Um composto em que o estado de oxidação do cromo é mais alto. Cromo. Estados de oxidação do cromo. Propriedades químicas do cromo

O cromo é um elemento do subgrupo secundário do 6º grupo do 4º período tabela periódica elementos químicos de D. I. Mendeleev, com número atômico 24. Denotado pelo símbolo Cr (lat. Cromo). A substância simples cromo é um metal duro de cor branco-azulada.

Propriedades químicas do cromo

Em condições normais, o cromo reage apenas com o flúor. Em altas temperaturas (acima de 600°C) interage com oxigênio, halogênios, nitrogênio, silício, boro, enxofre, fósforo.

4Cr + 3O 2 – t° →2Cr 2 O 3

2Cr + 3Cl 2 – temperatura → 2CrCl 3

2Cr + N 2 – t° → 2CrN

2Cr + 3S – t° → Cr 2 S 3

Quando aquecido, reage com o vapor de água:

2Cr + 3H 2 O → Cr 2 O 3 + 3H 2

O cromo se dissolve em ácidos fortes diluídos (HCl, H 2 SO 4)

Na ausência de ar, formam-se sais de Cr 2+ e, no ar, formam-se sais de Cr 3+.

Cr + 2HCl → CrCl 2 + H 2

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

A presença de uma película protetora de óxido na superfície do metal explica sua passividade em relação a soluções concentradas de ácidos - oxidantes.

Compostos de cromo

Óxido de cromo (II) e o hidróxido de cromo (II) são de natureza básica.

Cr(OH)2 + 2HCl → CrCl2 + 2H2O

Os compostos de cromo (II) são fortes agentes redutores; transformar em compostos de cromo (III) sob a influência do oxigênio atmosférico.

2CrCl 2 + 2HCl → 2CrCl 3 + H 2

4Cr(OH)2 + O2 + 2H2O → 4Cr(OH)3

Óxido de cromo (III) Cr 2 O 3 é um pó verde insolúvel em água. Pode ser obtido por calcinação de hidróxido de cromo (III) ou dicromatos de potássio e amônio:

2Cr(OH) 3 – t° → Cr 2 O 3 + 3H 2 O

4K 2 Cr 2 O 7 – temperatura → 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 (reação vulcânica)

Óxido anfotérico. Quando Cr 2 O 3 é fundido com álcalis, soda e sais ácidos, são obtidos compostos de cromo com estado de oxidação (+3):

Cr 2 O 3 + 2NaOH → 2NaCrO 2 + H 2 O

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

Quando fundidos com uma mistura de álcali e agente oxidante, os compostos de cromo são obtidos no estado de oxidação (+6):

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

Hidróxido de cromo (III) C R (OH)3. Hidróxido anfotérico. Verde acinzentado, decompõe-se quando aquecido, perdendo água e formando verde metahidróxido CrO(OH). Não se dissolve na água. Precipita da solução como um hidrato cinza-azulado e verde-azulado. Reage com ácidos e álcalis, não interage com hidrato de amônia.

Possui propriedades anfotéricas - dissolve-se tanto em ácidos quanto em álcalis:

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 - (conc.) = [Cr(OH) 6 ] 3-

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

Cr(OH)3 →(120 ó C – H 2 Ó) CrO(OH) →(430-1000 0 C –H 2 Ó) Cr2O3

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

Recibo: precipitação com hidrato de amônia de uma solução de sais de cromo (III):

Cr 3+ + 3(NH 3 H 2 O) = COMR(OH)3 ↓+ЗNН 4+

Cr 2 (SO 4) 3 + 6NaOH → 2Cr(OH) 3 ↓+ 3Na 2 SO 4 (em excesso de álcali - o precipitado se dissolve)

Os sais de cromo (III) têm cor roxa ou verde escura. Suas propriedades químicas lembram sais de alumínio incolores.

Os compostos de Cr (III) podem exibir propriedades oxidantes e redutoras:

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

Compostos de cromo hexavalente

Óxido de cromo (VI) CrO 3 - cristais vermelhos brilhantes, solúveis em água.

Obtido a partir de cromato (ou dicromato) de potássio e H 2 SO 4 (conc.).

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 3 é um óxido ácido, com álcalis forma cromatos amarelos CrO 4 2-:

CrO 3 + 2KOH → K 2 CrO 4 + H 2 O

Em um ambiente ácido, os cromatos se transformam em dicromatos laranja Cr 2 O 7 2-:

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

Em ambiente alcalino, esta reação prossegue na direção oposta:

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

O dicromato de potássio é um agente oxidante em ambiente ácido:

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

Cromato de potássio K 2 Cr Ó 4 . Oxossolo. Amarelo, não higroscópico. Derrete sem decomposição, termicamente estável. Muito solúvel em água ( amarelo a cor da solução corresponde ao íon CrO 4 2-), hidrolisa levemente o ânion. Em ambiente ácido transforma-se em K 2 Cr 2 O 7 . Agente oxidante (mais fraco que K 2 Cr 2 O 7). Entra em reações de troca iônica.

Reação qualitativa no íon CrO 4 2- - precipitação de um precipitado amarelo de cromato de bário, que se decompõe em ambiente fortemente ácido. É usado como mordente para tingir tecidos, agente de curtimento de couro, agente oxidante seletivo e reagente em química analítica.

Equações das reações mais importantes:

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 (concentração, horizonte) = 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(vermelho) ↓

Reação qualitativa:

K 2 CrO 4 + BaCl 2 = 2KCl + BaCrO 4 ↓

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

Recibo: sinterização de cromita com potássio ao ar:

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

Dicromato de Potássio K 2 Cr 2 Ó 7 . Oxossolo. Nome técnico pico cromado. Vermelho alaranjado, não higroscópico. Derrete sem decomposição e se decompõe com aquecimento adicional. Muito solúvel em água ( laranja A cor da solução corresponde ao íon Cr 2 O 7 2-. Em ambiente alcalino forma K 2 CrO 4 . Um agente oxidante típico em solução e durante a fusão. Entra em reações de troca iônica.

Reações qualitativas- cor azul de uma solução etérea na presença de H 2 O 2, cor azul de uma solução aquosa sob a ação do hidrogênio atômico.

É utilizado como curtidor de couro, mordente para tingimento de tecidos, componente de composições pirotécnicas, reagente em química analítica, inibidor de corrosão de metais, em mistura com H 2 SO 4 (conc.) - para lavagem de louças químicas.

Equações das reações mais importantes:

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 (conc) = 2CrCl 3 +3Cl 2 +7H 2 O+2KCl (ebulição)

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

K 2 Cr 2 O 7 +KOH (conc.) =H 2 O+2K 2 CrO 4

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

Cr 2 O 7 2- +H 2 O +3H 2 S (g) =3S↓+2OH - +2Cr 2 (OH) 3 ↓

Cr 2 O 7 2- (conc.) +2Ag + (dil.) =Ag 2 Cr 2 O 7 (vermelho) ↓

Cr 2 O 7 2- (dil.) +H 2 O +Pb 2+ =2H + + 2PbCrO 4 (vermelho) ↓

K 2 Cr 2 O 7(t) +6HCl+8H 0 (Zn)=2CrCl 2(sin) +7H 2 O+2KCl

Recibo: tratamento de K 2 CrO 4 com ácido sulfúrico:

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

DEFINIÇÃO

Cromo localizado no quarto período do grupo VI do subgrupo secundário (B) da Tabela Periódica. Designação – Cr. Na forma de uma substância simples - um metal brilhante branco-acinzentado.

O Chrome tem uma estrutura de treliça cúbica centrada no corpo. Densidade - 7,2 g/cm3. Os pontos de fusão e ebulição são 1890 o C e 2680 o C, respectivamente.

Estado de oxidação do cromo em compostos

O cromo pode existir na forma de uma substância simples - um metal, e o estado de oxidação dos metais no estado elementar é igual a zero, uma vez que a distribuição da densidade eletrônica neles é uniforme.

Estados de oxidação (+2) E (+3) o cromo aparece em óxidos (Cr +2 O, Cr +3 2 O 3), hidróxidos (Cr +2 (OH) 2, Cr +3 (OH) 3), halogenetos (Cr +2 Cl 2, Cr +3 Cl 3 ), sulfatos (Cr +2 SO 4, Cr +3 2 (SO 4) 3) e outros compostos.

O cromo também é caracterizado pelo seu estado de oxidação (+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, etc.

Exemplos de resolução de problemas

EXEMPLO 1

EXEMPLO 2

Exercício

O fósforo tem o mesmo estado de oxidação nos seguintes compostos:

a) Ca 3 P 2 e H 3 PO 3;

b) KH 2 PO 4 e KPO 3;

c) P 4 O 6 e P 4 O 10;

d) H 3 PO 4 e H 3 PO 3.

Solução

Para dar a resposta correta à questão colocada, determinaremos alternadamente o grau de oxidação do fósforo em cada par de compostos propostos.

a) O estado de oxidação do cálcio é (+2), oxigênio e hidrogênio - (-2) e (+1), respectivamente. Tomemos o valor do estado de oxidação do fósforo como “x” e “y” nos compostos propostos:

3×2 + x×2 = 0;

3 + y + 3×(-2) = 0;

A resposta está incorreta.

b) O estado de oxidação do potássio é (+1), do oxigênio e do hidrogênio são (-2) e (+1), respectivamente. Tomemos o valor do estado de oxidação do cloro como “x” e “y” nos compostos propostos:

1 + 2×1 +x + (-2)×4 = 0;

1 + y + (-2)×3 = 0;

A resposta está correta.

Responder

Opção (b).

Alvo: aprofundar o conhecimento dos alunos sobre o tema da aula.

Tarefas:

caracterizar o cromo como uma substância simples;
apresentar aos alunos compostos de cromo de diferentes estados de oxidação;
mostrar a dependência das propriedades dos compostos do grau de oxidação;
mostrar as propriedades redox dos compostos de cromo;
continuar a desenvolver as competências dos alunos na escrita de equações de reações químicas na forma molecular e iónica e na criação de uma balança eletrónica;
continuar a desenvolver as habilidades para observar um experimento químico.

Formulário de aula: aula expositiva com elementos de trabalho independente dos alunos e observação de uma experiência química.

Progresso da aula

I. Repetição do material da lição anterior.

1. Responda perguntas e conclua tarefas:

Quais elementos pertencem ao subgrupo do cromo?

Escreva fórmulas eletrônicas de átomos

Que tipo de elementos são eles?

Quais estados de oxidação os compostos apresentam?

Como o raio atômico e a energia de ionização mudam do cromo para o tungstênio?

Você pode pedir aos alunos que completem a tabela usando os valores tabulados de raios atômicos, energias de ionização e tirem conclusões.

Tabela de amostra:

2. Ouça o relatório de um aluno sobre o tema “Elementos do subgrupo cromo na natureza, preparação e aplicação”.

II. Palestra.

Esboço da palestra:

Cromo.
Compostos de cromo. (2)

Óxido de cromo; (2)
Hidróxido de cromo. (2)

Compostos de cromo. (3)

Óxido de cromo; (3)
Hidróxido de cromo. (3)

Compostos de cromo (6)

Óxido de cromo; (6)
Ácidos crômicos e dicrômicos.

Dependência das propriedades dos compostos de cromo do grau de oxidação.
Propriedades redox de compostos de cromo.

1. Cromo.

O cromo é um metal branco, brilhante, com tonalidade azulada, muito duro (densidade 7,2 g/cm3), ponto de fusão 1890˚C.

Propriedades quimicas: O cromo é um metal inativo em condições normais. Isso se explica pelo fato de sua superfície ser recoberta por uma película de óxido (Cr 2 O 3). Quando aquecido, o filme de óxido é destruído e o cromo reage com substâncias simples em altas temperaturas:

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

Exercício: elaborar equações para as reações do cromo com nitrogênio, fósforo, carbono e silício; Faça uma balança eletrônica para uma das equações, indique o agente oxidante e o agente redutor.

Interação do cromo com substâncias complexas:

Em temperaturas muito altas, o cromo reage com a água:

2Сr + 3Н2О = Сr2О3 + 3Н2

Exercício:

O cromo reage com ácidos sulfúrico e clorídrico diluídos:

Cr + H 2 SO 4 = CrSO 4 + H 2
Cr + 2HCl = CrCl2 + H2

Exercício: elaborar uma balança eletrônica, indicar o agente oxidante e o agente redutor.

Os ácidos sulfúrico, clorídrico e nítrico concentrados passivam o cromo.

2. Compostos de cromo. (2)

1. Óxido de cromo (2)- CrO é uma substância sólida, vermelha brilhante, um óxido básico típico (corresponde ao hidróxido de cromo (2) - Cr(OH) 2), não se dissolve em água, mas se dissolve em ácidos:

CrO + 2HCl = CrCl2 + H2O

Exercício: elaborar uma equação de reação na forma molecular e iônica para a interação do óxido de cromo (2) com o ácido sulfúrico.

O óxido de cromo (2) é facilmente oxidado no ar:

4CrO+ O 2 = 2Cr 2 O 3

Exercício: elaborar uma balança eletrônica, indicar o agente oxidante e o agente redutor.

O óxido de cromo (2) é formado pela oxidação do amálgama de cromo com o oxigênio atmosférico:

2Сr (amálgama) + O 2 = 2СrО

2. Hidróxido de cromo (2)- Cr(OH) 2 é uma substância amarela, pouco solúvel em água, com caráter básico pronunciado, portanto interage com ácidos:

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

Exercício: elaborar equações de reação na forma molecular e iônica para a interação do óxido de cromo (2) com o ácido clorídrico.

Assim como o óxido de cromo (2), o hidróxido de cromo (2) é oxidado:

4Cr(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Cr(OH)3

Exercício: elaborar uma balança eletrônica, indicar o agente oxidante e o agente redutor.

O hidróxido de cromo (2) pode ser obtido pela ação de álcalis sobre sais de cromo (2):

CrCl2 + 2KOH = Cr(OH)2 ↓ + 2KCl

Exercício: escreva equações iônicas.

3. Compostos de cromo. (3)

1. Óxido de cromo (3)- Cr 2 O 3 – pó verde escuro, insolúvel em água, refratário, com dureza próxima ao corindo (hidróxido de cromo (3) – Cr(OH) 3) corresponde a ele. O óxido de cromo (3) é de natureza anfotérica, mas é pouco solúvel em ácidos e álcalis. As reações com álcalis ocorrem durante a fusão:

Cr 2 O 3 + 2KOH = 2KSrO 2 (cromita K)+H2O

Exercício: elaborar uma equação de reação na forma molecular e iônica para a interação do óxido de cromo (3) com o hidróxido de lítio.

É difícil interagir com soluções concentradas de ácidos e álcalis:

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

Exercício: elaborar equações de reação na forma molecular e iônica para a interação do óxido de cromo (3) com ácido sulfúrico concentrado e uma solução concentrada de hidróxido de sódio.

O óxido de cromo (3) pode ser obtido a partir da decomposição do dicromato de amônio:

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

2. Hidróxido de cromo (3) Cr(OH) 3 é obtido pela ação de álcalis sobre soluções de sais de cromo (3):

CrCl3 + 3KOH = Cr(OH)3 ↓ + 3KCl

Exercício: escrever equações iônicas

O hidróxido de cromo (3) é um precipitado verde-acinzentado, após o qual o álcali deve ser ingerido em deficiência. O hidróxido de cromo (3) assim obtido, ao contrário do óxido correspondente, interage facilmente com ácidos e álcalis, ou seja, exibe propriedades anfotéricas:

Cr(OH)3 + 3HNO3 = Cr(NO3)3 + 3H2O
Cr(OH)3 + 3KOH = K3 [Cr(OH)6] (hexahidroxocromita K)

Exercício: elaborar equações de reação na forma molecular e iônica para a interação do hidróxido de cromo (3) com ácido clorídrico e hidróxido de sódio.

Quando Cr(OH)3 é fundido com álcalis, são obtidas metacromitas e ortocromitas:

Cr(OH)3 + KOH = KCrO2 (metacromita K)+ 2H 2 O
Cr(OH)3 + KOH = K3CrO3 (ortocromita K)+3H2O

4. Compostos de cromo. (6)

1. Óxido de cromo (6)- CrO 3 – substância cristalina vermelha escura, altamente solúvel em água – um óxido ácido típico. Este óxido corresponde a dois ácidos:

CrO 3 + H 2 O = H 2 CrO 4 (ácido crômico – formado quando há excesso de água)
CrO 3 + H 2 O =H 2 Cr 2 O 7 (ácido dicrômico - formado em alta concentração de óxido de cromo (3)).

O óxido de cromo (6) é um agente oxidante muito forte, portanto interage energeticamente com substâncias orgânicas:

C 2 H 5 OH + 4CrO 3 = 2CO 2 + 2Cr 2 O 3 + 3H 2 O

Também oxida iodo, enxofre, fósforo, carvão:

3S + 4CrO 3 = 3SO 2 + 2Cr 2 O 3

Exercício: traçar equações para reações químicas do óxido de cromo (6) com iodo, fósforo, carvão; crie um balanço eletrônico para uma das equações, indique o agente oxidante e o agente redutor

Quando aquecido a 250 0 C, o óxido de cromo (6) se decompõe:

4CrO3 = 2Cr2O3 + 3O2

O óxido de cromo (6) pode ser obtido pela ação do ácido sulfúrico concentrado sobre cromatos e dicromatos sólidos:

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

2. Ácidos crômicos e dicrômicos.

Os ácidos crômico e dicrômico existem apenas em soluções aquosas e formam sais estáveis, cromatos e dicromatos, respectivamente. Os cromatos e suas soluções são de cor amarela, os dicromatos são de cor laranja.

Cromato - íons CrO 4 2- e dicromato - Cr 2O 7 2- íons se transformam facilmente um no outro quando o ambiente da solução muda

Numa solução ácida, os cromatos transformam-se em dicromatos:

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

Em um ambiente alcalino, os dicromatos se transformam em cromatos:

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

Quando diluído, o ácido dicrômico se transforma em ácido crômico:

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

5. Dependência das propriedades dos compostos de cromo do grau de oxidação.

Estado de oxidação	+2	+3	+6
Óxido	CrO	Cr 2 O 3	CrО 3
Caráter do óxido	básico	anfotérico	ácido
Hidróxido	Cr(OH)2	Cr(OH)3 – H3CrO3	H 2 CrO 4
Natureza do hidróxido	básico	anfotérico	ácido
→ enfraquecimento das propriedades básicas e fortalecimento das propriedades ácidas→

6. Propriedades redox dos compostos de cromo.

Reações em ambiente ácido.

Em ambiente ácido, os compostos Cr +6 se transformam em compostos Cr +3 sob a ação de agentes redutores: H 2 S, SO 2, FeSO 4

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

Exercício:

1. Equalize a equação da reação pelo método da balança eletrônica, indique o agente oxidante e o agente redutor:

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. Adicione os produtos da reação, equalize a equação pelo método da balança eletrônica, indique o agente oxidante e o agente redutor:

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

Reações em ambiente alcalino.

Em ambiente alcalino, os compostos de cromo Cr +3 se transformam em compostos Cr +6 sob a ação de agentes oxidantes: J2, Br2, Cl2, Ag2O, KClO3, H2O2, KMnO4:

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

Exercício:

Equalize a equação da reação usando o método da balança eletrônica, indique o agente oxidante e o agente redutor:

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

Some os produtos da reação, equalize a equação pelo método da balança eletrônica, indique o agente oxidante e o agente redutor:

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

Assim, as propriedades oxidantes aumentam consistentemente com uma mudança nos estados de oxidação na série: Cr +2 → Cr +3 → Cr +6. Os compostos de cromo (2) são fortes agentes redutores e são facilmente oxidados, transformando-se em compostos de cromo (3). Os compostos de cromo (6) são fortes agentes oxidantes e são facilmente reduzidos a compostos de cromo (3). Os compostos de cromo (3) ao interagir com agentes redutores fortes apresentam propriedades oxidantes, transformando-se em compostos de cromo (2), e ao interagir com agentes oxidantes fortes apresentam propriedades redutoras, transformando-se em compostos de cromo (6)

Para a metodologia da palestra:

Para melhorar a atividade cognitiva dos alunos e manter o interesse, é aconselhável realizar uma experiência de demonstração durante a aula. Dependendo das capacidades do laboratório educacional, os seguintes experimentos podem ser demonstrados aos alunos:

obtenção de óxido de cromo (2) e hidróxido de cromo (2), comprovação de suas propriedades básicas;
obtenção de óxido de cromo (3) e hidróxido de cromo (3), comprovando suas propriedades anfotéricas;
obtenção de óxido de cromo (6) e dissolução em água (preparação de ácidos crômico e dicrômico);
transição de cromatos para dicromatos, dicromatos para cromatos.

As tarefas de trabalho independentes podem ser diferenciadas tendo em conta as reais capacidades de aprendizagem dos alunos.
Você pode concluir a aula completando as seguintes tarefas: escrever equações de reações químicas que podem ser usadas para realizar as seguintes transformações:

.III. Trabalho de casa: melhorar a aula (adicionar as equações das reações químicas)

Vasiliev Z.G. Trabalhos laboratoriais de química geral e inorgânica. -M.: “Química”, 1979 – 450 p.
Egorov A.S. Tutor de química. – Rostov do Don: “Phoenix”, 2006.-765 p.
Kudryavtsev A.A. Escrevendo equações químicas. - M., “Escola Superior”, 1979. - 295 p.
Petrov M.M. Química Inorgânica. – Leningrado: “Química”, 1989. – 543 p.
Ushkalova V.N. Química: tarefas e respostas de competição. - M.: “Iluminismo”, 2000. – 223 p.

Cromo (Cr), elemento químico do grupo VI do sistema periódico de Mendeleev. É um metal de transição com número atômico 24 e massa atômica 51,996. Traduzido do grego, o nome do metal significa “cor”. O metal deve seu nome à variedade de cores inerentes aos seus diversos compostos.

Características físicas do cromo

O metal tem dureza e fragilidade suficientes ao mesmo tempo. Na escala de Mohs, a dureza do cromo é avaliada em 5,5. Este indicador significa que o cromo tem a dureza máxima de todos os metais conhecidos hoje, depois do urânio, irídio, tungstênio e berílio. A substância simples cromo é caracterizada por uma cor branco-azulada.

O metal não é um elemento raro. Sua concentração na crosta terrestre chega a 0,02% em massa. ações O cromo nunca é encontrado em sua forma pura. É encontrada em minerais e minérios, que são a principal fonte de extração de metais. A cromita (minério de ferro e cromo, FeO*Cr 2 O 3) é considerada o principal composto de cromo. Outro mineral bastante comum, mas menos importante, é o crocoíta PbCrO 4 .

O metal pode ser facilmente derretido a uma temperatura de 1907 0 C (2180 0 K ou 3465 0 F). A uma temperatura de 2672 0 C ferve. A massa atômica do metal é 51,996 g/mol.

O cromo é um metal único devido às suas propriedades magnéticas. À temperatura ambiente, apresenta ordenação antiferromagnética, enquanto outros metais a exibem em temperaturas extremamente baixas. No entanto, se o cromo for aquecido acima de 37 0 C, propriedades físicas mudança de cromo. Assim, a resistência elétrica e o coeficiente de expansão linear mudam significativamente, o módulo de elasticidade atinge um valor mínimo e o atrito interno aumenta significativamente. Este fenômeno está associado à passagem do ponto Néel, no qual as propriedades antiferromagnéticas do material podem mudar para paramagnéticas. Isso significa que o primeiro nível foi ultrapassado e a substância aumentou acentuadamente em volume.

A estrutura do cromo é uma rede de corpo centrado, devido à qual o metal é caracterizado pela temperatura do período frágil-dúctil. Porém, no caso deste metal, o grau de pureza é de grande importância, portanto, o valor está na faixa de -50 0 C - +350 0 C. Como mostra a prática, o metal cristalizado não possui ductilidade, mas macio recozimento e moldagem tornam-no maleável.

Propriedades químicas do cromo

O átomo tem a seguinte configuração externa: 3d 5 4s 1. Via de regra, nos compostos o cromo apresenta os seguintes estados de oxidação: +2, +3, +6, entre os quais o Cr 3+ apresenta a maior estabilidade.Além disso, existem outros compostos nos quais o cromo apresenta um estado de oxidação completamente diferente, nomeadamente : +1, +4, +5.

O metal não é particularmente reativo quimicamente. Quando o cromo é exposto a condições normais, o metal apresenta resistência à umidade e ao oxigênio. No entanto, esta característica não se aplica ao composto de cromo e flúor - CrF 3, que, quando exposto a temperaturas superiores a 600 0 C, interage com o vapor d'água, formando Cr 2 O 3 como resultado da reação, além de nitrogênio, carbono e enxofre .

Quando o cromo metálico é aquecido, ele reage com halogênios, enxofre, silício, boro, carbono e alguns outros elementos, resultando nas seguintes reações químicas do cromo:

Cr + 2F 2 = CrF 4 (com uma mistura de CrF 5)

2Cr + 3Cl2 = 2CrCl3

2Cr + 3S = Cr 2 S 3

Os cromatos podem ser obtidos aquecendo o cromo com soda fundida no ar, nitratos ou cloratos de metais alcalinos:

2Cr + 2Na 2 CO 3 + 3O 2 = 2Na 2 CrO 4 + 2CO 2.

O cromo não é tóxico, o que não se pode dizer de alguns de seus compostos. Como se sabe, o pó desse metal, se entrar no corpo, pode irritar os pulmões, não sendo absorvido pela pele. Mas, como não ocorre na sua forma pura, a sua entrada no corpo humano é impossível.

O cromo trivalente entra ambiente durante a mineração e processamento de minério de cromo. O cromo é provavelmente introduzido no corpo humano na forma de um suplemento dietético usado em programas de perda de peso. O cromo, com valência +3, é um participante ativo na síntese de glicose. Os cientistas descobriram que o consumo excessivo de cromo não causa nenhum dano particular ao corpo humano, uma vez que não é absorvido, mas pode acumular-se no corpo.

Compostos envolvendo metal hexavalente são extremamente tóxicos. A probabilidade de eles entrarem no corpo humano surge durante a produção de cromatos, cromagem de objetos e durante alguns trabalhos de soldagem. A ingestão desse cromo pelo organismo traz sérias consequências, uma vez que os compostos nos quais o elemento hexavalente está presente são fortes agentes oxidantes. Portanto, podem causar sangramento no estômago e intestinos, às vezes com perfuração do intestino. Quando esses compostos entram em contato com a pele, ocorrem fortes reações químicas na forma de queimaduras, inflamação e úlceras.

Dependendo da qualidade do cromo que se deseja obter na saída, existem vários métodos de produção do metal: eletrólise de soluções aquosas concentradas de óxido de cromo, eletrólise de sulfatos e redução com óxido de silício. Porém, o último método não é muito popular, pois produz cromo com grande quantidade de impurezas. Além disso, também não é economicamente viável.

Estados de oxidação característicos do cromo

Estado de oxidação	Óxido	Hidróxido	Personagem	Formas predominantes em soluções	Notas
+2	CrO (preto)	Cr(OH)2 (amarelo)	Básico	Cr2+ (sais azuis)	Agente redutor muito forte
	Cr2O3 (verde)	Cr(OH)3 (cinza esverdeado)	Anfotérico	Cr3+ (sais verdes ou roxos) - (verde)
+4	CrO2	não existe	Não formador de sal	-	Raramente encontrado, incomum
+6	CrO3 (vermelho)	H2CrO4 H2Cr2O7	Ácido	CrO42- (cromatos, amarelo) Cr2O72- (dicromatos, laranja)	A transição depende do pH do ambiente. Agente oxidante forte, higroscópico, muito tóxico.

Propriedades redox de compostos de cromo com vários graus de oxidação.

Cromo. A estrutura do átomo. Possíveis estados de oxidação. Propriedades ácido-base. Aplicativo.

Cr +24)2)8)13)1

O cromo tem estados de oxidação de +2, +3 e +6.

À medida que o grau de oxidação aumenta, as propriedades ácidas e oxidantes aumentam. Os derivados de cromo Cr2+ são agentes redutores muito fortes. O íon Cr2+ é formado na primeira etapa da dissolução do Cromo em ácidos ou durante a redução do Cr3+ em solução ácida com zinco. Quando desidratado, o hidróxido Cr(OH)2 se transforma em Cr2O3. Os compostos Cr3+ são estáveis no ar. Eles podem ser agentes redutores e oxidantes. Cr3+ pode ser reduzido em solução ácida com zinco a Cr2+ ou oxidado em solução alcalina a CrO42- com bromo e outros agentes oxidantes. O hidróxido Cr(OH)3 (ou melhor, Cr2O3 nH2O) é um composto anfotérico que forma sais com o cátion Cr3+ ou sais do ácido cromoso HCrO2 - cromitas (por exemplo, KSrO2, NaCrO2). Compostos Cr6+: anidrido crômico CrO3, ácidos crômicos e seus sais, dentre os quais os mais importantes são os cromatos e dicromatos - sais fortemente oxidantes.

Usado como revestimentos galvânicos bonitos e resistentes ao desgaste (cromagem). O cromo é utilizado na produção de ligas: cromo-30 e cromo-90, indispensáveis na produção de bicos para potentes tochas de plasma e na indústria aeroespacial.

O cromo é quimicamente inativo. Em condições normais, reage apenas com o flúor (de não metais), formando uma mistura de fluoretos.

Cromatos e dicromatos

Os cromatos são formados pela interação de CrO3, ou soluções de ácidos crômicos com álcalis:

СгО3 + 2NaOH = Na2CrO4 + Н2О

Os dicromatos são obtidos pela ação de ácidos sobre os cromatos:

2Na2Cr2O4 + H2SO4 = Na2Cr2O7 + Na2SO4 + H2O

Os compostos de cromo são caracterizados por reações redox.

Os compostos de cromo (II) são fortes agentes redutores e são facilmente oxidados

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

Os compostos de cromo (!!!) são caracterizados por propriedades redutoras. Sob a influência de agentes oxidantes eles vão:

aos cromatos - em ambiente alcalino,

em dicromatos - em ambiente ácido.

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

Cromatos(III) (nome antigo: cromitas).

Os compostos de cromo são caracterizados por propriedades redutoras. Sob a influência de agentes oxidantes eles vão:

aos cromatos - em ambiente alcalino,

em dicromatos - em ambiente ácido.

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

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

Os sais de ácidos crômicos em ambiente ácido são fortes agentes oxidantes:

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