Xrom - 4-davrning 6-guruhining ikkilamchi kichik guruhining elementi davriy tizim D. I. Mendeleyevning kimyoviy elementlari, atom raqami 24. Cr (lot. Chromium) belgisi bilan belgilanadi. Oddiy xrom moddasi ko'k-oq rangli qattiq metalldir.
Xromning kimyoviy xossalari
Oddiy sharoitlarda xrom faqat ftor bilan reaksiyaga kirishadi. Yuqori haroratlarda (600 ° C dan yuqori) kislorod, galogenlar, azot, kremniy, bor, oltingugurt va fosfor bilan o'zaro ta'sir qiladi.
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
Issiq holatda u suv bug'lari bilan reaksiyaga kirishadi:
2Cr + 3H 2 O → Cr 2 O 3 + 3H 2
Xrom suyultirilgan kuchli kislotalarda (HCl, H 2 SO 4) eriydi.
Havo bo'lmaganda Cr 2+ tuzlari, havoda esa Cr 3+ tuzlari hosil bo'ladi.
Cr + 2HCl → CrCl 2 + H 2
2Cr + 6HCl + O 2 → 2CrCl 3 + 2H 2 O + H 2
Metall yuzasida himoya oksidi plyonkasi mavjudligi uning passivligini kislotalarning konsentrlangan eritmalari - oksidlovchi moddalar bilan izohlaydi.
Xrom birikmalari
Xrom (II) oksidi va xrom (II) gidroksid asosdir.
Cr(OH) 2 + 2HCl → CrCl 2 + 2H 2 O
Xrom (II) birikmalari kuchli qaytaruvchi moddalardir; atmosfera kislorodi ta'sirida xrom (III) birikmalariga o'tadi.
2CrCl 2 + 2HCl → 2CrCl 3 + H 2
4Cr(OH) 2 + O 2 + 2H 2 O → 4Cr(OH) 3
Xrom oksidi (III) Cr 2 O 3 - yashil, suvda erimaydigan kukun. Uni xrom (III) gidroksid yoki kaliy va ammoniy dixromatlarini kaltsiylash orqali olish mumkin:
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 (vulqon reaktsiyasi)
amfoter oksidi. Cr 2 O 3 ishqorlar, soda va kislota tuzlari bilan eritilganda oksidlanish darajasi (+3) bilan xrom birikmalari olinadi:
Cr 2 O 3 + 2NaOH → 2NaCrO 2 + H 2 O
Cr 2 O 3 + Na 2 CO 3 → 2NaCrO 2 + CO 2
Ishqor va oksidlovchi vosita aralashmasi bilan eritilganda, xrom birikmalari oksidlanish holatida (+6) olinadi:
Cr 2 O 3 + 4KOH + KClO 3 → 2K 2 CrO 4 + KCl + 2H 2 O
Xrom (III) gidroksid C r (OH) 3. amfoter gidroksid. Kulrang-yashil, qizdirilganda parchalanadi, suv yo'qotadi va yashil rang hosil qiladi metagidroksid CrO(OH). Suvda erimaydi. U eritmadan kulrang-ko'k va ko'k-yashil hidrat shaklida cho'kmaga tushadi. Kislotalar va ishqorlar bilan reaksiyaga kirishadi, ammiak gidrat bilan o'zaro ta'sir qilmaydi.
U amfoter xususiyatlarga ega - kislotalarda ham, ishqorlarda ham eriydi:
2Cr(OH) 3 + 3H 2 SO 4 → Cr 2 (SO 4) 3 + 6H 2 O Cr(OH) 3 + ZH + = Cr 3+ + 3H 2 O
Cr (OH) 3 + KOH → K, Cr (OH) 3 + ZON - (konc.) \u003d [Cr (OH) 6] 3-
Cr (OH) 3 + KOH → KCrO 2 + 2H 2 O Cr (OH) 3 + MON \u003d MCrO 2 (yashil) + 2H 2 O (300-400 ° C, M \u003d Li, Na)
Cr(OH) 3 →(120 o C – H 2 O) CrO(OH) →(430-1000 0 S –H 2 O) Cr2O3
2Cr(OH) 3 + 4NaOH (konk.) + ZN 2 O 2 (konk.) \u003d 2Na 2 CrO 4 + 8H 2 0
Kvitansiya: xrom (III) tuzlari eritmasidan ammiak gidrat bilan cho'ktirish:
Cr 3+ + 3(NH 3 H 2 O) = BILANr(OH) 3 ↓+ ZNN 4+
Cr 2 (SO 4) 3 + 6NaOH → 2Cr(OH) 3 ↓+ 3Na 2 SO 4 (ishqordan ortiq bo'lsa - cho'kma eriydi)
Xrom (III) tuzlari binafsha yoki quyuq yashil rangga ega. Kimyoviy xossalari bo'yicha ular rangsiz alyuminiy tuzlariga o'xshaydi.
Cr (III) birikmalari ham oksidlovchi, ham qaytaruvchi xususiyatlarni namoyon qilishi mumkin:
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
Olti valentli xrom birikmalari
Xrom (VI) oksidi CrO 3 - yorqin qizil kristallar, suvda eriydi.
Kaliy xromat (yoki dixromat) va H 2 SO 4 (kons.) dan tayyorlanadi.
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 - kislotali oksid, ishqorlar bilan CrO 4 2- sariq xromatlar hosil qiladi:
CrO 3 + 2KOH → K 2 CrO 4 + H 2 O
Kislotali muhitda xromatlar to'q sariq rangli dikromatlarga aylanadi 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
Ishqoriy muhitda bu reaktsiya teskari yo'nalishda davom etadi:
K 2 Cr 2 O 7 + 2KOH → 2K 2 CrO 4 + H 2 O
Kaliy dixromat kislotali muhitda oksidlovchi moddadir:
K 2 Cr 2 O 7 + 4H 2 SO 4 + 3Na 2 SO 3 \u003d 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
Kaliy xromati K 2 Cr Taxminan 4 . Oksosol. Sariq, gigroskopik bo'lmagan. Parchalanmasdan eriydi, termal barqaror. Suvda yaxshi eriydi sariq eritma rangi CrO 4 2- ioniga mos keladi, anionni biroz gidrolizlaydi. Kislotali muhitda u K 2 Cr 2 O 7 ga o'tadi. Oksidlovchi vosita (K 2 Cr 2 O 7 dan zaifroq). Ion almashinish reaksiyalariga kiradi.
Sifatli reaktsiya ionida CrO 4 2- - kuchli kislotali muhitda parchalanadigan bariy xromatining sariq cho'kmasining cho'kishi. U gazlamalarni boʻyash uchun mordan, terini koʻnlashtiruvchi, selektiv oksidlovchi va analitik kimyoda reagent sifatida ishlatiladi.
Eng muhim reaksiyalar tenglamalari:
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 (kons., gorizont) \u003d 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[Sr(OH) 6]+3S↓+4KOH
2K 2 CrO 4 + 2AgNO 3 \u003d KNO 3 + Ag 2 CrO 4 (qizil) ↓
Sifatli javob:
K 2 CrO 4 + BaCl 2 \u003d 2KSl + BaCrO 4 ↓
2VASrO 4 (t) + 2NCl (razb.) = VaSr 2 O 7(p) + VaS1 2 + N 2 O
Kvitansiya: xromitni kaliy bilan havoda sinterlash:
4(Cr 2 Fe ‖‖)O 4 + 8K 2 CO 3 + 7O 2 = 8K 2 CrO 4 + 2Fe 2 O 3 + 8SO 2 (1000 ° S)
Kaliy dixromati K 2 Cr 2 O 7 . Oksosol. texnik nomi xrompeak. To'q sariq-qizil, gigroskopik bo'lmagan. Parchalanmasdan eriydi, keyingi qizdirilganda parchalanadi. Suvda yaxshi eriydi apelsin eritma rangi Cr 2 O 7 2- ioniga mos keladi. Ishqoriy muhitda K 2 CrO 4 hosil qiladi. Eritmada va eritilganda odatiy oksidlovchi vosita. Ion almashinish reaksiyalariga kiradi.
Sifatli reaksiyalar- H 2 O 2 ishtirokida efir eritmasini ko'k rangga bo'yash, atom vodorod ta'sirida suvli eritmani ko'k rangga bo'yash.
Teri ko'nlashtiruvchi vosita, matolarni bo'yash uchun mordan, pirotexnika kompozitsiyalarining tarkibiy qismi, analitik kimyoda reaktiv, H 2 SO 4 (kons.) bilan aralashtirilgan metall korroziya inhibitori - kimyoviy idishlarni yuvish uchun ishlatiladi.
Eng muhim reaksiyalar tenglamalari:
4K 2 Cr 2 O 7 \u003d 4K 2 CrO 4 + 2Cr 2 O 3 + 3O 2 (500-600 o C)
K 2 Cr 2 O 7 (t) + 14HCl (kons) \u003d 2CrCl 3 + 3Cl 2 + 7H 2 O + 2KCl (qaynoq)
K 2 Cr 2 O 7 (t) + 2H 2 SO 4 (96%) ⇌2KHSO 4 + 2CrO 3 + H 2 O (“xrom aralashmasi”)
K 2 Cr 2 O 7 +KOH (konk) \u003d H 2 O + 2K 2 CrO 4
Cr 2 O 7 2- + 14H + + 6I - \u003d 2Cr 3+ + 3I 2 ↓ + 7H 2 O
Cr 2 O 7 2- + 2H + + 3SO 2 (g) \u003d 2Cr 3+ + 3SO 4 2- + H 2 O
Cr 2 O 7 2- + H 2 O + 3H 2 S (g) \u003d 3S ↓ + 2OH - + 2Cr 2 (OH) 3 ↓
Cr 2 O 7 2- (konk) + 2Ag + (razb.) \u003d Ag 2 Cr 2 O 7 (qizil) ↓
Cr 2 O 7 2- (razb.) + H 2 O + Pb 2+ \u003d 2H + + 2PbCrO 4 (qizil) ↓
K 2 Cr 2 O 7 (t) + 6HCl + 8H 0 (Zn) \u003d 2CrCl 2 (sin) + 7H 2 O + 2KCl
Kvitansiya: K 2 CrO 4 ni sulfat kislota bilan ishlov berish:
2K 2 CrO 4 + H 2 SO 4 (30%) = K 2Cr 2 O 7 + K 2 SO 4 + H 2 O
TA'RIF
Chromium davriy tizimning ikkilamchi (B) kichik guruhining VI guruhining to'rtinchi davrida joylashgan. Belgilanishi - Cr. Oddiy modda shaklida - kulrang-oq porloq metall.
Xrom tanaga yo'naltirilgan kubik panjarali tuzilishga ega. Zichlik - 7,2 g / sm 3. Erish va qaynash nuqtalari mos ravishda 1890 o C va 2680 o C dir.
Xromning birikmalardagi oksidlanish darajasi
Xrom oddiy modda - metall shaklida bo'lishi mumkin va metallarning elementar holatida oksidlanish darajasi nol, chunki ularda elektron zichligi taqsimoti bir xil.
Oksidlanish holatlari (+2) Va (+3) xrom oksidlarda (Cr +2 O, Cr +3 2 O 3), gidroksidlarda (Cr +2 (OH) 2, Cr +3 (OH) 3), galogenidlarda (Cr +2 Cl 2, Cr +3 Cl 3) namoyon bo'ladi. ), sulfatlar (Cr +2 SO 4, Cr +3 2 (SO 4) 3) va boshqa birikmalar.
Xrom ham oksidlanish holatiga ega (+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 va boshqalar.
Muammoni hal qilishga misollar
MISOL 1
2-MISA
| Mashq qilish | Fosfor birikmalarda bir xil oksidlanish darajasiga ega: a) Ca 3 P 2 va H 3 PO 3; b) KH 2 PO 4 va KPO 3; c) P 4 O 6 va P 4 O 10; d) H 3 PO 4 va H 3 PO 3. |
| Yechim | Qo'yilgan savolga to'g'ri javob berish uchun biz taklif qilingan birikmalarning har bir juftida fosforning oksidlanish darajasini navbatma-navbat aniqlaymiz. a) Kalsiyning oksidlanish darajasi mos ravishda (+2), kislorod va vodorod - (-2) va (+1) ga teng. Tavsiya etilgan birikmalarda "x" va "y" uchun fosforning oksidlanish darajasi qiymatini olamiz: 3x2 + xx2 = 0; 3 + y + 3×(-2) = 0; Javob noto'g'ri. b) Kaliyning oksidlanish darajasi mos ravishda (+1), kislorod va vodorod - (-2) va (+1) ga teng. Tavsiya etilgan birikmalarda xlorning oksidlanish darajasining qiymatini "x" va "y" sifatida olaylik: 1 + 2x1 + x + (-2)x4 = 0; 1 + y + (-2)×3 = 0; Javob to'g'ri. |
| Javob | Variant (b). |
Maqsad: talabalarning mavzu bo'yicha bilimlarini chuqurlashtirish.
Vazifalar:
- xromni oddiy modda sifatida tavsiflash;
- talabalarni turli oksidlanish darajasidagi xrom birikmalari bilan tanishtirish;
- birikmalar xossalarining oksidlanish darajasiga bog'liqligini ko'rsatish;
- xrom birikmalarining oksidlanish-qaytarilish xossalarini ko'rsatish;
- o`quvchilarda kimyoviy reaksiyalar tenglamalarini molekulyar va ionli shaklda yozish, elektron balansni tuzish malakalarini shakllantirishni davom ettirish;
- kimyoviy tajribani kuzatish ko'nikmalarini shakllantirishni davom ettirish.
Dars shakli: talabalarning mustaqil ishi elementlari va kimyoviy tajribani kuzatish bilan ma'ruza.
Darsning borishi
I. O`tgan dars materialini takrorlash.
1. Savollarga javob bering va topshiriqlarni bajaring:
Xrom kichik guruhiga qanday elementlar kiradi?
Atomlarning elektron formulalarini yozing
Ular qanday turdagi elementlar?
Birikmalarning oksidlanish darajalari qanday?
Atom radiusi va ionlanish energiyasi xromdan volframga qanday o'zgaradi?
Siz talabalarga atomlarning radiuslari, ionlanish energiyalarining jadval qiymatlaridan foydalangan holda jadval to'ldirishni va xulosa chiqarishni taklif qilishingiz mumkin.
Namuna jadvali:
2. “Tabiatdagi xrom kichik guruhining elementlari, olinishi va ishlatilishi” mavzusidagi talabaning ma’ruzasini tinglash.
II. Leksiya.
Dars rejasi:
- Chromium.
- Xrom birikmalari. (2)
- Xrom oksidi; (2)
- Xrom gidroksidi. (2)
- Xrom birikmalari. (3)
- Xrom oksidi; (3)
- Xrom gidroksidi. (3)
- Xrom birikmalari (6)
- Xrom oksidi; (6)
- Xrom va ikkixrom kislotalar.
- Xrom birikmalari xossalarining oksidlanish darajasiga bog'liqligi.
- Xrom birikmalarining oksidlanish-qaytarilish xossalari.
1. Chrome.
Xrom oq rangli, ko'k rangli, juda qattiq (zichligi 7,2 g/sm3), erish nuqtasi 1890˚S bo'lgan yorqin metalldir.
Kimyoviy xossalari: Xrom normal sharoitda faol bo'lmagan metalldir. Bu uning yuzasi oksid plyonkasi (Cr 2 O 3) bilan qoplanganligi bilan bog'liq. Qizdirilganda oksid plyonkasi yo'q qilinadi va xrom yuqori haroratda oddiy moddalar bilan reaksiyaga kirishadi:
- 4Cr + 3O 2 \u003d 2Cr 2 O 3
- 2Cr + 3S = Cr 2 S 3
- 2Cr + 3Cl 2 = 2CrCl 3
Mashq: xromning azot, fosfor, uglerod va kremniy bilan reaksiyalari tenglamalarini yozish; tenglamalardan biriga elektron balans tuzing, oksidlovchi va qaytaruvchini ko'rsating.
Xromning murakkab moddalar bilan o'zaro ta'siri:
Juda yuqori haroratlarda xrom suv bilan reaksiyaga kirishadi:
- 2Cr + 3 H 2 O \u003d Cr 2 O 3 + 3H 2
Mashq:
Xrom suyultirilgan sulfat va xlorid kislotalar bilan reaksiyaga kirishadi:
- Cr + H 2 SO 4 = CrSO 4 + H 2
- Cr + 2HCl \u003d CrCl 2 + H 2
Mashq: elektron balansni tuzing, oksidlovchi va qaytaruvchini ko'rsating.
Konsentrlangan sulfat xlorid va nitrat kislotalar xromni passivlashtiradi.
2. Xrom birikmalari. (2)
1. Xrom oksidi (2)- CrO - qattiq yorqin qizil modda, tipik asosli oksid (u xrom (2) gidroksidi - Cr (OH) 2 ga to'g'ri keladi), suvda erimaydi, lekin kislotalarda eriydi:
- CrO + 2HCl = CrCl 2 + H 2 O
Mashq: xrom oksidi (2) ning sulfat kislota bilan o'zaro ta'sirining molekulyar va ion shaklidagi reaksiya tenglamasini tuzing.
Xrom oksidi (2) havoda oson oksidlanadi:
- 4CrO + O 2 \u003d 2Cr 2 O 3
Mashq: elektron balansni tuzing, oksidlovchi va qaytaruvchini ko'rsating.
Xrom oksidi (2) xrom amalgamning atmosfera kislorodi bilan oksidlanishida hosil bo'ladi:
2Sr (amalgam) + O 2 = 2SrO
2. Xrom gidroksid (2)- Cr (OH) 2 - sariq modda, suvda yomon eriydi, aniq asosli xususiyatga ega, shuning uchun u kislotalar bilan o'zaro ta'sir qiladi:
- Cr(OH) 2 + H 2 SO 4 = CrSO 4 + 2H 2 O
Mashq: xrom oksidi (2) ning xlorid kislota bilan o'zaro ta'sirining molekulyar va ion shaklidagi reaksiya tenglamalarini tuzing.
Xrom (2) oksidi singari, xrom (2) gidroksid ham oksidlanadi:
- 4 Cr (OH) 2 + O 2 + 2H 2 O \u003d 4Cr (OH) 3
Mashq: elektron balansni tuzing, oksidlovchi va qaytaruvchini ko'rsating.
Xrom gidroksidi (2) ishqorlarning xrom tuzlariga (2) ta'sirida olinishi mumkin:
- CrCl 2 + 2KOH = Cr(OH) 2 ↓ + 2KCl
Mashq: ion tenglamalarini yozing.
3. Xrom birikmalari. (3)
1. Xrom oksidi (3)- Cr 2 O 3 - quyuq yashil kukun, suvda erimaydigan, o'tga chidamli, qattiqligi bo'yicha korundga yaqin (xrom gidroksidiga (3) - Cr (OH) 3 to'g'ri keladi). Xrom oksidi (3) amfoter xarakterga ega, ammo kislotalar va ishqorlarda yomon eriydi. Ishqorlar bilan reaksiyalar termoyadroviy jarayonida sodir bo'ladi:
- Cr 2 O 3 + 2KOH = 2KSrO 2 (xromit K)+ H 2 O
Mashq: xrom oksidi (3) ning litiy gidroksid bilan o'zaro ta'sirining molekulyar va ion shaklidagi reaksiya tenglamasini tuzing.
Kislotalar va ishqorlarning konsentrlangan eritmalari bilan o'zaro ta'sir qilish qiyin:
- 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
Mashq: xrom oksidi (3)ning konsentrlangan sulfat kislota va konsentrlangan natriy gidroksid eritmasi bilan o‘zaro ta’sirining molekulyar va ionli ko‘rinishdagi reaksiya tenglamalarini tuzing.
Xrom oksidi (3) ammoniy bixromatning parchalanishi orqali olinishi mumkin:
- (NH 4) 2Cr 2 O 7 \u003d N 2 + Cr 2 O 3 + 4H 2 O
2. Xrom gidroksidi (3) Cr (OH) 3 ishqorlarning xrom tuzlari (3) eritmalariga ta'siridan olinadi:
- CrCl 3 + 3KOH \u003d Cr (OH) 3 ↓ + 3KSl
Mashq: ion tenglamalarini yozing
Xrom gidroksid (3) kulrang-yashil cho'kma bo'lib, uni olgandan so'ng ishqorni kam miqdorda olish kerak. Shu tarzda olingan xrom (3) gidroksid, mos keladigan oksiddan farqli o'laroq, kislotalar va ishqorlar bilan oson ta'sir qiladi, ya'ni. amfoter xossalarini namoyon qiladi:
- Cr (OH) 3 + 3HNO 3 \u003d Cr (NO 3) 3 + 3H 2 O
- Cr(OH) 3 + 3KOH = K 3 [Cr(OH)6] (geksagidroksoxromit K)
Mashq: xrom gidroksid (3) ning xlorid kislota va natriy gidroksid bilan o'zaro ta'sirining molekulyar va ion shaklidagi reaksiya tenglamalarini tuzing.
Cr (OH) 3 ishqorlar bilan birlashtirilganda metakromitlar va ortoxromitlar olinadi:
- Cr(OH) 3 + KOH = KCrO 2 (metaxromit K)+ 2H2O
- Cr(OH) 3 + KOH = K 3 CrO 3 (ortokromit K)+ 3H2O
4. Xrom birikmalari. (6)
1. Xrom oksidi (6)- CrO 3 - quyuq - qizil rangli kristall modda, suvda yaxshi eriydi - tipik kislota oksidi. Bu oksid ikki kislotaga mos keladi:
- CrO 3 + H 2 O \u003d H 2 CrO 4 (xrom kislotasi - ortiqcha suv bilan hosil bo'ladi)
- CrO 3 + H 2 O \u003d H 2 Cr 2 O 7 (dikromik kislota - xrom oksidining yuqori konsentratsiyasida hosil bo'ladi (3)).
Xrom oksidi (6) juda kuchli oksidlovchi moddadir, shuning uchun u organik moddalar bilan kuchli o'zaro ta'sir qiladi:
- C 2 H 5 OH + 4CrO 3 \u003d 2CO 2 + 2Cr 2 O 3 + 3H 2 O
Shuningdek, u yod, oltingugurt, fosfor, ko'mirni oksidlaydi:
- 3S + 4CrO 3 \u003d 3SO 2 + 2Cr 2 O 3
Mashq: xrom oksidining (6) yod, fosfor, ko'mir bilan kimyoviy reaksiyalari tenglamalarini tuzish; tenglamalardan biriga elektron balans tuzing, oksidlovchi va qaytaruvchini ko'rsating
250 0 S gacha qizdirilganda xrom oksidi (6) parchalanadi:
- 4CrO 3 \u003d 2Cr 2 O 3 + 3O 2
Xrom oksidi (6) konsentrlangan sulfat kislotaning qattiq xromatlar va bixromatlarga ta'sirida olinishi mumkin:
- K 2 Cr 2 O 7 + H 2 SO 4 \u003d K 2 SO 4 + 2CrO 3 + H 2 O
2. Xrom va ikkixrom kislotalar.
Xrom va ikkixrom kislotalar faqat suvli eritmalarda mavjud bo'lib, ular barqaror tuzlar, mos ravishda xromatlar va bixromatlar hosil qiladi. Xromatlar va ularning eritmalari sariq, bixromatlar to'q sariq rangda.
Xromat - CrO 4 2- ionlari va dixromat - Cr 2O 7 2- ionlari eritma muhiti o'zgarganda bir-biriga oson o'tadi.
Eritmaning kislotali muhitida xromatlar dixromatlarga aylanadi:
- 2K 2 CrO 4 + H 2 SO 4 = K 2 Cr 2 O 7 + K 2 SO 4 + H 2 O
Ishqoriy muhitda bixromatlar xromatlarga aylanadi:
- K 2 Cr 2 O 7 + 2KOH \u003d 2K 2 CrO 4 + H 2 O
Suyultirilganda bixrom kislota xrom kislotaga aylanadi:
- H 2 Cr 2 O 7 + H 2 O \u003d 2H 2 CrO 4
5. Xrom birikmalari xossalarining oksidlanish darajasiga bog'liqligi.
| Oksidlanish holati | +2 | +3 | +6 |
| Oksid | CrO | Cr 2 O 3 | CrO 3 |
| Oksidning tabiati | Asosiy | amfoterik | kislota |
| gidroksid | Cr(OH) 2 | Cr(OH) 3 - H 3 CrO 3 | H 2 CrO 4 |
| Gidroksidning tabiati | Asosiy | amfoterik | kislota |
|
→ asosiy xususiyatlarning zaiflashishi va kislotalilikning kuchayishi→ |
|||
6. Xrom birikmalarining oksidlanish-qaytarilish xossalari.
Kislota muhitidagi reaksiyalar.
Kislotali muhitda Cr +6 birikmalari qaytaruvchi moddalar ta'sirida Cr +3 birikmalariga aylanadi: 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
Mashq:
1. Elektron balans usuli yordamida reaksiya tenglamasini tenglashtiring, oksidlovchi va qaytaruvchini ko‘rsating:
- 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. Reaksiya mahsulotlarini qo‘shing, elektron balans usuli yordamida tenglamani tenglashtiring, oksidlovchi va qaytaruvchini ko‘rsating:
- K 2 Cr 2 O 7 + SO 2 + H 2 SO 4 \u003d? +? +H 2 O
Ishqoriy muhitdagi reaksiyalar.
Ishqoriy muhitda Cr +3 xrom birikmalari oksidlovchi moddalar ta'sirida Cr +6 birikmalariga aylanadi: 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 -
Mashq:
Elektron balans usuli yordamida reaksiya tenglamasini tenglashtiring, oksidlovchi va qaytaruvchini ko'rsating:
- NaCrO 2 + J 2 + NaOH = Na 2 CrO 4 + NaJ + H 2 O
Reaktsiya mahsulotlarini qo'shing, elektron balans usuli yordamida tenglamani tenglang, oksidlovchi va qaytaruvchi vositani ko'rsating:
- Cr(OH) 3 + Ag 2 O + NaOH = Ag + ? +?
Shunday qilib, oksidlanish xossalari ketma-ket oksidlanish darajalarining o'zgarishi bilan doimiy ravishda kuchayadi: Cr +2 → Cr +3 → Cr +6. Xrom birikmalari (2) kuchli qaytaruvchi moddalardir, ular oson oksidlanadi, xrom birikmalariga aylanadi (3). Xrom birikmalari (6) kuchli oksidlovchi bo'lib, osonlik bilan xrom birikmalariga (3) qaytariladi. Xrom (3) birikmalari kuchli qaytaruvchi moddalar bilan oʻzaro taʼsirlashganda oksidlovchi xossalarini namoyon qilib, xrom (2) birikmalariga aylanadi, kuchli oksidlovchi moddalar bilan oʻzaro taʼsirlashganda esa qaytaruvchi xossalarini namoyon qilib, xrom birikmalariga (6) aylanadi.
Dars usuliga:
- Talabalarning kognitiv faolligini oshirish va qiziqishni saqlab qolish uchun ma'ruza davomida ko'rgazmali eksperiment o'tkazish maqsadga muvofiqdir. O'quv laboratoriyasining imkoniyatlariga qarab talabalar quyidagi tajribalarni ko'rsatishlari mumkin:
- xrom oksidi (2) va xrom gidroksidi (2) olish, ularning asosiy xossalarini isbotlash;
- xrom oksidi (3) va xrom gidroksidini (3) olish, ularning amfoter xususiyatlarini isbotlash;
- xrom oksidini (6) olish va uni suvda eritish (xrom va ikkixrom kislotalarni olish);
- xromatlarning bixromatlarga, bixromatlarning xromatlarga o'tishi.
- Mustaqil ishning vazifalari talabalarning real bilim olish imkoniyatlarini hisobga olgan holda farqlanishi mumkin.
- Siz quyidagi topshiriqlarni bajarish orqali ma'ruzani yakunlashingiz mumkin: quyidagi o'zgarishlarni amalga oshirishingiz mumkin bo'lgan kimyoviy reaktsiyalar tenglamalarini yozing:
.III. Uy vazifasi: ma'ruzani yakunlash (kimyoviy reaksiyalar tenglamalarini qo'shish)
- Vasilyeva Z.G. Umumiy va noorganik kimyodan laboratoriya ishi. -M.: "Kimyo", 1979 - 450 b.
- Egorov A.S. Kimyo o'qituvchisi. - Rostov-na-Donu: "Feniks", 2006.-765 p.
- Kudryavtsev A.A. Kimyoviy tenglamalar tuzish. - M., "Oliy maktab", 1979. - 295 b.
- Petrov M.M. Noorganik kimyo. - Leningrad: "Kimyo", 1989. - 543 p.
- Ushkalova V.N. Kimyo: tanlov vazifalari va javoblari. - M.: "Ma'rifat", 2000. - 223 b.
Xrom (Cr), Mendeleyev davriy tizimining VI guruhining kimyoviy elementi. Atom raqami 24 va atom massasi 51,996 bo'lgan o'tish metalliga ishora qiladi. Yunon tilidan tarjima qilingan metallning nomi "rang" degan ma'noni anglatadi. Metall bu nomga turli xil birikmalarga xos bo'lgan turli xil ranglarga qarzdor.
Xromning fizik xususiyatlari
Metall bir vaqtning o'zida etarlicha qattiqlik va mo'rtlikka ega. Mohs shkalasi bo'yicha xromning qattiqligi 5,5 ga baholanadi. Bu ko'rsatkich xromning uran, iridiy, volfram va berilliydan keyin ma'lum bo'lgan barcha metallar orasida eng yuqori qattiqligiga ega ekanligini anglatadi. Oddiy xrom moddasi uchun mavimsi-oq rang xarakterlidir.
Metall noyob element emas. Uning er qobig'idagi konsentratsiyasi massaning 0,02% ga etadi. ulushlar. Xrom hech qachon uning sof shaklida topilmaydi. U metall qazib olishning asosiy manbai bo'lgan minerallar va rudalarda uchraydi. Xromit (xromli temir rudasi, FeO * Cr 2 O 3) asosiy xrom birikmasi hisoblanadi. Yana bir keng tarqalgan, ammo ahamiyatsiz mineral bu PbCrO 4 krokoitidir.
Metall 1907 0 S (2180 0 K yoki 3465 0 F) haroratda oson eriydi. 2672 0 S haroratda - qaynaydi. Metallning atom massasi 51,996 g/mol.
Xrom magnit xususiyatlariga ko'ra noyob metalldir. Xona haroratida antiferromagnit tartib unga xosdir, boshqa metallar esa uni juda past haroratlarda namoyon qiladi. Biroq, agar xrom 37 0 C dan yuqori qizdirilsa, jismoniy xususiyatlar xromning o'zgarishi. Shunday qilib, elektr qarshiligi va chiziqli kengayish koeffitsienti sezilarli darajada o'zgaradi, elastiklik moduli minimal qiymatga etadi va ichki ishqalanish sezilarli darajada oshadi. Bu hodisa Neel nuqtasining o'tishi bilan bog'liq bo'lib, unda materialning antiferromagnit xususiyatlari paramagnitga o'zgarishi mumkin. Bu birinchi darajadan o'tganligini va moddaning hajmini keskin oshirganligini anglatadi.
Xromning tuzilishi tanaga yo'naltirilgan panjara bo'lib, buning natijasida metall mo'rt-egiluvchanlik davrining harorati bilan tavsiflanadi. Biroq, bu metall uchun tozalik darajasi katta ahamiyatga ega, shuning uchun qiymati -50 0 S - +350 0 S oralig'ida. Amaliyot shuni ko'rsatadiki, qayta kristallangan metall plastiklikka ega emas, lekin yumshoq. tavlanish va qoliplash uni egiluvchan qiladi.
Xromning kimyoviy xossalari
Atom quyidagi tashqi konfiguratsiyaga ega: 3d 5 4s 1 . Qoida tariqasida, birikmalarda xrom quyidagi oksidlanish darajalariga ega: +2, +3, +6, ular orasida Cr 3+ eng katta barqarorlikni ko'rsatadi.Bundan tashqari, xrom butunlay boshqacha oksidlanish darajasini ko'rsatadigan boshqa birikmalar ham mavjud, ya'ni: +1 , +4, +5.
Metall ayniqsa reaktiv emas. Xrom normal sharoitda bo'lsa-da, metall namlik va kislorodga qarshilik ko'rsatadi. Biroq, bu xususiyat xrom va ftor birikmalariga taalluqli emas - CrF 3, 600 0 C dan yuqori haroratga ta'sir qilganda, Cr 2 O 3 reaktsiyasi natijasida hosil bo'lgan suv bug'lari, shuningdek azot, uglerod va oltingugurt bilan o'zaro ta'sir qiladi. .
Metall xromni isitish jarayonida u galogenlar, oltingugurt, kremniy, bor, uglerod va boshqa ba'zi elementlar bilan o'zaro ta'sir qiladi, natijada xromning quyidagi kimyoviy reaktsiyalari yuzaga keladi:
Cr + 2F 2 = CrF 4 (CrF 5 aralashmasi bilan)
2Cr + 3Cl 2 = 2CrCl 3
2Cr + 3S = Cr2S3
Xromatlar xromni havodagi erigan soda, nitratlar yoki gidroksidi metallarning xloratlari bilan qizdirish orqali olinishi mumkin:
2Cr + 2Na 2 CO 3 + 3O 2 \u003d 2Na 2 CrO 4 + 2CO 2.
Xrom zaharli emas, uni uning ba'zi birikmalari haqida aytib bo'lmaydi. Ma'lumki, bu metallning changi, agar u tanaga kirsa, o'pkani bezovta qilishi mumkin, u teri orqali so'rilmaydi. Ammo sof shaklda bo'lmagani uchun uning inson tanasiga kirishi mumkin emas.
Uch valentli xrom tushadi muhit xrom rudasini qazib olish va qayta ishlash jarayonida. Xrom inson tanasiga vazn yo'qotish dasturlarida qo'llaniladigan xun takviyesi shaklida kirishi mumkin. Valentligi +3 bo'lgan xrom glyukoza sintezining faol ishtirokchisidir. Olimlar xromni haddan tashqari iste'mol qilish inson tanasiga katta zarar keltirmasligini aniqladilar, chunki u so'rilmaydi, ammo u tanada to'planishi mumkin.
Olti valentli metall ishtirok etgan birikmalar juda zaharli hisoblanadi. Ularning inson tanasiga kirish ehtimoli xromatlar ishlab chiqarish, ob'ektlarni xrom bilan qoplash, ma'lum payvandlash ishlarini bajarishda paydo bo'ladi. Bunday xromni tanaga kiritish jiddiy oqibatlarga olib keladi, chunki olti valentli element mavjud bo'lgan birikmalar kuchli oksidlovchi moddalardir. Shuning uchun ular oshqozon va ichaklarda qon ketishiga olib kelishi mumkin, ba'zida ichakning teshilishi bilan. Bunday birikmalar teri bilan aloqa qilganda, kuyish, yallig'lanish va oshqozon yarasi shaklida kuchli kimyoviy reaktsiyalar paydo bo'ladi.
Chiqarishda olinishi kerak bo'lgan xromning sifatiga qarab, metall ishlab chiqarishning bir necha usullari mavjud: xrom oksidining konsentrlangan suvli eritmalarini elektroliz qilish, sulfatlarni elektroliz qilish va kremniy oksidi bilan qaytarish. Biroq, oxirgi usul unchalik mashhur emas, chunki u chiqishda juda ko'p miqdordagi aralashmalar bilan xrom ishlab chiqaradi. Bundan tashqari, u iqtisodiy jihatdan ham noqulay.
| Oksidlanish holati | Oksid | gidroksid | Xarakter | Eritmalarda dominant shakllar | Eslatmalar |
| +2 | CrO (qora) | Cr(OH)2 (sariq) | Asosiy | Cr2+ (ko'k tuzlar) | Juda kuchli kamaytiruvchi vosita |
| Cr2O3 (yashil) | Cr(OH)3 (kulrang-yashil) | amfoterik |
Cr3+ (yashil yoki binafsha tuzlar) |
||
| +4 | CrO2 | mavjud emas | Tuz hosil qilmaydi | - |
Kamdan kam, kam uchraydigan |
| +6 | CrO3 (qizil) |
H2CrO4 |
Kislota |
CrO42- (xromatlar, sariq) |
O'tish muhitning pH darajasiga bog'liq. Eng kuchli oksidlovchi, gigroskopik, juda zaharli. |
Oksidlanish darajasi har xil bo'lgan xrom birikmalarining oksidlanish-qaytarilish xossalari.
Chromium. Atomning tuzilishi. Mumkin bo'lgan oksidlanish holatlari. Kislota-asos xususiyatlari. Ilova.
Cr +24)2)8)13)1
Xrom +2, +3 va +6 oksidlanish darajalariga ega.
Oksidlanish darajasining ortishi bilan kislotalilik va oksidlanish xossalari ortadi. Chromium Cr2+ hosilalari juda kuchli qaytaruvchi moddalardir. Cr2+ ioni xromning kislotalarda erishining birinchi bosqichida yoki Cr3+ ning rux bilan kislotali eritmasida qaytarilishida hosil bo'ladi. Azot oksidi Cr(OH)2 suvsizlanganda Cr2O3 ga oʻtadi. Cr3+ birikmalari havoda barqaror. Ular qaytaruvchi va oksidlovchi moddalar bo'lishi mumkin. Cr3+ rux bilan kislotali eritmada Cr2+ gacha qaytarilishi yoki ishqoriy eritmada CrO42- ga brom va boshqa oksidlovchi moddalar bilan oksidlanishi mumkin. Cr (OH) 3 gidroksidi (aniqrog'i Cr2O3 nH2O) amfoter birikma bo'lib, Cr3 + kationi yoki xrom kislotasi HCrO2 tuzlari - xromitlar (masalan, KSrO2, NaCrO2) bilan tuzlar hosil qiladi. Cr6+ birikmalari: xrom angidrid CrO3, xrom kislotalar va ularning tuzlari, ular orasida eng muhimlari xromatlar va bixromatlar - kuchli oksidlovchi moddalar.tuzlar.
U aşınmaya bardoshli va chiroyli galvanik qoplamalar (xrom qoplama) sifatida ishlatiladi. Xrom qotishmalarni ishlab chiqarish uchun ishlatiladi: xrom-30 va xrom-90, yuqori quvvatli plazma mash'al nozullarini ishlab chiqarish uchun va aviatsiya sanoatida ajralmas.
Xrom kimyoviy jihatdan faol emas. Oddiy sharoitlarda u faqat ftor (metall bo'lmagan) bilan reaksiyaga kirishib, ftoridlar aralashmasini hosil qiladi.
Xromatlar va bixromatlar
Xromatlar CrO3 yoki xrom kislotalarning ishqorlar bilan o'zaro ta'siridan hosil bo'ladi:
CrO3 + 2NaOH = Na2CrO4 + H2O
Dixromatlar kislotalarning xromatlarga ta'siridan olinadi:
2 Na2Cr2O4 + H2SO4 = Na2Cr2O7 + Na2SO4 + H2O
Xrom birikmalari oksidlanish-qaytarilish reaksiyalari bilan tavsiflanadi.
Xrom (II) birikmalari kuchli qaytaruvchi moddalardir, ular oson oksidlanadi
4(5rC12 + O2 + 4HCI = 4CrC13 + 2H2O
Xrom birikmalari (!!!) qaytaruvchi xossalari bilan tavsiflanadi. Oksidlovchi moddalar ta'sirida ular o'tadi:
kromatlarga - ishqoriy muhitda,
dixromatlarda - kislotali muhitda.
Cr(OH)3. CrOH + HCl = CrCl + H2O, 3CrOH + 2NaOH = Cr3Na2O3 + 3H2O
Xromatlar (III) (xromitlarning eski nomlari).
Xrom birikmalari qaytaruvchi xossalari bilan ajralib turadi. Oksidlovchi moddalar ta'sirida ular o'tadi:
kromatlarga - ishqoriy muhitda,
dixromatlarda - kislotali muhitda.
2Na3 [Cr(OH)6] + 3Br2 + 4NaOH = 2Na2CrO4 + 6NaBr + 8H2O
5Cr2(SO4)3 + 6KMnO4 + 11H2O = 3K2Cr2O7 + 2H2Cr2O7 + 6MnSO4 + 9H2SO4
Kislotali muhitdagi xrom kislotalarning tuzlari kuchli oksidlovchi moddalardir:
3Na2SO3 + K2Cr2O7 + 4H2SO4 = 3Na2SO4 + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + 4H2O