크롬의 산화 상태가 가장 높은 화합물. 크롬. 크롬의 산화 상태. 크롬의 화학적 성질

크롬은 4주기 6그룹의 2차 하위그룹에 속하는 원소입니다. 주기율표 D.I. Mendeleev의 화학 원소, 원자 번호 24. 기호 Cr (lat. Chromium)로 표시됩니다. 단체 크롬은 청백색의 단단한 금속입니다.

크롬의 화학적 성질

정상적인 조건에서 크롬은 불소와만 반응합니다. 고온(600°C 이상)에서는 산소, 할로겐, 질소, 규소, 붕소, 황, 인과 상호작용합니다.

4Cr + 3O 2 – t° →2Cr 2 O 3

2Cr + 3Cl 2 – t° → 2CrCl 3

2Cr + N 2 – t° → 2CrN

2Cr + 3S – t° → Cr 2 S 3

가열되면 수증기와 반응합니다.

2Cr + 3H 2 O → Cr 2 O 3 + 3H 2

크롬은 묽은 강산(HCl, H 2 SO 4)에 용해됩니다.

공기가 없으면 Cr 2+ 염이 형성되고, 공기 중에서 Cr 3+ 염이 형성됩니다.

Cr + 2HCl → CrCl 2 + H 2

2Cr + 6HCl + O 2 → 2CrCl 3 + 2H 2 O + H 2

금속 표면에 보호 산화물 필름이 존재하면 농축된 산 용액(산화제)과 관련하여 금속의 수동성을 설명합니다.

크롬 화합물

크롬(II) 산화물및 크롬(II) 수산화물은 본질적으로 염기성입니다.

Cr(OH) 2 + 2HCl → CrCl 2 + 2H 2 O

크롬(II) 화합물은 강력한 환원제입니다. 대기 산소의 영향을 받아 크롬(III) 화합물로 전환됩니다.

2CrCl2 + 2HCl → 2CrCl3 + H2

4Cr(OH) 2 + O 2 + 2H 2 O → 4Cr(OH) 3

산화크롬(III) Cr 2 O 3 는 녹색의 수불용성 분말입니다. 수산화크롬(III) 또는 중크롬산칼륨과 암모늄을 하소하여 얻을 수 있습니다.

2Cr(OH) 3 – t° → Cr 2 O 3 + 3H 2 O

4K 2 Cr 2 O 7 – t° → 2Cr 2 O 3 + 4K 2 CrO 4 + 3O 2

(NH 4) 2 Cr 2 O 7 – t° → Cr 2 O 3 + N 2 + 4H 2 O (화산 반응)

양쪽성 산화물. Cr 2 O 3가 알칼리, 소다 및 산성 염과 융합되면 산화 상태가 (+3)인 크롬 화합물이 생성됩니다.

Cr 2 O 3 + 2NaOH → 2NaCrO 2 + H 2 O

Cr 2 O 3 + Na 2 CO 3 → 2NaCrO 2 + CO 2

알칼리와 산화제의 혼합물과 융합하면 산화 상태(+6)의 크롬 화합물이 생성됩니다.

Cr 2 O 3 + 4KOH + KClO 3 → 2K 2 CrO 4 + KCl + 2H 2 O

크롬(III) 수산화물 C 아르 자형 (오) 3 . 양쪽성 수산화물. 회녹색, 가열하면 분해되어 물을 잃고 녹색을 형성함 메타수산화물 CrO(OH). 물에 용해되지 않습니다. 회청색 및 청록색 수화물로 용액에서 침전됩니다. 산 및 알칼리와 반응하며 암모니아 수화물과 상호작용하지 않습니다.

그것은 양쪽성 특성을 가지고 있습니다 - 산과 알칼리 모두에 용해됩니다.

2Cr(OH) 3 + 3H 2 SO 4 → Cr 2 (SO 4) 3 + 6H 2 O Cr(OH) 3 + ZN + = Cr 3+ + 3H 2 O

Cr(OH) 3 + KOH → K, Cr(OH) 3 + ZON - (농도) = [Cr(OH) 6 ] 3-

Cr(OH) 3 + KOH → KCrO 2 + 2H 2 O Cr(OH) 3 + MOH = MSrO 2 (녹색) + 2H 2 O (300-400 °C, M = Li, Na)

크롬(OH) 3 →(120 영형 씨 – 시간 2 영형) CrO(OH) →(430-1000 0C –시간 2 영형) Cr2O3

2Cr(OH) 3 + 4NaOH (농도) + ZN 2 O 2 (농도) = 2Na 2 CrO 4 + 8H 2 0

영수증: 크롬(III) 염 용액에서 암모니아 수화물로 침전:

Cr 3+ + 3(NH 3 H 2 O) = 와 함께아르 자형(오)3 ↓+ ЗNН 4+

Cr 2 (SO 4) 3 + 6NaOH → 2Cr(OH) 3 ↓+ 3Na 2 SO 4 (과잉 알칼리 - 침전물이 용해됨)

크롬(III)염은 보라색 또는 짙은 녹색을 띤다. 그들의 화학적 성질은 무색 알루미늄염과 유사합니다.

Cr(III) 화합물은 산화 및 환원 특성을 모두 나타낼 수 있습니다.

Zn + 2Cr +3 Cl 3 → 2Cr +2 Cl 2 + ZnCl 2

2Cr +3 Cl 3 + 16NaOH + 3Br 2 → 6NaBr + 6NaCl + 8H 2 O + 2Na 2 Cr +6 O 4

6가 크롬 화합물

크롬(VI) 산화물 CrO 3 - 밝은 빨간색 결정으로 물에 용해됩니다.

크롬산칼륨(또는 중크롬산염)과 H 2 SO 4 (농축)에서 얻습니다.

K 2 CrO 4 + H 2 SO 4 → CrO 3 + K 2 SO 4 + H 2 O

K 2 Cr 2 O 7 + H 2 SO 4 → 2CrO 3 + K 2 SO 4 + H 2 O

CrO 3는 산성 산화물이며 알칼리와 함께 노란색 크롬산염 CrO 4 2-를 형성합니다.

CrO3 + 2KOH → K2CrO4 + H2O

산성 환경에서 크롬산염은 주황색 중크롬산염 Cr 2 O 7 2-로 변합니다.

2K 2 CrO 4 + H 2 SO 4 → K 2 Cr 2 O 7 + K 2 SO 4 + H 2 O

알칼리성 환경에서 이 반응은 반대 방향으로 진행됩니다.

K 2 Cr 2 O 7 + 2KOH → 2K 2 CrO 4 + H 2 O

중크롬산칼륨은 산성 환경에서 산화제입니다.

K 2 Cr 2 O 7 + 4H 2 SO 4 + 3Na 2 SO 3 = Cr 2 (SO 4) 3 + 3Na 2 SO 4 + K 2 SO 4 + 4H 2 O

K 2 Cr 2 O 7 + 4H 2 SO 4 + 3NaNO 2 = Cr 2 (SO 4) 3 + 3NaNO 3 + K 2 SO 4 + 4H 2 O

K 2 Cr 2 O 7 + 7H 2 SO 4 + 6KI = Cr 2 (SO 4) 3 + 3I 2 + 4K 2 SO 4 + 7H 2 O

K 2 Cr 2 O 7 + 7H 2 SO 4 + 6FeSO 4 = Cr 2 (SO 4) 3 + 3Fe 2 (SO 4) 3 + K 2 SO 4 + 7H 2 O

크롬산칼륨K 2 Cr 오 4 . 옥소솔. 노란색, 비흡습성. 분해되지 않고 녹으며 열적으로 안정합니다. 물에 매우 잘 녹는다( 노란색용액의 색은 CrO 4 2- 이온에 해당함), 음이온이 약간 가수분해됩니다. 산성 환경에서는 K 2 Cr 2 O 7 로 변합니다. 산화제(K 2 Cr 2 O 7보다 약함). 이온 교환 반응을 시작합니다.

정성적 반응 CrO 4 2- 이온에서 - 강산성 환경에서 분해되는 크롬산 바륨의 노란색 침전물이 침전됩니다. 직물염색용 매염제, 가죽무두질제, 선택적 산화제, 분석화학 시약으로 사용된다.

가장 중요한 반응의 방정식:

2K 2 CrO 4 +H 2 SO 4(30%)= K 2 Cr 2 O 7 +K 2 SO 4 +H 2 O

2K 2 CrO 4 (t) +16HCl (농도, 수평선) = 2CrCl 3 +3Cl 2 +8H 2 O+4KCl

2K 2 CrO 4 +2H 2 O+3H 2 S=2Cr(OH) 3 ↓+3S↓+4KOH

2K 2 CrO 4 +8H 2 O+3K 2 S=2K[Cr(OH) 6 ]+3S↓+4KOH

2K 2 CrO 4 +2AgNO 3 =KNO 3 +Ag 2 CrO 4(빨간색) ↓

정성적 반응:

K 2 CrO 4 + BaCl 2 = 2KCl + BaCrO 4 ↓

2BaCrO 4 (t) + 2HCl (희석) = BaCr 2 O 7 (p) + BaC1 2 + H 2 O

영수증: 공기 중에서 칼륨과 크로마이트의 소결:

4(Cr 2 Fe XXX")O 4 + 8K 2 CO 3 + 7O 2 = 8K 2 CrO 4 + 2Fe 2 O 3 + 8СO 2 (1000 °C)

중크롬산칼륨 케이 2 Cr 2 영형 7 . 옥소솔. 기술명 크롬 피크. 주황색-빨간색, 비흡습성. 분해되지 않고 녹고, 더 가열하면 분해됩니다. 물에 매우 잘 녹는다( 주황색용액의 색은 Cr 2 O 7 2- 이온에 해당합니다. 알칼리성 환경에서는 K 2 CrO 4 를 형성합니다. 용액 및 융합 중 전형적인 산화제. 이온 교환 반응을 시작합니다.

정성적 반응- H 2 O 2 존재 하에서 에테르 용액의 청색, 원자 수소의 작용하에 수용액의 청색.

가죽 태닝제, 직물 염색용 매염제, 불꽃 조성물의 성분, 분석 화학 시약, 금속 부식 억제제, H 2 SO 4 (농축)과의 혼합물로 사용됩니다. 화학 접시 세척용입니다.

가장 중요한 반응의 방정식:

4K 2 Cr 2 O 7 =4K 2 CrO 4 +2Cr 2 O 3 +3O 2 (500-600 o C)

K 2 Cr 2 O 7 (t) +14HCl (농도) = 2CrCl 3 +3Cl 2 +7H 2 O+2KCl (비등)

K 2 Cr 2 O 7 (t) +2H 2 SO 4(96%) ⇌2KHSO 4 +2CrO 3 +H 2 O (“크롬 혼합물”)

K2Cr2O7+KOH(농도) =H2O+2K2CrO4

Cr 2 O 7 2- +14H + +6I - =2Cr 3+ +3I 2 ↓+7H 2 O

Cr 2 O 7 2- +2H + +3SO 2 (g) = 2Cr 3+ +3SO 4 2- +H 2 O

Cr2O72- +H2O +3H2S(g) =3S↓+2OH - +2Cr2(OH)3 ↓

Cr 2 O 7 2- (농도) +2Ag + (희석) =Ag 2 Cr 2 O 7 (적색) ↓

Cr 2 O 7 2- (희석) +H 2 O +Pb 2+ =2H + + 2PbCrO 4 (적색) ↓

K2Cr2O7(t) +6HCl+8H0(Zn)=2CrCl2(syn) +7H2O+2KCl

영수증: K 2 CrO 4를 황산으로 처리:

2K 2 CrO 4 + H 2 SO 4 (30%) = K 2Cr 2 영형 7 + K2SO4 + H2O

정의

크롬주기율표의 2차(B) 하위 그룹 VI족의 네 번째 주기에 위치합니다. 명칭 – Cr. 단순한 물질의 형태 - 회백색의 반짝이는 금속.

크롬은 몸체 중심의 입방 격자 구조를 가지고 있습니다. 밀도 - 7.2g/cm3. 녹는 점과 끓는점은 각각 1890oC와 2680oC입니다.

화합물의 크롬 산화 상태

크롬은 단순한 물질, 즉 금속의 형태로 존재할 수 있으며 원소 상태의 금속 산화 상태는 다음과 같습니다. 영, 전자 밀도의 분포가 균일하기 때문입니다.

산화 상태 (+2) 그리고 (+3) 크롬은 산화물(Cr +2 O, Cr +3 2 O 3), 수산화물(Cr +2 (OH) 2, Cr +3 (OH) 3), 할로겐화물(Cr +2 Cl 2, Cr +3 Cl 3)에 나타납니다. ), 황산염(Cr +2 SO 4, Cr +3 2 (SO 4) 3) 및 기타 화합물.

크롬은 또한 산화 상태를 특징으로 합니다. (+6) : Cr +6 O 3, H 2 Cr +6 O 4, H 2 Cr +6 2 O 7, K 2 Cr +6 2 O 7 등

문제 해결의 예

실시예 1

실시예 2

운동

인은 다음 화합물에서 동일한 산화 상태를 갖습니다.

a) Ca 3 P 2 및 H 3 PO 3;

b) KH2PO4 및 KPO3;

c) P4O6 및 P4O10;

d) H3PO4 및 H3PO3.

해결책

제기된 질문에 대한 정답을 제공하기 위해 제안된 화합물의 각 쌍에서 인의 산화 정도를 교대로 결정합니다.

a) 칼슘의 산화 상태는 각각 (+2), 산소 및 수소 - (-2) 및 (+1)입니다. 제안된 화합물에서 인의 산화 상태 값을 "x"와 "y"로 가정하겠습니다.

3 ×2 + x ×2 = 0;

3 + y + 3×(-2) = 0;

대답이 잘못되었습니다.

b) 칼륨의 산화 상태는 (+1)이고, 산소와 수소는 각각 (-2)와 (+1)입니다. 제안된 화합물에서 염소의 산화 상태 값을 "x"와 "y"로 가정하겠습니다.

1 + 2×1 +x + (-2)×4 = 0;

1 + y + (-2)×3 = 0;

대답은 정확합니다.

답변

옵션 (b).

표적:수업 주제에 대한 학생들의 지식을 심화시킵니다.

작업:

크롬을 단순한 물질로 특성화합니다.
학생들에게 다양한 산화 상태의 크롬 화합물을 소개합니다.
산화 정도에 대한 화합물 특성의 의존성을 보여줍니다.
크롬 화합물의 산화 환원 특성을 보여줍니다.
분자 및 이온 형태의 화학 반응 방정식을 작성하고 전자 균형을 만드는 학생들의 기술을 계속 개발합니다.
화학 실험을 관찰하는 기술을 계속 개발합니다.

수업 형식:학생들의 독립적인 작업 요소와 화학 실험 관찰을 강의합니다.

수업의 진행

I. 이전 수업의 내용을 반복합니다.

1. 질문에 답하고 작업을 완료하세요.

크롬 하위 그룹에 속하는 요소는 무엇입니까?

원자의 전자식 쓰기

어떤 유형의 요소입니까?

화합물은 어떤 산화 상태를 나타냅니까?

원자 반경과 이온화 에너지는 크롬에서 텅스텐으로 어떻게 변합니까?

학생들에게 표로 작성된 원자 반경, 이온화 에너지 값을 사용하여 표를 완성하고 결론을 도출하도록 요청할 수 있습니다.

샘플 테이블:

2. "자연, 준비 및 응용 분야의 크롬 하위 그룹 요소"라는 주제에 대한 학생의 보고서를 들어보세요.

II. 강의.

강의 개요:

크롬.
크롬 화합물. (2)

산화크롬; (2)
수산화 크롬. (2)

크롬 화합물. (삼)

산화크롬; (삼)
수산화 크롬. (삼)

크롬 화합물 (6)

산화크롬; (6)
크롬산과 이크롬산.

산화 정도에 따른 크롬 화합물의 특성의 의존성.
크롬 화합물의 산화환원 특성.

1. 크롬.

크롬은 푸른 빛을 띠는 흰색의 반짝이는 금속으로, 매우 단단하며(밀도 7.2g/cm3), 녹는점은 1890˚C입니다.

화학적 특성:크롬은 정상적인 조건에서 비활성 금속입니다. 이는 표면이 산화막(Cr 2 O 3)으로 덮여 있다는 사실로 설명됩니다. 가열하면 산화막이 파괴되고 크롬은 고온에서 단순 물질과 반응합니다.

4Сr +3О 2 = 2Сr 2 О 3
2Сr + 3S = Сr 2S 3
2Сr + 3Cl 2 = 2СrСl 3

운동:크롬과 질소, 인, 탄소 및 규소의 반응에 대한 방정식을 작성합니다. 방정식 중 하나에 대한 전자 저울을 작성하고 산화제와 환원제를 나타냅니다.

크롬과 복합 물질의 상호 작용:

매우 높은 온도에서 크롬은 물과 반응합니다.

2Сr + 3Н2О = Сr2О3 + 3Н2

운동:

크롬은 묽은 황산 및 염산과 반응합니다.

Cr + H2SO4 = CrSO4 + H2
Cr + 2HCl = CrCl2 + H2

운동:전자 저울을 작성하고 산화제와 환원제를 표시하십시오.

농축된 황산 염산 및 질산은 크롬을 부동태화합니다.

2. 크롬 화합물. (2)

1. 산화크롬(2)- CrO는 고체의 밝은 빨간색 물질로 전형적인 염기성 산화물(크롬(2) 수산화물 - Cr(OH) 2에 해당)이며 물에는 용해되지 않지만 산에는 용해됩니다.

CrO + 2HCl = CrCl 2 + H 2 O

운동:산화크롬(2)과 황산의 상호작용에 대한 반응식을 분자 및 이온 형태로 작성하십시오.

산화크롬(2)은 공기 중에서 쉽게 산화됩니다.

4CrO+ O 2 = 2Cr 2 O 3

운동:전자 저울을 작성하고 산화제와 환원제를 표시하십시오.

산화크롬(2)은 크롬 아말감이 대기 산소와 산화되어 형성됩니다.

2Сr (아말감) + O 2 = 2СrО

2. 수산화 크롬 (2)- Cr(OH) 2는 노란색 물질로 물에 잘 녹지 않으며 뚜렷한 기본 특성을 가지므로 산과 상호 작용합니다.

Cr(OH)2 + H2SO4 = CrSO4 + 2H2O

운동:산화크롬(2)과 염산의 상호작용에 대한 반응식을 분자 및 이온 형태로 작성합니다.

크롬(2) 산화물과 마찬가지로 크롬(2) 수산화물도 산화됩니다.

4 Cr(OH) 2 + O 2 + 2H 2 O = 4Cr(OH) 3

운동:전자 저울을 작성하고 산화제와 환원제를 표시하십시오.

수산화크롬(2)은 크롬염(2)에 알칼리가 작용하여 얻을 수 있습니다.

CrCl 2 + 2KOH = Cr(OH) 2 ↓ + 2KCl

운동:이온 방정식을 쓰세요.

3. 크롬 화합물. (삼)

1. 산화크롬 (3)- Cr 2 O 3 – 짙은 녹색 분말, 물에 불용성, 내화성, 경도가 강옥(수산화 크롬(3) – Cr(OH) 3)에 가깝습니다. 산화크롬(3)은 본질적으로 양쪽성이지만 산과 알칼리에는 잘 녹지 않습니다. 융합 중에 알칼리와의 반응이 발생합니다.

Cr2O3 + 2KOH = 2KSrO2 (크로마이트 K)+ H2O

운동:산화 크롬 (3)과 수산화 리튬의 상호 작용에 대한 분자 및 이온 형태의 반응식을 작성하십시오.

산과 알칼리의 농축 용액과 상호작용하는 것은 어렵습니다.

Cr 2 O 3 + 6 KOH + 3H 2 O = 2K 3 [Cr(OH) 6 ]
Cr2O3 + 6HCl = 2CrCl3 + 3H2O

운동:산화크롬(3)과 진한 황산 및 진한 수산화나트륨 용액의 상호작용에 대한 분자 및 이온 형태의 반응식을 작성합니다.

산화크롬(3)은 중크롬산암모늄을 분해하여 얻을 수 있습니다.

(NН 4)2Сr 2 О 7 = N 2 + Сr 2 О 3 +4Н 2 О

2. 수산화크롬 (3) Cr(OH) 3은 크롬염 용액에 알칼리가 작용하여 얻어집니다(3).

CrCl3 + 3KOH = Cr(OH)3 ↓ + 3KCl

운동:이온 방정식 쓰기

수산화크롬(3)은 회색-녹색 침전물이며, 이를 받으면 알칼리가 부족하게 섭취되어야 합니다. 이러한 방식으로 얻은 수산화크롬(3)은 해당 산화물과 달리 산 및 알칼리와 쉽게 상호작용합니다. 양쪽성 특성을 나타냅니다.

Cr(OH) 3 + 3HNO 3 = Cr(NO 3) 3 + 3H 2 O
Cr(OH)3 + 3KOH = K3 [Cr(OH)6] (헥사히드록소크로마이트 K)

운동:수산화 크롬(3)과 염산 및 수산화 나트륨의 상호 작용에 대한 분자 및 이온 형태의 반응식을 작성합니다.

Cr(OH) 3가 알칼리와 융합되면 메타크로마이트와 오르토크로마이트가 생성됩니다.

Cr(OH) 3 + KOH = KCrO 2 (메크로마이트 K)+ 2H 2 O
Cr(OH)3 + KOH = K3CrO3 (정색체 K)+ 3H2O

4. 크롬 화합물. (6)

1. 산화크롬 (6)- CrO 3 – 암적색의 결정질 물질로 물에 잘 녹으며 전형적인 산성 산화물입니다. 이 산화물은 두 가지 산에 해당합니다.

CrO3 + H2O = H2CrO4 (크롬산 – 물이 과잉일 때 형성됨)
CrO3 + H2O =H2Cr2O7 (이크롬산 - 고농도의 산화크롬(3)에서 형성됨).

산화크롬(6)은 매우 강력한 산화제이므로 유기 물질과 에너지적으로 상호 작용합니다.

C2H5OH + 4CrO3 = 2CO2 + 2Cr2O3 + 3H2O

또한 요오드, 황, 인, 석탄을 산화시킵니다.

3S + 4CrO3 = 3SO2 + 2Cr2O3

운동:요오드, 인, 석탄과 산화 크롬 (6)의 화학 반응 방정식을 작성합니다. 방정식 중 하나에 대한 전자 저울을 만들고 산화제와 환원제를 나타냅니다.

250°C로 가열하면 산화크롬(6)이 분해됩니다.

4CrO3 = 2Cr2O3 + 3O2

산화크롬(6)은 고체 크롬산염과 중크롬산염에 진한 황산을 작용시켜 얻을 수 있습니다.

K 2 Cr 2 O 7 + H 2 SO 4 = K 2 SO 4 + 2CrO 3 + H 2 O

2. 크롬산과 이크롬산.

크롬산과 이크롬산은 수용액에만 존재하며 각각 안정한 염, 크롬산염, 중크롬산염을 형성합니다. 크로메이트와 그 용액은 노란색이고, 중크롬산염은 주황색입니다.

크로메이트 - CrO 4 2- 이온과 중크롬산염 - Cr 2O 7 2- 이온은 용액 환경이 바뀌면 쉽게 서로 변환됩니다.

산성 용액에서 크롬산염은 중크롬산염으로 변환됩니다.

2K 2 CrO 4 + H 2 SO 4 = K 2 Cr 2 O 7 + K 2 SO 4 + H 2 O

알칼리성 환경에서 중크롬산염은 크롬산염으로 변합니다.

K 2 Cr 2 O 7 + 2 KOH = 2 K 2 CrO 4 + H 2 O

희석되면 이크롬산이 크롬산으로 변합니다.

H 2 Cr 2 O 7 + H 2 O = 2H 2 CrO 4

5. 산화 정도에 따른 크롬 화합물의 특성의 의존성.

산화 상태	+2	+3	+6
산화물	크로	Cr2O3	СrО 3
산화물의 특성	기초적인	양쪽성의	산
수산화물	크롬(OH) 2	Cr(OH)3 – H3CrO3	H2CrO4
수산화물의 성질	기초적인	양쪽성의	산
→ 염기성 약화 및 산성 강화 →

6. 크롬 화합물의 산화환원 특성.

산성 환경에서의 반응.

산성 환경에서 Cr +6 화합물은 환원제(H 2 S, SO 2, FeSO 4)의 작용으로 Cr +3 화합물로 변환됩니다.

K 2 Cr 2 O 7 + 3H 2 S + 4H 2 SO 4 = 3S + Cr 2 (SO 4) 3 + K 2 SO 4 + 7H 2 O
S -2 – 2e → S 0
2Cr +6 + 6e → 2Cr +3

운동:

1. 전자저울법을 사용하여 반응식을 균등화하고 산화제와 환원제를 표시합니다.

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. 반응 생성물을 추가하고 전자 천칭 방법을 사용하여 방정식을 균등화하고 산화제와 환원제를 표시합니다.

K 2 Cr 2 O 7 + SO 2 + H 2 SO 4 =? +? +H2O

알칼리성 환경에서의 반응.

알칼리성 환경에서 크롬 화합물 Cr +3은 산화제(J2, Br2, Cl2, Ag2O, KClO3, H2O2, KMnO4)의 작용으로 화합물 Cr +6으로 변환됩니다.

2KCrO 2 +3 Br 2 +8NaOH =2Na 2 CrO 4 + 2KBr +4NaBr + 4H 2 O
Cr +3 - 3e → Cr +6
Br20 +2e → 2Br -

운동:

전자저울법을 사용하여 반응식을 동일하게 하고, 산화제와 환원제를 표시하십시오.

NaCrO 2 + J 2 + NaOH = Na 2 CrO 4 + NaJ + H 2 O

반응 생성물을 추가하고 전자 천칭 방법을 사용하여 방정식을 균등화하고 산화제와 환원제를 표시합니다.

Cr(OH)3 + Ag2O + NaOH = Ag + ? + ?

따라서 산화 특성은 Cr +2 → Cr +3 → Cr +6의 일련의 산화 상태 변화에 따라 지속적으로 증가합니다. 크롬 화합물(2)은 강력한 환원제이며 쉽게 산화되어 크롬 화합물(3)로 변합니다. 크롬 화합물(6)은 강력한 산화제이며 쉽게 크롬 화합물(3)로 환원됩니다. 크롬 화합물(3)은 강한 환원제와 상호작용하면 산화성을 나타내어 크롬 화합물(2)로 변하고, 강한 산화제와 상호작용하면 환원성을 나타내어 크롬 화합물(6)로 변합니다.

강의 방법론:

학생들의 인지 활동을 강화하고 흥미를 유지하기 위해 강의 중에 실증 실험을 진행하는 것이 좋습니다. 교육 실험실의 역량에 따라 다음과 같은 실험을 학생들에게 시연할 수 있습니다.

기본 특성을 증명하는 산화 크롬(2)과 수산화 크롬(2)을 얻습니다.
산화크롬(3)과 수산화크롬(3)을 얻어 양쪽성 특성을 입증하는 단계;
산화크롬(6)을 얻고 이를 물에 용해시키는 단계(크롬산 및 이크롬산 제조);
크로메이트가 중크롬산염으로, 중크롬산염이 크롬산염으로 전이됩니다.

학생의 실제 학습 능력을 고려하여 독립적인 작업 과제를 차별화할 수 있습니다.
다음 작업을 완료하여 강의를 완료할 수 있습니다. 다음 변환을 수행하는 데 사용할 수 있는 화학 반응 방정식을 작성합니다.

.III. 숙제:강의를 개선하다(화학반응식을 추가하다)

Vasilyeva Z.G. 일반 및 무기 화학 분야의 실험실 작업. -M.: "화학", 1979 – 450p.
Egorov A.S. 화학 교사. – 로스토프나도누: “피닉스”, 2006.-765 p.
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Ushkalova V.N. 화학: 경쟁 과제 및 답변. - M .: "계몽", 2000. – 223 p.

멘델레예프 주기율표 VI족의 화학 원소인 크롬(Cr). 원자 번호 24, 원자 질량 51.996의 전이 금속입니다. 그리스어로 번역된 금속 이름은 "색상"을 의미합니다. 금속은 다양한 화합물에 내재된 다양한 색상 때문에 그 이름이 붙여졌습니다.

크롬의 물리적 특성

금속은 충분한 경도와 취성을 동시에 가지고 있습니다. 모스 척도에서 크롬의 경도는 5.5로 평가됩니다. 이 표시는 크롬이 우라늄, 이리듐, 텅스텐 및 베릴륨 다음으로 오늘날 알려진 모든 금속 중 최대 경도를 가지고 있음을 의미합니다. 단순 물질 크롬은 청백색을 띠는 것이 특징입니다.

금속은 희귀한 원소가 아닙니다. 지각의 농도는 질량 기준으로 0.02%에 이릅니다. 주식 크롬은 순수한 형태로 발견되지 않습니다. 금속 추출의 주요 원천인 광물과 광석에서 발견됩니다. 크로마이트(크롬 철광석, FeO*Cr 2 O 3)는 주요 크롬 화합물로 간주됩니다. 상당히 흔하지만 덜 중요한 또 다른 광물은 악어석 PbCrO 4 입니다.

금속은 1907 0 C (2180 0 K 또는 3465 0 F)의 온도에서 쉽게 녹을 수 있습니다. 2672 0 C의 온도에서 끓습니다. 금속의 원자 질량은 51.996 g/mol입니다.

크롬은 자기적 특성으로 인해 독특한 금속입니다. 실온에서는 반강자성 배열을 나타내는 반면, 다른 금속은 극도로 낮은 온도에서 이를 나타냅니다. 그러나 크롬을 37℃ 이상으로 가열하면 물리적 특성크롬교체. 따라서 전기 저항과 선팽창 계수가 크게 변하고 탄성 계수가 최소값에 도달하며 내부 마찰이 크게 증가합니다. 이 현상은 재료의 반강자성 특성이 상자성으로 바뀔 수 있는 Néel 지점의 통과와 관련이 있습니다. 이는 첫 번째 수준이 통과되었으며 물질의 양이 급격히 증가했음을 의미합니다.

크롬의 구조는 체심 격자이므로 금속은 취성-연성 기간의 온도를 특징으로 합니다. 그러나이 금속의 경우 순도가 매우 중요하므로 값은 -50 0 C - +350 0 C 범위입니다. 실습에서 알 수 있듯이 결정화 된 금속은 연성이 없지만 부드럽습니다. 어닐링 및 성형을 통해 가단성을 갖게 됩니다.

크롬의 화학적 성질

원자의 외부 구성은 3d 5 4s 1입니다. 일반적으로 화합물에서 크롬은 +2, +3, +6의 산화 상태를 가지며 그중 Cr 3+가 가장 큰 안정성을 나타냅니다. 또한 크롬이 완전히 다른 산화 상태를 나타내는 다른 화합물, 즉 : +1, +4, +5.

금속은 특별히 화학적으로 반응성이 없습니다. 크롬이 정상적인 조건에 노출되면 금속은 습기와 산소에 대한 저항성을 나타냅니다. 하지만, 이 특성크롬과 불소 화합물에는 적용되지 않습니다. CrF 3은 600 0 C를 초과하는 온도에 노출되면 수증기와 상호 작용하여 반응 결과 Cr 2 O 3뿐만 아니라 질소, 탄소 및 황을 형성합니다. .

크롬 금속을 가열하면 할로겐, 황, 규소, 붕소, 탄소 및 기타 원소와 반응하여 다음과 같은 크롬 화학 반응이 일어납니다.

Cr + 2F 2 = CrF 4 (CrF 5 혼합물 포함)

2Cr + 3Cl2 = 2CrCl3

2Cr + 3S = Cr 2 S 3

크로메이트는 공기 중의 용융 소다와 함께 크롬을 가열하여 얻을 수 있으며, 알칼리 금속의 질산염 또는 염소산염은 다음과 같습니다.

2Cr + 2Na2CO3 + 3O2 = 2Na2CrO4 + 2CO2.

크롬은 독성이 없으며 일부 화합물에 대해서는 말할 수 없습니다. 알려진 바와 같이, 이 금속의 먼지가 신체에 들어가면 폐를 자극할 수 있으며 피부를 통해 흡수되지 않습니다. 그러나 순수한 형태로 발생하지 않기 때문에 인체 내로의 진입은 불가능합니다.

3가 크롬이 들어간다 환경크롬광석 채굴 및 가공 중. 크롬은 체중 감량 프로그램에 사용되는 건강 보조 식품의 형태로 인체에 도입될 가능성이 높습니다. 원자가 +3의 크롬은 포도당 합성에 적극적으로 참여합니다. 과학자들은 크롬을 과도하게 섭취해도 흡수되지 않기 때문에 인체에 특별한 해를 끼치 지 않지만 체내에 축적될 수 있음을 발견했습니다.

6가 금속과 관련된 화합물은 독성이 매우 높습니다. 크롬산염 생산, 물체의 크롬 도금 및 일부 용접 작업 중에 인체에 들어갈 가능성이 나타납니다. 6가 원소가 존재하는 화합물은 강력한 산화제이기 때문에 이러한 크롬을 신체에 섭취하면 심각한 결과를 초래할 수 있습니다. 따라서 위와 장에 출혈을 일으킬 수 있으며 때로는 장 천공이 발생할 수 있습니다. 이러한 화합물이 피부에 접촉하면 화상, 염증, 궤양의 형태로 강한 화학 반응이 일어납니다.

산출물에서 얻어야 하는 크롬의 품질에 따라 금속을 생산하는 방법에는 산화크롬 농축 수용액 전기분해, 황산염 전기분해, 산화규소 환원 등 여러 가지 방법이 있습니다. 그러나 후자의 방법은 불순물이 많은 크롬을 생성하기 때문에 그다지 인기가 없습니다. 게다가 경제적으로도 실현 가능하지 않습니다.

크롬의 특징적인 산화 상태

산화 상태	산화물	수산화물	성격	솔루션의 주요 형태	노트
+2	CrO(검은색)	Cr(OH)2(노란색)	기초적인	Cr2+(청색염)	매우 강한 환원제
	Cr2O3(녹색)	Cr(OH)3(회색-녹색)	양쪽성	Cr3+(녹색 또는 보라색 염) - (녹색)
+4	CrO2	존재하지 않는다	비염성	-	드물게 발생, 특징 없음
+6	CrO3(빨간색)	H2CrO4 H2Cr2O7	산	CrO42-(크로메이트, 노란색) Cr2O72-(중크롬산염, 주황색)	전환은 환경의 pH에 따라 달라집니다. 강한 산화제, 흡습성, 독성이 매우 강함.

다양한 산화 정도를 갖는 크롬 화합물의 산화환원 특성.

크롬. 원자의 구조. 가능한 산화 상태. 산-염기 특성. 애플리케이션.

크롬 +24)2)8)13)1

크롬의 산화 상태는 +2, +3 및 +6입니다.

산화 정도가 증가함에 따라 산성 및 산화 특성이 증가합니다. 크롬 Cr2+ 유도체는 매우 강력한 환원제입니다. Cr2+ 이온은 산에서 크롬이 용해되는 첫 번째 단계 또는 아연과 함께 산성 용액에서 Cr3+가 환원되는 동안 형성됩니다. 탈수되면 수산화물 Cr(OH)2는 Cr2O3로 변합니다. Cr3+ 화합물은 공기 중에서 안정적입니다. 이들은 환원제이자 산화제일 수 있습니다. Cr3+는 아연과 함께 산성 용액에서 Cr2+로 환원되거나 알칼리성 용액에서 브롬 및 기타 산화제와 함께 CrO42-로 산화될 수 있습니다. 수산화물 Cr(OH)3(또는 오히려 Cr2O3 nH2O)는 Cr3+ 양이온 또는 크롬산 HCrO2 - 크로마이트(예: KSrO2, NaCrO2)의 염과 염을 형성하는 양쪽성 화합물입니다. Cr6+ 화합물: 무수 크롬산 CrO3, 크롬산 및 그 염. 그중 가장 중요한 것은 크롬산염과 중크롬산염(강산화염)입니다.

내마모성과 미려한 갈바닉 코팅(크롬도금)으로 사용됩니다. 크롬은 강력한 플라즈마 토치용 노즐 생산과 항공우주 산업에 필수적인 크롬-30 및 크롬-90 합금 생산에 사용됩니다.

크롬은 화학적으로 비활성입니다. 정상적인 조건에서는 (비금속의) 불소와만 반응하여 불화물 혼합물을 형성합니다.

크로메이트 및 중크롬산염

크로메이트는 CrO3 또는 크롬산 용액과 알칼리의 상호작용에 의해 형성됩니다.

СгО3 + 2NaOH = Na2CrO4 + Н2О

중크롬산염은 크롬산염에 산이 작용하여 얻어집니다.

2 Na2Cr2O4 + H2SO4 = Na2Cr2O7 + Na2SO4 + H2O

크롬 화합물은 산화환원 반응이 특징입니다.

크롬(II) 화합물은 강력한 환원제이며 쉽게 산화됩니다.

4(5gCl2 + O2 + 4HCI = 4CrCl3 + 2H2O

크롬 화합물(!!!)은 환원 특성이 특징입니다. 산화제의 영향으로 다음과 같이 진행됩니다.

크롬산염에 - 알칼리성 환경에서,

중크롬산염 - 산성 환경에서.

Cr(OH)3. CrOH + HCl = CrCl + H2O, 3CrOH + 2NaOH = Cr3Na2O3 + 3H2O

크로메이트(III)(이전 명칭: 크롬산염).

크롬 화합물은 환원 특성을 특징으로 합니다. 산화제의 영향으로 다음과 같이 진행됩니다.

크롬산염에 - 알칼리성 환경에서,

중크롬산염 - 산성 환경에서.

2Na3 [Cr(OH)6] + 3Br2 + 4NaOH = 2Na2CrO4 + 6NaBr + 8H2O

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

산성 환경에서 크롬산 염은 강력한 산화제입니다.

3Na2SO3 + K2Cr2O7 + 4H2SO4 = 3Na2SO4 + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + 4H2O