różnych stopniach utlenienia, głównie +2, +3, +6. Chrom ma wszystkie właściwości charakterystyczne dla metali – dobrze przewodzi ciepło i prąd elektryczny oraz ma blask właściwy większości metali. Jest antyferromagnesem i paramagnetem, czyli w temperaturze 39°C przechodzi ze stanu paramagnetycznego do stanu antyferromagnetycznego (punkt Néela).
REZERWY I PRODUKCJA
Największe złoża chromu znajdują się w RPA (1 miejsce na świecie), Kazachstanie, Rosji, Zimbabwe, Madagaskarze. Istnieją również złoża w Turcji, Indiach, Armenii, Brazylii i na Filipinach.Główne złoża rud chromu w Federacji Rosyjskiej znane są na Uralu (Donskoje i Saranowskoje). Rozpoznane złoża w Kazachstanie to ponad 350 mln ton (2 miejsce na świecie). Chrom występuje w przyrodzie głównie w postaci rudy chromowo-żelazowej Fe(CrO 2) 2 (chromit żelaza). Żelazochrom otrzymuje się z niego poprzez redukcję w piecach elektrycznych koksem (węglem). W celu uzyskania czystego chromu reakcję prowadzi się w następujący sposób:
1) chromit żelaza jest stapiany z węglanem sodu (soda kalcynowana) w powietrzu;
2) rozpuścić chromian sodu i oddzielić go od tlenku żelaza;
3) przekształcić chromian w dichromian przez zakwaszenie roztworu i krystalizację dichromianu;
4) czysty tlenek chromu otrzymuje się poprzez redukcję dwuchromianu sodu węglem drzewnym;
5) za pomocą aluminotermii uzyskuje się metaliczny chrom;
6) metodą elektrolizy chrom elektrolityczny otrzymuje się z roztworu bezwodnika chromowego w wodzie z dodatkiem kwasu siarkowego.
POCHODZENIE
Średnia zawartość Chromu w skorupie ziemskiej (clarke) wynosi 8,3,10 -3%. Pierwiastek ten jest prawdopodobnie bardziej charakterystyczny dla płaszcza Ziemi, ponieważ skały ultramaficzne, uważane za najbliższe płaszczowi Ziemi, są wzbogacone w Chrom (2,10 -4%). Chrom tworzy masywne i rozproszone rudy w skałach ultramaficznych; związane jest z nimi powstawanie największych złóż Chromu. W skałach zasadowych zawartość Chromu sięga tylko 2-10-2%, w skałach kwaśnych 2,5-10-3%, w skałach osadowych (piaskowcach) 3,5-10-3%, łupkach 9-10-3%. Chrom jest stosunkowo słabym migrantem wodnym; Zawartość chromu w wodzie morskiej wynosi 0,00005 mg/l.
Ogólnie rzecz biorąc, chrom jest metalem głębokich stref Ziemi; Meteoryty kamienne (analogi płaszcza) są również wzbogacone w Chrom (2,7·10 -1%). Znanych jest ponad 20 minerałów chromu. Jedynie spinele chromowe (do 54% Cr) mają znaczenie przemysłowe; ponadto chrom jest zawarty w wielu innych minerałach, które często towarzyszą rudom chromu, ale same w sobie nie mają żadnej wartości praktycznej (uwarowit, wołkonskoit, kemeryt, fuchsyt).
Istnieją trzy główne minerały chromu: magnochromit (Mg, Fe)Cr 2 O 4 , chrompikotyt (Mg, Fe) (Cr, Al) 2 O 4 i glinochromit (Fe, Mg) (Cr, Al) 2 O 4 . Są nie do odróżnienia z wyglądu i są nieprecyzyjnie określane jako „chromity”.
PODANIE
Chrom jest ważnym składnikiem wielu stali stopowych (w szczególności stali nierdzewnych), a także wielu innych stopów. Dodatek chromu znacznie zwiększa twardość i odporność na korozję stopów. Zastosowanie chromu opiera się na jego odporności na ciepło, twardości i odporności na korozję. Przede wszystkim Chrom jest używany do wytopu stali chromowych. Chrom glino- i krzemotermiczny stosowany jest do wytopu nichromu, nimonu, innych stopów niklu oraz stellitu.
Znaczna ilość chromu jest używana do dekoracyjnych powłok odpornych na korozję. Proszek chromowy znalazł szerokie zastosowanie w produkcji wyrobów metalowo-ceramicznych oraz materiałów na elektrody spawalnicze. Chrom w postaci jonu Cr 3+ jest zanieczyszczeniem rubinu, który jest używany jako kamień szlachetny i materiał laserowy. Do wytrawiania tkanin podczas barwienia stosuje się związki chromu. Niektóre sole chromu są używane jako składnik roztworów garbarskich w przemyśle skórzanym; PbCrO 4 , ZnCrO 4 , SrCrO 4 – jako farby artystyczne. Wyroby ogniotrwałe chromitowo-magnezytowe wytwarzane są z mieszaniny chromitu i magnezytu.
Jest stosowany jako odporna na zużycie i piękna galwanizacja (chromowanie).
Chrom wykorzystywany jest do produkcji stopów: chrom-30 i chrom-90, niezbędnych do produkcji dysz mocnych palników plazmowych oraz w przemyśle lotniczym.
Chrom – Cr
키워드에 대한 정보 chrom właściwości fizyczne i chemiczne
다음은 Bing에서 chrom właściwości fizyczne i chemiczne 주제에 대한 검색 결과입니다. 필요한 경우 더 읽을 수 있습니다.
이 기사는 인터넷의 다양한 출처에서 편집되었습니다. 이 기사가 유용했기를 바랍니다. 이 기사가 유용하다고 생각되면 공유하십시오. 매우 감사합니다!
사람들이 주제에 대해 자주 검색하는 키워드 Chromium || B.Sc. 2nd Year || Inorganic Chemistry, Paper-I || Physical and Chemical Properties
- 동영상
- 공유
- 카메라폰
- 동영상폰
- 무료
- 올리기
Chromium #|| #B.Sc. #2nd #Year #|| #Inorganic #Chemistry, #Paper-I #|| # #Physical #and #Chemical #Properties
YouTube에서 chrom właściwości fizyczne i chemiczne 주제의 다른 동영상 보기
주제에 대한 기사를 시청해 주셔서 감사합니다 Chromium || B.Sc. 2nd Year || Inorganic Chemistry, Paper-I || Physical and Chemical Properties | chrom właściwości fizyczne i chemiczne, 이 기사가 유용하다고 생각되면 공유하십시오, 매우 감사합니다.
