Gradul minim de oxidare a cromului. Cromul este un metal refractar, dar foarte util in constructii. I. Repetarea materialului din lecția anterioară

DEFINIȚIE

Crom- al douăzeci și patrulea element al tabelului periodic. Denumirea - Cr din latinescul „crom”. Situat în a patra perioadă, grupul VIB. Se referă la metale. Sarcina nucleară este 24.

Cromul se găsește în Scoarta terestraîn cantitate de 0,02% (masă). În natură, se găsește în principal sub formă de minereu de crom și fier FeO×Cr 2 O 3.

Cromul este un metal dur, strălucitor (Fig. 1), care se topește la 1890 o C; densitatea sa este de 7,19 g/cm 3 . La temperatura camerei cromul este rezistent atât la apă, cât și la aer. Acizii sulfuric și clorhidric diluați dizolvă cromul, eliberând hidrogen. Cromul este insolubil în acid azotic concentrat la rece și după tratamentul cu acesta devine pasiv.

Orez. 1. Chrome. Aspect.

Greutatea atomică și moleculară a cromului

DEFINIȚIE

Greutatea moleculară relativă a substanței(M r) este un număr care arată de câte ori masa unei molecule date este mai mare decât 1/12 din masa unui atom de carbon și masa atomică relativă a unui element(A r) - de câte ori masa medie a atomilor unui element chimic este mai mare decât 1/12 din masa unui atom de carbon.

Deoarece în stare liberă cromul există sub formă de molecule monoatomice de Cr, valorile sale atomice și greutate moleculară se potrivesc. Ele sunt egale cu 51,9962.

Izotopi ai cromului

Se știe că în natură cromul poate fi găsit sub formă de patru izotopi stabili 50 Cr, 52 Cr, 53 Cr și 54 Cr. Numerele lor de masă sunt 50, 52, 53 și, respectiv, 54. Nucleul unui atom al izotopului de crom 50 Cr conține douăzeci și patru de protoni și douăzeci și șase de neutroni, iar izotopii rămași diferă de acesta doar prin numărul de neutroni.

Există izotopi artificiali ai cromului cu numere de masă de la 42 la 67, dintre care cel mai stabil este 59 Cr cu un timp de înjumătățire de 42,3 minute, precum și un izotop nuclear.

Ioni de crom

Pe dinafara nivel de energie Atomul de crom are șase electroni, care sunt de valență:

1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 5 4s 1 .

Ca urmare interacțiune chimică cromul renunță la electronii de valență, adică. este donatorul lor și se transformă într-un ion încărcat pozitiv:

Cr0-2e → Cr2+;

Cr0 -3e → Cr3+;

Cr 0 -6e → Cr 6+ .

Moleculă și atom de crom

În stare liberă, cromul există sub formă de molecule monoatomice de Cr. Iată câteva proprietăți care caracterizează atomul și molecula de crom:

Aliaje de crom

Cromul metalului este folosit pentru cromare și ca unul dintre cele mai importante componente ale oțelurilor aliate. Introducerea cromului în oțel crește rezistența acestuia la coroziune atât în ​​medii apoase la temperaturi normale, cât și în gaze la temperaturi ridicate. În plus, oțelurile cromate au duritate crescută. Cromul face parte din oțelurile inoxidabile rezistente la acid și la căldură.

Exemple de rezolvare a problemelor

EXEMPLUL 1

EXEMPLUL 2

Exercițiu Oxidul de crom (VI) cântărind 2 g a fost dizolvat în apă cu o greutate de 500 g. Calculați fracția de masă a acidului cromic H 2 CrO 4 în soluția rezultată.
Soluţie Să scriem ecuația reacției pentru producerea acidului cromic din oxidul de crom (VI):

Cr03 + H20 = H2Cr04.

Să găsim masa soluției:

m soluție = m(CrO3) + m (H2O) = 2 + 500 = 502 g.

n (Cr03) = m (Cr03) / M (Cr03);

n (Cr03) = 2/100 = 0,02 mol.

Conform ecuației reacției n(CrO 3) : n(H 2 CrO 4) = 1:1, ceea ce înseamnă

n(Cr03) = n(H2Cr04) = 0,02 mol.

Apoi masa acidului cromic va fi egală (masa molară - 118 g/mol):

m (H2Cr04) = n (H2Cr04) × M (H2Cr04);

m (H2CrO4) = 0,02 × 118 = 2,36 g.

Fracția de masă a acidului cromic din soluție este:

ω = m soluție / m soluție × 100%;

ω (H2CrO4)=m soluție (H2CrO4)/ m soluție × 100%;

ω (H2CrO4) = 2,36 / 502 × 100% = 0,47%.

Răspuns Fracția de masă a acidului cromic este de 0,47%.

Crom

Elementul nr. 24. Unul dintre cele mai dure metale. Are rezistență chimică ridicată. Unul dintre cele mai importante metale utilizate în producția de oțeluri aliate. Majoritatea compușilor de crom sunt viu colorați și vin într-o varietate de culori. Pentru această caracteristică, elementul a fost numit crom, care înseamnă „vopsea” în greacă.

Cum a fost găsit?

Un mineral care conține crom a fost descoperit lângă Ekaterinburg în 1766 de către I.G. Lehmann a numit-o „plumb roșu siberian”. Acum acest mineral se numește crocoit. De asemenea, este cunoscută compoziția sa - PbCrO 4. Și la un moment dat, „plumb roșu siberian” a provocat multe dezacorduri în rândul oamenilor de știință. Timp de treizeci de ani s-au certat despre compoziția sa, până când, în cele din urmă, în 1797, chimistul francez Louis Nicolas Vauquelin a izolat din el un metal, care (de asemenea, de altfel, după unele controverse) a fost numit crom.

Vauquelin a tratat crocoit cu potasiu K 2 CO 3: cromat de plumb transformat în cromat de potasiu. Cromatul de potasiu a fost apoi transformat în oxid de crom și apă folosind acid clorhidric (acidul cromic există doar în soluții diluate). Prin încălzirea pulberii de oxid de crom verde într-un creuzet de grafit cu cărbune, Vauquelin a obținut un nou metal refractar.

Academia de Științe din Paris a asistat la descoperire în întregime. Dar, cel mai probabil, Vauquelin a izolat nu cromul elementar, ci carburile acestuia. Acest lucru este dovedit de forma în formă de ac a cristalelor de culoare gri deschis obținute de Vauquelin.

Numele „crom” a fost sugerat de prietenii lui Vauquelin, dar nu i-a plăcut - metalul nu avea o culoare specială. Cu toate acestea, prietenii au reușit să-l convingă pe chimist, invocând faptul că compușii de crom viu colorați pot fi folosiți pentru a obține vopsele bune. (Apropo, în lucrările lui Vauquelin a fost explicată pentru prima dată culoarea smarald a unor silicați naturali de beriliu și aluminiu; ei, după cum a descoperit Vauquelin, au fost colorați de impuritățile compușilor de crom.) Și astfel, acest nume a fost adoptat pentru noul element.

Apropo, silaba „crom”, tocmai în sensul „colorat”, este inclusă în mulți termeni științifici, tehnici și chiar muzicali. Filmele fotografice izopancrome, pancrome și ortocrome sunt cunoscute pe scară largă. Cuvântul „cromozom” tradus din greacă înseamnă „corp care este colorat”. Există o scară „cromatică” (în muzică) și există o armonică „cromatică”.

Unde este situat

Există destul de mult crom în scoarța terestră - 0,02%. Principalul mineral din care industria obține crom este cromul spinel de compoziție variabilă cu formula generală (Mg, Fe) O · (Cr, Al, Fe) 2 O 3. Minereul de crom se numește cromit sau minereu de fier de crom (pentru că aproape întotdeauna conține fier). Există zăcăminte de minereuri de crom în multe locuri. Țara noastră are rezerve uriașe de cromiți. Unul dintre cele mai mari zăcăminte este situat în Kazahstan, în regiunea Aktobe; a fost descoperit în 1936. Există rezerve semnificative de minereuri de crom în Urali.

Cromiții sunt folosiți mai ales pentru topirea ferocromului. Este unul dintre cele mai importante feroaliaje, absolut necesar pentru producerea în masă a oțelurilor aliate.

Feroaliajele sunt aliaje de fier cu alte elemente utilizate în principal pentru alierea și dezoxidarea oțelului. Ferocromul conține cel puțin 60% Cr.

Rusia țaristă nu producea aproape nicio feroaliaje. Mai multe furnale din fabricile din sud au topit ferosiliciu și feromangan în procente scăzute (metal de aliaj). Mai mult, pe râul Satka, care curge în Uralii de Sud, în 1910 a fost construită o fabrică minusculă care topea cantități mici de feromangan și ferocrom.

În primii ani de dezvoltare, tânăra țară sovietică a fost nevoită să importe feroaliaje din străinătate. O astfel de dependență de țările capitaliste era inacceptabilă. Deja în 1927...1928. A început construcția fabricilor de feroaliaje sovietice. La sfârșitul anului 1930, la Chelyabinsk a fost construit primul cuptor mare de feroaliaje, iar în 1931 a intrat în funcțiune uzina Chelyabinsk, prima născută din industria feroaliajului din URSS. În 1933, au fost lansate încă două fabrici - în Zaporozhye și Zestafoni. Acest lucru a făcut posibilă oprirea importului de feroaliaje. În doar câțiva ani, Uniunea Sovietică a organizat producția a mai multor tipuri de oțeluri speciale - rulmenți cu bile, rezistente la căldură, inoxidabile, auto, de mare viteză... Toate aceste oțeluri conțin crom.

La cel de-al 17-lea Congres al partidului, comisarul poporului pentru industria grea Sergo Ordzhonikidze a spus: „...dacă nu am avea oțeluri de înaltă calitate, nu am avea o industrie de automobile și tractoare. Costul oțelului de înaltă calitate pe care îl folosim în prezent este estimat la peste 400 de milioane de ruble. Dacă ar fi necesar să se importe, ar fi 400 de milioane de ruble. în fiecare an, la naiba, ai ajunge în robia capitaliștilor...”

Uzina de pe baza câmpului Aktobe a fost construită mai târziu, în timpul Marelui Războiul Patriotic. El a produs prima topire a ferocromului pe 20 ianuarie 1943. Muncitorii orașului Aktyubinsk au luat parte la construcția fabricii. Construcția a fost declarată publică. Ferocromul noii uzine a fost folosit pentru a produce metal pentru tancuri și tunuri, pentru nevoile frontului.

Au trecut anii. Acum, Uzina de Feroaliaje Aktobe este cea mai mare întreprindere care produce ferocrom de toate gradele. Fabrica a produs personal metalurgic național cu înaltă calificare. De la an la an, instalația și minele de cromit își măresc capacitatea, oferind metalurgiei noastre feroase ferocrom de înaltă calitate.

Țara noastră are un depozit unic de aliaj natural minereuri de fier, bogat în crom și nichel. Este situat în stepele Orenburg. Uzina metalurgică Orsko-Khalilovsky a fost construită și funcționează pe baza acestui depozit. Fonta aliată natural, care are o rezistență ridicată la căldură, este topită în furnalele instalației. O parte din el este folosită sub formă de turnare, dar cea mai mare parte este trimisă pentru prelucrare în oțel nichel; cromul se arde la topirea oțelului din fontă.

Cuba, Iugoslavia și multe țări din Asia și Africa au rezerve mari de cromiți.

Cum îl obții?

Cromitul este utilizat în principal în trei industrii: metalurgie, chimie și refractare, metalurgia consumând aproximativ două treimi din cromit.

Oțelul aliat cu crom are rezistență sporită și rezistență la coroziune în medii agresive și oxidante.

Obținerea cromului pur este un proces costisitor și care necesită forță de muncă. Prin urmare, pentru aliarea oțelului se folosește în principal ferocromul, care se obține în cuptoarele cu arc electric direct din cromit. Agentul reducător este cocs. Conținutul de oxid de crom în cromit trebuie să fie de cel puțin 48%, iar raportul Cr:Fe trebuie să fie de cel puțin 3:1.

Ferocromul produs într-un cuptor electric conține de obicei până la 80% crom și 4...7% carbon (restul este fier).

Dar pentru aliarea multor oțeluri de înaltă calitate, este nevoie de ferocrom care conține puțin carbon (motivele pentru aceasta sunt discutate mai jos, în capitolul „Crom în aliaje”). Prin urmare, o parte a ferocromului cu conținut ridicat de carbon este supusă unui tratament special pentru a reduce conținutul de carbon din acesta la zecimi și sutimi de procent.

Din cromit se obține și cromul metalic elementar. Producția de crom tehnic pur (97...99%) se bazează pe metoda aluminotermiei, descoperită încă din 1865 de celebrul chimist rus N.N. Beketov. Esența metodei este reducerea oxizilor cu aluminiu; reacția este însoțită de o eliberare semnificativă de căldură.

Dar mai întâi trebuie să obțineți oxid de crom pur Cr 2 O 3. Pentru a face acest lucru, cromit măcinat fin este amestecat cu sodă și la acest amestec se adaugă calcar sau oxid de fier. Întreaga masă este arsă și se formează cromat de sodiu:

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

Cromatul de sodiu este apoi levigat din masa calcinată cu apă; lichidul se filtrează, se evaporă şi se tratează cu acid. Rezultatul este bicromat de sodiu Na2Cr2O7. Prin reducerea lui cu sulf sau carbon la încălzire, se obține oxidul de crom verde.

Cromul metalic poate fi obtinut prin amestecarea oxidului de crom pur cu pulbere de aluminiu, incalzirea acestui amestec intr-un creuzet la 500...600°C si aprinderea lui cu peroxid de bariu.Aluminiul ia oxigenul din oxidul de crom. Această reacție Cr 2 O 3 + 2Al → Al 2 O 3 + 2Сr stă la baza metodei industriale (aluminoterme) de producere a cromului, deși, desigur, tehnologia fabricii este mult mai complicată. Cromul obținut pe cale aluminotermic conține zecimi de procente de aluminiu și fier și zecimi de procente de siliciu, carbon și sulf.

O metodă silicotermă este, de asemenea, utilizată pentru a obține crom pur din punct de vedere tehnic. În acest caz, cromul este redus din oxid de siliciu în funcție de reacție

2Сr 2 О 3 + 3Si → 3SiO 2 + 4Сr.

Această reacție are loc în cuptoarele cu arc. Pentru a lega silice, se adaugă calcar la încărcătură. Puritatea cromului silicotermic este aproximativ aceeași cu cea a cromului aluminotermic, deși, desigur, conținutul de siliciu din acesta este puțin mai mare, iar conținutul de aluminiu este puțin mai mic. Pentru a obține crom, au încercat să folosească și alți agenți reducători - carbon, hidrogen, magneziu. Cu toate acestea, aceste metode nu sunt utilizate pe scară largă.

Crom grad înalt puritatea (aproximativ 99,8%) se obţine electrolitic.

Cromul tehnic pur și electrolitic este utilizat în principal pentru producerea aliajelor complexe de crom.

Constante și proprietăți ale cromului

Masa atomică a cromului este de 51,996. În tabelul periodic ocupă un loc în grupa a șasea. Cei mai apropiați vecini și analogi ai săi sunt molibdenul și wolfram. Este caracteristic faptul că vecinii cromului, ca și cromul însuși, sunt folosiți pe scară largă pentru aliarea oțelurilor.

Punctul de topire al cromului depinde de puritatea acestuia. Mulți cercetători au încercat să o determine și au obținut valori de la 1513 la 1920°C. O astfel de „împrăștiere” mare se explică în primul rând prin cantitatea și compoziția impurităților conținute în crom. Acum se crede că cromul se topește la o temperatură de aproximativ 1875°C. Punct de fierbere 2199°C. Densitatea cromului este mai mică decât cea a fierului; este egal cu 7,19.

În ceea ce privește proprietățile chimice, cromul este aproape de molibden și wolfram. Cel mai mare oxid al său CrO3 este acid, este anhidrida acidului cromic H2CrO4. Crocoitul mineral, cu care ne-am început cunoștințele cu elementul nr. 24, este o sare a acestui acid. Pe lângă acidul cromic, este cunoscut acidul dicromic H 2 Cr 2 O 7; sărurile sale, dicromații, sunt utilizate pe scară largă în chimie. Cel mai comun oxid de crom, Cr 2 O 3, este amfoter. În general, în conditii diferite cromul poate prezenta valențe de la 2 la 6. Numai compușii de crom tri- și hexavalenti sunt utilizați pe scară largă.

Descoperirea cromului datează dintr-o perioadă de dezvoltare rapidă a studiilor chimice și analitice ale sărurilor și mineralelor. În Rusia, chimiștii au avut un interes deosebit pentru analiza mineralelor găsite în Siberia și aproape necunoscute în Europa de Vest. Unul dintre aceste minerale a fost minereul de plumb roșu siberian (crocoit), descris de Lomonosov. Mineralul a fost examinat, dar în el nu s-au găsit decât oxizi de plumb, fier și aluminiu. Totuși, în 1797, Vaukelin, fierbând o probă măcinată fin de mineral cu potasiu și precipitare de carbonat de plumb, a obținut o soluție de culoare portocalie-roșu. Din această soluție a cristalizat o sare roșu rubin, din care s-au izolat oxidul și metalul liber, diferit de toate metalele cunoscute. Vauquelin l-a sunat Crom ( Crom ) din cuvântul grecesc- colorare, culoare; Adevărat, ceea ce s-a înțeles aici nu era proprietatea metalului, ci sărurile sale viu colorate.

Fiind în natură.

Cel mai important minereu de crom de importanță practică este cromitul, a cărui compoziție aproximativă corespunde formulei FeCrO ​​​​4.

Se găsește în Asia Mică, Urali, America de Nord, în sudul Africii. Mineralul crocoit mai sus menționat – PbCrO 4 – este de asemenea de importanță tehnică. Oxidul de crom (3) și unii dintre ceilalți compuși ai săi se găsesc și în natură. În scoarța terestră, conținutul de crom în metal este de 0,03%. Crom a fost găsit în Soare, stele și meteoriți.

Proprietăți fizice.

Cromul este un metal alb, dur și casant, extrem de rezistent chimic la acizi și alcalii. În aer se oxidează și are o peliculă subțire transparentă de oxid la suprafață. Cromul are o densitate de 7,1 g/cm3, punctul său de topire este +1875 0 C.

Chitanță.

Când minereul de fier de crom este încălzit puternic cu cărbune, cromul și fierul sunt reduse:

FeO * Cr 2 O 3 + 4C = 2Cr + Fe + 4CO

Ca rezultat al acestei reacții, se formează un aliaj de crom-fier, care se caracterizează printr-o rezistență ridicată. Pentru a obține crom pur, acesta este redus din oxidul de crom (3) cu aluminiu:

Cr2O3 + 2Al = Al2O3 + 2Cr

În acest proces, se folosesc de obicei doi oxizi - Cr 2 O 3 și CrO 3

Proprietăți chimice.

Datorită peliculei de protecție subțiri de oxid care acoperă suprafața cromului, este foarte rezistentă la acizi și alcalii agresivi. Cromul nu reacționează cu acidul azotic și sulfuric concentrat, precum și cu acidul fosforic. Cromul interacționează cu alcalii la t = 600-700 o C. Cu toate acestea, cromul interacționează cu acizii sulfuric și clorhidric diluați, înlocuind hidrogenul:

2Cr + 3H 2 SO 4 = Cr 2 (SO 4) 3 + 3H 2
2Cr + 6HCI = 2CrCI3 + 3H2

La temperaturi ridicate, cromul arde în oxigen, formând oxid(III).

Cromul fierbinte reacționează cu vaporii de apă:

2Cr + 3H2O = Cr2O3 + 3H2

La temperaturi ridicate, cromul reacționează și cu halogenii, halogenul cu hidrogenul, sulful, azotul, fosforul, carbonul, siliciul, borul, de exemplu:

Cr + 2HF = CrF2 + H2
2Cr + N2 = 2CrN
2Cr + 3S = Cr 2 S 3
Cr + Si = CrSi

Cele de mai sus fizice și Proprietăți chimice cromul și-a găsit aplicația în diverse domenii ale științei și tehnologiei. De exemplu, cromul și aliajele sale sunt folosite pentru a produce acoperiri de înaltă rezistență, rezistente la coroziune în inginerie mecanică. Aliajele sub formă de ferocrom sunt folosite ca unelte de tăiere a metalelor. Aliajele de crom și-au găsit aplicație în tehnologia medicală și în fabricarea echipamentelor tehnologice chimice.

Poziția cromului în tabelul periodic al elementelor chimice:

Chromium conduce subgrupul subsidiar al grupului VI tabelul periodic elemente. Formula sa electronică este următoarea:

24 Cr IS 2 2S 2 2P 6 3S 2 3P 6 3d 5 4S 1

La umplerea orbitalilor cu electroni în atomul de crom, modelul conform căruia orbitalul 4S ar trebui mai întâi umplut până la starea 4S 2 este încălcat. Cu toate acestea, datorită faptului că orbitalul 3d ocupă o poziție energetică mai favorabilă în atomul de crom, acesta este umplut la valoarea 4d 5 . Acest fenomen se observă în atomii altor elemente ale subgrupurilor secundare. Cromul poate prezenta stări de oxidare de la +1 la +6. Cei mai stabili sunt compușii de crom cu stări de oxidare +2, +3, +6.

Compuși ai cromului divalent.

Oxidul de crom (II) CrO este o pulbere neagră piroforică (piroforicitate - capacitatea de a se aprinde în aer într-o stare fin zdrobită). CrO se dizolvă în acid clorhidric diluat:

CrO + 2HCI = CrCl2 + H2O

În aer, când este încălzit peste 100 0 C, CrO se transformă în Cr 2 O 3.

Sărurile de crom bivalente se formează atunci când cromul metalului este dizolvat în acizi. Aceste reacţii au loc într-o atmosferă de gaz slab activ (de exemplu H 2), deoarece în prezența aerului se produce ușor oxidarea Cr(II) în Cr(III).

Hidroxidul de crom se obține sub formă de precipitat galben prin acțiunea unei soluții alcaline asupra clorurii de crom (II):

CrCI2 + 2NaOH = Cr(OH)2 + 2NaCl

Cr(OH)2 are proprietăți bazice și este un agent reducător. Ionul Cr2+ hidratat este albastru pal. O soluție apoasă de CrCl2 este de culoare albastră. În aer în solutii apoase Compușii Cr(II) se transformă în compuși Cr(III). Acest lucru este pronunțat în special în hidroxidul de Cr(II):

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

Compuși trivalenți ai cromului.

Oxidul de crom (III) Cr 2 O 3 este o pulbere verde refractară. Duritatea sa este apropiată de corindon. În laborator se poate obține prin încălzirea dicromatului de amoniu:

(NH 4 ) 2 Cr 2 O 7 = Cr 2 O 3 + N 2 + 4H 2

Cr 2 O 3 este un oxid amfoter, atunci când este fuzionat cu alcalii formează cromiți: Cr 2 O 3 + 2NaOH = 2NaCrO 2 + H 2 O

Hidroxidul de crom este, de asemenea, un compus amfoter:

Cr(OH)3 + HCI = CrCI3 + 3H2O
Cr(OH)3 + NaOH = NaCrO2 + 2H2O

CrCl 3 anhidru are aspectul frunzelor violet închis și este complet insolubil în apă rece, la fierbere se dizolva foarte incet. Sulfat de crom (III) anhidru Cr2(SO4)3 Culoare roz, este, de asemenea, slab solubil în apă. În prezența agenților reducători, formează sulfat de crom violet Cr 2 (SO 4) 3 *18H 2 O. Se cunosc și hidrați de sulfat de crom verzi care conțin mai puțină apă. Crom alaun KCr(SO 4) 2 *12H 2 O cristalizează din soluţii care conţin sulfat de crom violet şi sulfat de potasiu. O soluție de alaun crom devine verde când este încălzită din cauza formării de sulfați.

Reacții cu cromul și compușii acestuia

Aproape toți compușii cromului și soluțiile lor sunt intens colorate. Având o soluție incoloră sau un precipitat alb, putem concluziona cu un grad mare de probabilitate că cromul este absent.

  1. Să încălzim puternic în flacăra unui arzător pe o cană de porțelan o astfel de cantitate de dicromat de potasiu care să se potrivească pe vârful unui cuțit. Sarea nu va elibera apa de cristalizare, ci se va topi la o temperatura de aproximativ 400 0 C pentru a forma un lichid inchis la culoare. Să-l mai încălzim câteva minute la foc mare. După răcire, pe ciob se formează un precipitat verde. O parte din ea este solubilă în apă (se dobândește galben), și lăsați cealaltă parte pe ciob. Sarea s-a descompus la încălzire, rezultând formarea de cromat de potasiu galben K 2 CrO 4 și Cr 2 O 3 verde.
  2. Se dizolvă 3 g de bicromat de potasiu în 50 ml de apă. Adăugați puțin carbonat de potasiu într-o parte. Se va dizolva odată cu eliberarea de CO 2, iar culoarea soluției va deveni galben deschis. Cromatul se formează din dicromat de potasiu. Dacă adăugați acum o soluție de acid sulfuric 50% în porții, va apărea din nou culoarea roșu-galben a dicromatului.
  3. Se toarnă 5 ml într-o eprubetă. soluție de bicromat de potasiu, se fierbe cu 3 ml de acid clorhidric concentrat sub presiune. Din soluție se eliberează clor gazos toxic galben-verde deoarece cromatul va oxida HCl la Cl 2 și H 2 O. Cromatul în sine se va transforma în clorură de crom trivalent verde. Poate fi izolată prin evaporarea soluției și apoi, topită cu sodă și salpetru, transformată în cromat.
  4. Când se adaugă o soluție de nitrat de plumb, cromat galben de plumb precipită; Când interacționează cu o soluție de azotat de argint, se formează un precipitat roșu-brun de cromat de argint.
  5. Se adaugă peroxid de hidrogen în soluția de bicromat de potasiu și se acidifică soluția cu acid sulfuric. Soluția capătă o culoare albastru intens datorită formării peroxidului de crom. Când este agitat cu o anumită cantitate de eter, peroxidul se va transforma într-un solvent organic și îl va colora în albastru. Această reacție este specifică cromului și este foarte sensibilă. Poate fi folosit pentru a detecta cromul în metale și aliaje. În primul rând, trebuie să dizolvați metalul. În timpul fierberii prelungite cu acid sulfuric 30% (puteți adăuga și acid clorhidric), cromul și multe oțeluri sunt parțial dizolvate. Soluția rezultată conține sulfat de crom (III). Pentru a putea efectua o reacție de detectare, o neutralizăm mai întâi cu sodă caustică. Precipită hidroxidul de crom (III) de culoare gri-verde, care se dizolvă în exces de NaOH pentru a forma cromit de sodiu verde. Se filtrează soluția și se adaugă peroxid de hidrogen 30%. Când este încălzită, soluția va deveni galbenă pe măsură ce cromitul se oxidează la cromat. Acidificarea va face ca soluția să pară albastră. Compusul colorat poate fi extras prin agitare cu eter.

Reacții analitice pentru ionii de crom.

  1. Se adaugă o soluție de NaOH 2M la 3-4 picături de soluție de clorură de crom CrCl 3 până când precipitatul inițial se dizolvă. Observați culoarea cromitului de sodiu format. Se încălzește soluția rezultată într-o baie de apă. Ce se întâmplă?
  2. La 2-3 picături de soluție de CrCl 3 se adaugă un volum egal de soluție de NaOH 8 M și 3-4 picături de soluție de H 2 O 2 3%. Se încălzește amestecul de reacție într-o baie de apă. Ce se întâmplă? Ce precipitat se formează dacă soluția colorată rezultată este neutralizată, i se adaugă CH 3 COOH și apoi Pb(NO 3) 2?
  3. Se toarnă 4-5 picături de soluții de sulfat de crom Cr 2 (SO 4) 3, IMH 2 SO 4 și KMnO 4 în eprubetă. Se încălzește amestecul de reacție timp de câteva minute într-o baie de apă. Observați schimbarea culorii soluției. Ce a cauzat-o?
  4. La 3-4 picături de acidulat acid azotic Soluție de K 2 Cr 2 O 7, se adaugă 2-3 picături de soluție de H 2 O 2 și se amestecă. Culoarea albastră emergentă a soluției se datorează apariției acidului percromic H 2 CrO 6:

Cr 2 O 7 2- + 4H 2 O 2 + 2H + = 2H 2 CrO 6 + 3H 2 O

Atenție la descompunerea rapidă a H 2 CrO 6:

2H 2 CrO 6 + 8H+ = 2Cr 3+ + 3O 2 + 6H 2 O
culoare albastru verde

Acidul percromic este mult mai stabil în solvenții organici.

  1. La 3-4 picături de soluție de K 2 Cr 2 O 7 acidulată cu acid azotic, se adaugă 5 picături de alcool izoamilic, 2-3 picături de soluție de H 2 O 2 și se agită amestecul de reacție. Stratul de solvent organic care plutește în partea de sus este colorat în albastru strălucitor. Culoarea se estompează foarte lent. Comparați stabilitatea H2CrO6 în faze organice și apoase.
  2. Când CrO 4 2- interacționează cu ionii Ba 2+, precipită un precipitat galben de cromat de bariu BaCrO 4.
  3. Nitratul de argint formează un precipitat de cromat de argint roșu cărămidă cu ioni de CrO 4 2.
  4. Luați trei eprubete. Puneți 5-6 picături de soluție de K 2 Cr 2 O 7 într-una dintre ele, același volum de soluție de K 2 CrO 4 în a doua și trei picături din ambele soluții în a treia. Apoi adăugați trei picături de soluție de iodură de potasiu în fiecare eprubetă. Explicați rezultatul dvs. Acidificați soluția în a doua eprubetă. Ce se întâmplă? De ce?

Experimente distractive cu compuși de crom

  1. Un amestec de CuSO4 și K2Cr2O7 devine verde când se adaugă alcali și devine galben în prezența acidului. Prin încălzirea a 2 mg de glicerol cu ​​o cantitate mică de (NH 4) 2 Cr 2 O 7 și apoi adăugarea de alcool, după filtrare se obține o soluție de culoare verde strălucitor, care se îngălbenește atunci când se adaugă acid și devine verde într-un mediu neutru sau alcalin. mediu inconjurator.
  2. Pune un „amestec de rubin” în centrul unei cutii de tablă cu termită - măcinat cu grijă și așezat în folie de aluminiu Al 2 O 3 (4,75 g) cu adaos de Cr 2 O 3 (0,25 g). Pentru ca borcanul să nu se răcească mai mult, este necesar să-l îngropați sub marginea de sus în nisip, iar după ce termita este aprinsă și începe reacția, acoperiți-l cu o foaie de fier și acoperiți-l cu nisip. Scoate borcanul într-o zi. Rezultatul este o pudră roșie de rubin.
  3. 10 g dicromat de potasiu se macina cu 5 g azotat de sodiu sau potasiu si 10 g zahar. Amestecul este umezit și amestecat cu colodion. Dacă pulberea este comprimată într-un tub de sticlă, apoi bățul este împins afară și dat foc la sfârșit, un „șarpe” va începe să se târască afară, mai întâi negru, iar după răcire - verde. Un bețișor cu diametrul de 4 mm arde cu o viteză de aproximativ 2 mm pe secundă și se extinde de 10 ori.
  4. Dacă amestecați soluții de sulfat de cupru și dicromat de potasiu și adăugați puțină soluție de amoniac, se va forma un precipitat maro amorf din compoziția 4СuCrO 4 * 3NH 3 * 5H 2 O, care se dizolvă în acid clorhidric pentru a forma o soluție galbenă și în exces de amoniac se obţine o soluţie verde. Dacă mai adăugați alcool la această soluție, se va forma un precipitat verde, care după filtrare devine albastru, iar după uscare, albastru-violet cu sclipici roșii, clar vizibil la lumină puternică.
  5. Oxidul de crom rămas după experimentele „vulcan” sau „șerpii faraonului” poate fi regenerat. Pentru a face acest lucru, trebuie să topiți 8 g de Cr 2 O 3 și 2 g de Na 2 CO 3 și 2,5 g de KNO 3 și tratați aliajul răcit cu apă clocotită. Rezultatul este un cromat solubil, care poate fi transformat în alți compuși Cr(II) și Cr(VI), inclusiv dicromatul de amoniu original.

Exemple de tranziții redox care implică cromul și compușii săi

1. Cr 2 O 7 2- -- Cr 2 O 3 -- CrO 2 - -- CrO 4 2- -- Cr 2 O 7 2-

a) (NH 4 ) 2 Cr 2 O 7 = Cr 2 O 3 + N 2 + 4H 2 O b) Cr 2 O 3 + 2NaOH = 2NaCrO 2 + H 2 O
c) 2NaCrO 2 + 3Br 2 + 8NaOH = 6NaBr + 2Na 2 CrO 4 + 4H 2 O
d) 2Na 2 CrO 4 + 2HCl = Na 2 Cr 2 O 7 + 2NaCl + H 2 O

2. Cr(OH) 2 -- Cr(OH) 3 -- CrCl 3 -- Cr 2 O 7 2- -- CrO 4 2-

a) 2Cr(OH) 2 + 1/2O 2 + H 2 O = 2Cr(OH) 3
b) Cr(OH) 3 + 3HCl = CrCl 3 + 3H 2 O
c) 2CrCl 3 + 2KMnO 4 + 3H 2 O = K 2 Cr 2 O 7 + 2Mn(OH) 2 + 6HCl
d) K 2 Cr 2 O 7 + 2KOH = 2K 2 CrO 4 + H 2 O

3. CrO -- Cr(OH) 2 -- Cr(OH) 3 -- Cr(NO 3) 3 -- Cr 2 O 3 -- CrO - 2
Cr 2+

a) CrO + 2HCl = CrCl2 + H2O
b) CrO + H2O = Cr(OH)2
c) Cr(OH) 2 + 1/2O 2 + H 2 O = 2Cr(OH) 3
d) Cr(OH)3 + 3HNO3 = Cr(NO3)3 + 3H2O
e) 4Сr(NO 3) 3 = 2Cr 2 O 3 + 12NO 2 + O 2
e) Cr 2 O 3 + 2 NaOH = 2NaCrO 2 + H 2 O

Element de crom ca artist

Chimiștii au apelat destul de des la problema creării pigmenților artificiali pentru pictură. În secolele XVIII-XIX a fost dezvoltată tehnologia pentru producerea multor materiale de pictură. Louis Nicolas Vauquelin în 1797, care a descoperit elementul necunoscut anterior crom în minereul roșu siberian, a pregătit o vopsea nouă, remarcabil de stabilă - verde crom. Cromoforul său este oxidul de crom (III) hidratat. A început să fie produs sub numele de „verde smarald” în 1837. Ulterior, L. Vauquelin a propus mai multe vopsele noi: barit, zinc și galben crom. De-a lungul timpului, au fost înlocuiți cu pigmenți mai persistenti pe bază de cadmiu galben și portocaliu.

Cromul verde este cea mai durabilă și rezistentă la lumină, care nu este susceptibilă la gazele atmosferice. Crom verde măcinat în ulei are putere mare de acoperire și este capabil să se usuce rapid, motiv pentru care este folosit încă din secolul al XIX-lea. este utilizat pe scară largă în pictură. Este de mare importanță în pictura pe porțelan. Faptul este că produsele din porțelan pot fi decorate atât cu vopsea subglazură, cât și cu supraglazură. În primul caz, vopselele sunt aplicate doar pe suprafața unui produs ușor ars, care este apoi acoperit cu un strat de glazură. Urmează arderea principală, la temperatură înaltă: pentru a sinteriza masa de porțelan și a topi glazura, produsul este încălzit la 1350 - 1450 0 C. temperatura ridicata Foarte puține vopsele pot rezista fără modificări chimice, iar pe vremuri erau doar două dintre ele - cobalt și crom. Oxidul de cobalt negru aplicat pe suprafața unui produs din porțelan fuzionează cu glazura în timpul arderii, interacționând chimic cu acesta. Ca rezultat, se formează silicați de cobalt albastru strălucitor. Toată lumea cunoaște bine această veselă din porțelan albastru decorat cu cobalt. Oxidul de crom (III) nu reacționează chimic cu componentele glazurii și pur și simplu se află între cioburi de porțelan și glazura transparentă ca un strat „oarb”.

Pe lângă verdele crom, artiștii folosesc vopsele obținute din volkonskoit. Acest mineral din grupul montmorilloniților (un mineral argilos din subclasa silicaților complecși Na(Mo,Al), Si 4 O 10 (OH) 2 a fost descoperit în 1830 de mineralogul rus Kemmerer și numit în onoarea lui M.N. Volkonskaya, fiica eroului bătăliei de la Borodino, generalul N. .N. Raevsky, soția decembristului S.G. Volkonsky.Volkonskoite este o argilă care conține până la 24% oxid de crom, precum și oxizi de aluminiu și fier (III).Compoziția a mineralului, găsit în regiunile Ural, Perm și Kirov, este inconsecvent.determină culoarea sa variată - de la culoarea bradului întunecat de iarnă la culoarea verde strălucitor a unei broaște de mlaștină.

Pablo Picasso s-a adresat geologilor țării noastre cu o solicitare de a studia rezervele de volkonskoit, care produce vopsea cu un ton unic de proaspăt. În prezent, a fost dezvoltată o metodă de producere a volkonskoitului artificial. Este interesant de observat că conform cercetarea modernă, pictorii de icoane ruși au folosit vopsele din acest material încă din Evul Mediu, cu mult înainte de descoperirea lui „oficială”. Verdele Guinier (create în 1837), a cărei cromoformă este oxidul de crom hidrat Cr 2 O 3 * (2-3) H 2 O, în care o parte din apă este legată chimic și o parte este adsorbită, a fost, de asemenea, cunoscut printre artiști. Acest pigment conferă vopselei o nuanță de smarald.

blog.site, atunci când copiați materialul integral sau parțial, este necesar un link către sursa originală.

Cromul este un metal alb-argintiu, dur, strălucitor, dar în același timp destul de fragil. Anterior se credea că cromul nu are practic proprietăți plastice. Dar în anii 70 ai secolului trecut, prin topirea lui cu un fascicul de electroni în vid, s-a obținut un metal foarte plastic, întinzându-se într-un fir subțire. Curs de chimie, partea 2. Special pentru universități de inginerie mecanică și transport/G.P. Luchinsky [și alții]. - M.: Liceu, 1972. - P.101.

Principalele proprietăți fizice ale cromului sunt prezentate mai jos: Lavrukhina A.K. Chimia analitică a cromului/A.K. Lavrukhina, L.V. Yukina. - M.: Nauka, 1979. - P.9-10.

Masa atomică 51.996

Volumul atomic, cm 3 /g-atom 7,23

Raza atomică E

covalent 1,18

metal 1.27

Presiunea aburului (1560°K), ATM 1,50 10 -6

Perioada latice ( A)* I, B 2,8829

Densitate, g/cm 3

radiografie 7.194

picnometric 7.160

Potențialele de ionizare

I 1 = 6,764 I 4 = (51)

I 2 = 16,49 I 5 = 73

I 3 = 31 I 6 = 90,6

Duritate Brinell (20°), MPa 1120* 2

Punct de topire, °K 2176,0

Punct de fierbere, °K 2840,0

Căldura de fuziune, cal/mol 3300,0* 3

Căldura de sublimare, kcal/mol 94,8* 3

Conductivitate termică, w/m grade 88,6

Electronice specifice 1.40

capacitatea termică g, mJ (mol grindină)

Energia de atomizare, kcal/mol

Entropie S° T (298° K)

Cr gazos, cal/(g-atom grad) 41,64

metal Cr, cal/(grad mol) 5,70

Principalul minereu de crom este mineralul cromit FeCr 2 O 4, care are o structură spinelică în care atomii de Cr (III) ocupă poziții octaedrice și atomii de Fe (II) ocupă poziții tetraedrice. Bumbac F. Fundamentele chimiei anorganice/F. Cotton, J. Wilkinson. - M.: Mir, 1979. - P.458.

Cromitul se reduce cu carbon, iar pentru a obține ferocrom, conținutul de oxid de crom din minereu trebuie să fie de cel puțin 48%. În timpul procesului de topire are loc următoarea reacție:

FeO Cr 2 O 3 + 4C > Fe + 2Cr + 4CO^

În plus, cromul este inclus în compoziția multor minerale, în special în compoziția crocoitului PbCrO 4; alte minerale care conțin crom includ finicit, menachloit sau fenicocloit 3PbO*2Cr 2 O 3, berezovit, trapakalit, magnochromit etc. Proprietăți ale elementelor: carte de referință / M.E. Drits [și altele]. - M: Metalurgie, 1985. - P.368.

Proprietățile fizice și chimice ale cromului sunt, de asemenea, afectate semnificativ de alte impurități. De exemplu, în prezența impurităților Al, Cu, Ni, Fe, Co, Si, W, Mo (până la ~ 1%), pragul de fragilitate a cromului crește brusc; impuritățile de hidrogen, oxigen și azot au un efect foarte mic. A.K. Lavrukhina. Decret. op. - P.9.

Cromul de puritate tehnică se obține prin metode aluminotermice, silicotermice, electrolitice și alte metode din oxidul de crom, care se obține din minereul de crom de fier. PE MINE. Drits. Decret. op. - P.368.

Dacă doriți să obțineți crom pur, atunci cromitul este mai întâi fuzionat cu NaOH și oxidat cu oxigen pentru a transforma Cr (III) în CrO 4 2-. Aliajul este dizolvat în apă, din el este precipitat bicromat de sodiu, care este apoi redus cu carbon:

Na 2 Cr 2 O 7 + 2C > Cr 2 O 3 + Na 2 CO 3 + CO^

Oxidul rezultat este redus la crom metal:

Cr 2 O 3 + 2Al > Al 2 O 3 + 2Cr F. Bumbac. Decret. op. - P.458.

Cel mai pur crom pentru cercetare de laborator obtinut prin metoda iodurii. Acest proces se bazează pe formarea de ioduri de crom volatile (la 700-900°C) și disocierea lor pe o suprafață încălzită (la 1000-1100°C). Cromul metalic după rafinarea cu iodură este ductil în stare turnată (alungire la tracțiune 9-18%). PE MINE. Drits. Decret. op. - P.368-369.

Modificările polimorfe sunt cunoscute pentru cromul metalic, dintre care una este stabilă - b-cromul. β-cromul este o modificare mai puțin stabilă, obținută prin depunere electrolitică. Rețelele cristaline ale b-cromului și b-cromului sunt prezentate mai jos în figură. G.P. Luchinsky. Decret. op. - P.101-102.

În condiții de neechilibru, este posibilă formarea de cristale de crom cu o structură diferită; prin condensarea vaporilor de crom s-a obținut o varietate cu o rețea cubică primitivă ( A= 4,581E), aproape de structural tip B-W. Cromul are o structură magnetică complexă; se caracterizează prin trei transformări magnetice: la 120, 310, 473°K. A.K. Lavrukhina. Decret. op. - P.9.

După cum sa menționat mai sus, cromul este un element al grupului VIB din perioada a patra.

Dacă excludem stoichiometria compușilor, cromul seamănă cu elementele grupului VIB (grup sulf) doar prin aceea că formează un oxid acid, iar CrO 2 Cl 2 este de natură covalentă și se hidroliza ușor. F. Bumbac. Decret. op. - P.458.

Structura electronică a atomilor săi este 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 5 4s 1. Cromul aparține grupului de elemente de tranziție ai căror orbitali d sunt doar parțial umpluți. Acest lucru determină capacitatea cromului de a forma compuși paramagnetici, valența sa variabilă și culoarea multor compuși.

O trăsătură caracteristică a cromului ca element de tranziție al grupului d este capacitatea de a forma numeroși compuși complecși cu diferite structuri, valențe și tipuri de legături. Formarea compușilor complecși cu molecule neutre duce la stabilizarea stărilor inferioare de oxidare ale elementelor d. Ca urmare, compușii cromului există în starea de oxidare 0 (sistemul d 6). Cromul monovalent este cunoscut în mod sigur numai sub formă de complecși K3, Cl04 (unde Dip este 2,2p-dipiridil). A.K. Lavrukhina. Decret. op. - P.12.

Cel mai adesea, compușii de crom au următoarea structură spațială:

> Structuri octaedrice, ca în 2+ sau 3+

> Structuri tetraedrice, ca în Cr(O-tert-C 4 H 9) 4

> Structuri tetraedrice, ca în CrO 4 3-, CrO 4 2-, CrO 3 F. Bumbac. Decret. op. - P.459.

Cromul, fiind un agent reducător, poate dona de la 2 până la 6 electroni.

Prin urmare, cromul se caracterizează prin următoarele stări de oxidare: de la -2 la +6. În compuși, cromul prezintă adesea grade +2, +3, +6, mai rar +1, +4, +5. PE MINE. Drits. Decret. op. - P.373.

Pentru crom, cea mai stabilă stare de oxidare este +3 (sistemul d 3-; umplut pe jumătate t orbitali 2g cu coordonare octaedrică). Compușii cu o stare formală de oxidare de -2 sunt de asemenea cunoscuți. În starea de oxidare +6, cromul este oarecum similar cu vanadiul (+5). Anorganicum/G. Blumenthal [și alții]. - M.: Mir, 1984. - P.617-618.

Solubilitatea compușilor de crom variază în principal în funcție de starea de oxidare.

Cele mai răspândite sunt stările 3-valente și 6-valente ale cromului. Numerele de înregistrare atribuite de Chemical Abstracts Service (CAS) pentru cromul 3-valent și 6-valent sunt 16065-83-3 și, respectiv, 18540-29-9. Wilbur S, Abadin H, Fay M, et al.

Numărul de înregistrare a Chemical Abstracts Service (CAS) pentru crom este 7440-47-3. Criterii igienice pentru starea mediului. Crom. Ediție modernă a Programului ONU pentru mediu inconjurator. Geneva. 1990. Tabelul nr. 1.

ÎN formă pură cromul(0) practic nu este găsit. Cu toate acestea, există un crom relativ instabil în stare 2-valentă, care, sub influența mediului, se oxidează ușor la crom (III).

Compușii cromului sunt mai stabili în starea 3-valentă, mai stabili în mediul extern și se găsesc în mod natural în minereuri precum ferocromații (FeCr 2 O 4). Cromul hexavalent este al doilea ca stabilitate, dar se găsește în astfel de minerale rare precum crocoitul (PbCrO 4). Compușii cromului hexavalent sunt în primul rând rezultatul activității umane. Wilbur S, Abadin H, Fay M, et al.

Relația dintre stările 3-valente și 6-valente ale cromului este descrisă de ecuația:

Cr 2 6+ O 7 2- + 14H + + 6з > ​​​​2Cr (III) +7H 2 O + 1,33V

Diferențele dintre cele două stări de încărcare electronică reflectă proprietățile puternice de oxidare ale cromului hexavalent și, prin urmare, energia necesară pentru a oxida forma trivalentă la forma hexavalentă. Criterii igienice pentru starea mediului. Crom. O ediție modernă a Programului Națiunilor Unite pentru Mediu. Geneva. 1990.

În seria tensiunilor, cromul se numără printre elementele electronegative și metalele relativ active care pot intra în soluție cu formarea de ioni pozitivi (cromul este între zinc și fier: Zn¦Zn 2+ - 0,762; Cr¦Cr 3+ - 0,71). Fe ¦ Fe 2+ - 044). Mihailenko Ya.I. Curs de chimie generală și anorganică/Ya.I. Mihailenko. - M.: Liceu, 1966. - P.320. Cu toate acestea, în aer și în medii oxidante, cromul este ușor pasivizat și capătă proprietățile metalelor nobile.

În aer, depozitele de crom își păstrează strălucirea și culoarea. Acest lucru se explică prin faptul că pelicula pasivă de pe suprafața cromului, caracterizată prin grosimea sa subțire și transparența ridicată, protejează bine stratul de ternizare. Când temperatura crește la 400-500°C, oxidarea cromului crește ușor. Temperatura de oxidare rapidă a cromului este de aproximativ 1100°C sau mai mult. Cherkez M.B. Cromat/M.B. Cherkez. - L.: Inginerie mecanică, 1971. - P.31.

Cel mai comun oxid este Cr 2 O 3 (31,6 O), care este o substanță verde refractară (crom verde) utilizată pentru prepararea adezivilor și vopsele de ulei. Oxidul de crom superior CrO 3 - cristale roșu închis în formă de ac este anhidrida cromică, foarte solubilă în apă. PE MINE. Drits. Decret. op. - P.374.

Fluorura CrF 2 - cristale verzi-albăstrui, ușor solubile în apă; în aer se oxidează la Cr 2 O 3. Obțineți transportul de gaz CrF 2. HF peste pulbere metalică de crom la căldură roșie. Sunt cunoscute fluorurile duble cu cationi NH4+ si K+ din compozitia M I CrF3

Fluorura de crom (III) există sub formă anhidră și hidratată. Acele verzui CrF 3 sunt insolubile în apă, alcool, amoniac și slab solubile în acizi. Forma hidratată este insolubilă în etanol, ușor solubilă în apă. A.K. Lavrukhina. Decret. op. - P.19-20.

Când este încălzit, se combină direct cu alți halogeni, precum și cu azot, siliciu, bor și unele metale:

2Cr + 3Cl 2 > 2CrCl 3

Cr + 2Si > CrSi 2

Sunt cunoscute două nitruri de crom: Cr 2 N și CrN. Acesta din urmă se obţine prin trecerea unui curent de azot peste o pulbere fină de crom piroforic încălzită la 600-900°C: A.K. Lavrukhina. Decret. op. - P.21.

2Cr + N2 > 2CrN

Clorura de CrCl 2 este un compus higroscopic cristalin incolor, solubil în apă. CrCl 2 se obţine prin trecerea gazului. HCI peste crom sub formă de pulbere la căldură roșie.

Clorura de crom (III) este preparată în multe moduri. CrCl 3 anhidru - cristale roșu-violet, slab solubile în apă, dar în prezența urmelor de agenți reducători solubilitatea acestuia crește. Insolubil în etanol absolut și metanol, acetaldehidă, acetonă, dietil eter.

Bromura de CrBr 2, un compus alb-gălbui, este produsă prin reacția metalului Cr și HBr uscat la temperatură ridicată. Solubil în apă pentru a forma o soluție albastră și în etanol.

Bromura CrBr 3 este un compus cristalin negru care se obține prin acțiunea bromului asupra cromului încălzit. Să dizolvăm în apă fierbinte.

Iodura CrJ2 este un compus cenuşiu pal obţinut prin sinteza din Cr şi J2 la 800°C; solubil în apă. Black CrJ 3 se obține prin încălzirea iodului cu crom la 500°C într-un tub vid. Este dificil de dizolvat în apă. A.K. Lavrukhina. Decret. op. - P.20-21.

În 1926, Weisselfelder a reușit să obțină pentru prima dată hidrură de crom CrH 3. EU SI. Mihailenko. Decret. op. - P.320. Hidrura CrH este, de asemenea, cunoscută; aceste hidruri diferă în structura cristalului și proprietăți. Nu sunt stabile și se descompun atunci când sunt încălzite. Cromul absoarbe cantități semnificative de hidrogen, în special în timpul separării sale electrolitice din soluțiile care conțin zahăr ca agent reducător. Conținutul de hidrogen din soluția solidă rezultată poate ajunge până la 5 at. %. G.P. Luchinsky. Decret. op. - P.103.

Ca rezultat al interacțiunii metalelor cu carbonul la temperaturi ridicate, se formează carburi de diferite compoziții. Cele mai studiate sunt Cr 4 C , Cr 2 C 3, Cr 3 C 2. G.P. Luchinsky. Decret. op. - P.103.

Cu sulf, cromul formează sulfurile CrS (38,1% S), Cr 2 S 3 (47,9% S), Cr 3 S 4 (45,1% S). Sulfura de CrS este instabilă la temperatura camerei și se descompune pentru a elibera crom pur. PE MINE. Drits. Decret. op. - P.374.

Sulfurile sunt obținute prin încălzirea amestecurilor de cantități echivalente adecvate de crom electrolitic și sulf purificat în fiole de cuarț sigilate timp de 24 de ore într-un cuptor electric la 1000°C.

Doar difosfura CrP 2, formată în timpul sintezei din elemente la temperaturi ridicate, monofosfura CrP, formată în timpul sintezei din elemente prin trecerea fosfinei peste pulbere de crom încălzită la 850°C și subfosfura Cr 3 P. A.K. au fost studiate în mod fiabil. Lavrukhina. Decret. op. - P.22.

Cei mai apropiați analogi ai cromului sunt molibdenul și wolframul, cu care formează soluții solide continue. Pe măsură ce diferența dintre proprietățile fizico-chimice ale cromului și elementul care interacționează cu acesta crește, solubilitatea scade și, în limită, este absentă. Elementele din subgrupa IA - litiu, sodiu, potasiu, rubidiu și cesiu - nu interacționează cu cromul în condiții normale din cauza diferenței mari de diametre atomice. Aurul, cuprul și argintul au o solubilitate extrem de limitată în crom. oxid chimic de crom metal

Beriliul formează soluții solide limitate cu crom cu solubilitate care variază în funcție de temperatură, precum și compusul metalic CrBe 2 . Nu există informații despre interacțiunea cromului cu magneziul, calciul, stronțiul și bariul. Posibilitatea de a forma soluții solide ale acestor elemente în crom este extrem de limitată datorită diferenței mari dintre diametrele atomice ale cromului și ale acestor elemente.

Tendința cromului de a interacționa cu metalele din subgrupa IIB - zinc, cadmiu și mercur - este, de asemenea, extrem de slabă. Cu elemente din subgrupa IIIA - ytriu și lantan - cromul formează soluții solide limitate și compuși metalici - boruri și aluminuri; unele dintre ele, de exemplu CrB, sunt de interes practic în dezvoltarea aliajelor cu proprietăți speciale.

Cu elemente din subgrupa IVA - titan, zirconiu și hafniu - cromul formează soluții solide limitate și compuși de tip AB 2, care în natura lor cristalochimică aparțin fazelor Laves. Aceste faze TiCr2, ZrCr2, HfCr2 au o structură de tip MgCu2 la temperatura camerei, iar atunci când sunt încălzite ele suferă transformarea polimorfă MgCu2-MgZn2.

Cu siliciu, cromul formează siliciuri: Cr 3 Si, Cr 3 Si 2, Cr 5 Si 3, CrSi, CrSi 2.

Cromul interacționează cu elementele subgrupului VA în moduri diferite. Cu vanadiu, cromul formează soluții solide continue, iar cu niobiu și tantal - compuși metalici de tip fază Laves - NbCr 2 și TaCr 2.

Interacțiunea cromului cu manganul și reniul este aproape aceeași - pe partea de crom se formează soluții solide limitate în mare măsură și compuși intermediari cum ar fi faza y.

Cu elemente din grupa VIII, cromul formează soluții solide limitate, iar cu unele dintre ele (cobalt, fier, platină, paladiu, iridiu și ruteniu), în plus, compuși metalici. Compușii metalici ai cromului cu platină, iridiu și ruteniu au o rețea cristalină β-tungsten. În sistemele crom-fier și crom-cobalt, există o fază y, care contribuie la creșterea durității și fragilizării aliajelor. PE MINE. Drits. Decret. op. - P.374-375.

Cromul este rezistent la coroziune la mulți acizi, alcalii și săruri. M.B. Cherkez. Op. op. - P.31. Unii acizi, de exemplu, acizii nitric, fosforic, percloric și percloric concentrați, formează o peliculă de oxid pe crom, ducând la pasivare. În această stare, cromul este extrem de rezistent la coroziune și nu este afectat de acizii minerali diluați. Cromul este electronegativ în raport cu metalele și aliajele cele mai importante practic, iar dacă formează un cuplu galvanic cu acestea, accelerează coroziunea acestora. PE MINE. Drits. Decret. op. - P.373.

În același timp, după cum s-a menționat mai sus, cromul este rezistent la coroziune, deci este folosit ca un strat protector care se aplică prin electroliză. F. Bumbac. Decret. op. - P.458.

În acid sulfuric clorhidric și fierbinte, concentrat, cromul se dizolvă viguros:

Cr + 2HCI > CrCl2 + H2 ^

Cr + H2S04 > CrS04 + H2^

Cu toate acestea, rata de dizolvare a cromului influență mare influenţează temperatura electrolitului în timpul depunerii acestuia. M.B. Cherkez. Op. op. - P.31.

Se cunosc un număr mai mare de compuși simpli și complecși ai Cr (II) și Cr (III) cu acizi organici. Astfel, acetatul de crom (II) este unul dintre cei mai comuni și stabili compuși ai cromului divalent; se cunosc sărurile acizilor carboxilici. Cromul (III) formează complexe cu acidul oxalic: +, 0 (unde OAc este un ion acetat), -, 3-.

Au fost studiate reacțiile de formare complexă a Cr (III) cu acizii malonic și succinic; S-au obținut complexe de compoziție 1:1, 1:2, 1:3. Compoziții similare ale complexelor au fost obținute prin interacțiunea dintre Cr (III) și acidul ftalic. Complexele de Cr(III) cu acid adipiric (Ad) au compozițiile 0 și -. Complexe de Cr(III) cu acid ascorbicși acizi alizarin sulfonici. Au fost studiate complexe de Cr (II) și Cr (III) cu acid picolinic din compozițiile CrA + și CrA 2+. S-a stabilit o scădere excepțional de bruscă a proprietăților reducătoare ale Cr (II) în complexul CrA +; oxidarea lui nu are loc nici măcar într-un flux de oxigen la 20°C.

Cromul (III) formează complecși cu acidul etilendiaminotetraacetic (H 4 Y) și derivații săi foarte lent; acest proces este accelerat prin încălzire. În soluții apoase la pH diferit există patru complexe diferite: violet H și -, albastru 2- și într-o soluție puternic alcalină - verde 3-. Cu acidul nitrilotriacetic (H 3 X) în soluții alcaline, Cr (III) formează hidrocomplexuri - (violet) și 2- (verde). A.K. Lavrukhina. Decret. op. - P.34-25.

Descoperirea cromului datează dintr-o perioadă de dezvoltare rapidă a studiilor chimice și analitice ale sărurilor și mineralelor. În Rusia, chimiștii au avut un interes deosebit pentru analiza mineralelor găsite în Siberia și aproape necunoscute în Europa de Vest. Unul dintre aceste minerale a fost minereul de plumb roșu siberian (crocoit), descris de Lomonosov. Mineralul a fost examinat, dar în el nu s-au găsit decât oxizi de plumb, fier și aluminiu. Totuși, în 1797, Vaukelin, fierbând o probă măcinată fin de mineral cu potasiu și precipitare de carbonat de plumb, a obținut o soluție de culoare portocalie-roșu. Din această soluție a cristalizat o sare roșu rubin, din care s-au izolat oxidul și metalul liber, diferit de toate metalele cunoscute. Vauquelin l-a sunat Crom ( Crom ) din cuvântul grecesc- colorare, culoare; Adevărat, ceea ce s-a înțeles aici nu era proprietatea metalului, ci sărurile sale viu colorate.

Fiind în natură.

Cel mai important minereu de crom de importanță practică este cromitul, a cărui compoziție aproximativă corespunde formulei FeCrO ​​​​4.

Se găsește în Asia Mică, Urali, America de Nord și Africa de Sud. Mineralul crocoit mai sus menționat – PbCrO 4 – este de asemenea de importanță tehnică. Oxidul de crom (3) și unii dintre ceilalți compuși ai săi se găsesc și în natură. În scoarța terestră, conținutul de crom în metal este de 0,03%. Crom a fost găsit în Soare, stele și meteoriți.

Proprietăți fizice.

Cromul este un metal alb, dur și casant, extrem de rezistent chimic la acizi și alcalii. În aer se oxidează și are o peliculă subțire transparentă de oxid la suprafață. Cromul are o densitate de 7,1 g/cm3, punctul său de topire este +1875 0 C.

Chitanță.

Când minereul de fier de crom este încălzit puternic cu cărbune, cromul și fierul sunt reduse:

FeO * Cr 2 O 3 + 4C = 2Cr + Fe + 4CO

Ca rezultat al acestei reacții, se formează un aliaj de crom-fier, care se caracterizează printr-o rezistență ridicată. Pentru a obține crom pur, acesta este redus din oxidul de crom (3) cu aluminiu:

Cr2O3 + 2Al = Al2O3 + 2Cr

În acest proces, se folosesc de obicei doi oxizi - Cr 2 O 3 și CrO 3

Proprietăți chimice.

Datorită peliculei de protecție subțiri de oxid care acoperă suprafața cromului, este foarte rezistentă la acizi și alcalii agresivi. Cromul nu reacționează cu acidul azotic și sulfuric concentrat, precum și cu acidul fosforic. Cromul interacționează cu alcalii la t = 600-700 o C. Cu toate acestea, cromul interacționează cu acizii sulfuric și clorhidric diluați, înlocuind hidrogenul:

2Cr + 3H 2 SO 4 = Cr 2 (SO 4) 3 + 3H 2
2Cr + 6HCI = 2CrCI3 + 3H2

La temperaturi ridicate, cromul arde în oxigen, formând oxid(III).

Cromul fierbinte reacționează cu vaporii de apă:

2Cr + 3H2O = Cr2O3 + 3H2

La temperaturi ridicate, cromul reacționează și cu halogenii, halogenul cu hidrogenul, sulful, azotul, fosforul, carbonul, siliciul, borul, de exemplu:

Cr + 2HF = CrF2 + H2
2Cr + N2 = 2CrN
2Cr + 3S = Cr 2 S 3
Cr + Si = CrSi

Proprietățile fizice și chimice de mai sus ale cromului și-au găsit aplicarea în diferite domenii ale științei și tehnologiei. De exemplu, cromul și aliajele sale sunt folosite pentru a produce acoperiri de înaltă rezistență, rezistente la coroziune în inginerie mecanică. Aliajele sub formă de ferocrom sunt folosite ca unelte de tăiere a metalelor. Aliajele de crom și-au găsit aplicație în tehnologia medicală și în fabricarea echipamentelor tehnologice chimice.

Poziția cromului în tabelul periodic al elementelor chimice:

Cromul conduce subgrupul secundar al grupei VI a tabelului periodic al elementelor. Formula sa electronică este următoarea:

24 Cr IS 2 2S 2 2P 6 3S 2 3P 6 3d 5 4S 1

La umplerea orbitalilor cu electroni în atomul de crom, modelul conform căruia orbitalul 4S ar trebui mai întâi umplut până la starea 4S 2 este încălcat. Cu toate acestea, datorită faptului că orbitalul 3d ocupă o poziție energetică mai favorabilă în atomul de crom, acesta este umplut la valoarea 4d 5 . Acest fenomen se observă în atomii altor elemente ale subgrupurilor secundare. Cromul poate prezenta stări de oxidare de la +1 la +6. Cei mai stabili sunt compușii de crom cu stări de oxidare +2, +3, +6.

Compuși ai cromului divalent.

Oxidul de crom (II) CrO este o pulbere neagră piroforică (piroforicitate - capacitatea de a se aprinde în aer într-o stare fin zdrobită). CrO se dizolvă în acid clorhidric diluat:

CrO + 2HCI = CrCl2 + H2O

În aer, când este încălzit peste 100 0 C, CrO se transformă în Cr 2 O 3.

Sărurile de crom bivalente se formează atunci când cromul metalului este dizolvat în acizi. Aceste reacţii au loc într-o atmosferă de gaz slab activ (de exemplu H 2), deoarece în prezența aerului se produce ușor oxidarea Cr(II) în Cr(III).

Hidroxidul de crom se obține sub formă de precipitat galben prin acțiunea unei soluții alcaline asupra clorurii de crom (II):

CrCI2 + 2NaOH = Cr(OH)2 + 2NaCl

Cr(OH)2 are proprietăți bazice și este un agent reducător. Ionul Cr2+ hidratat este albastru pal. O soluție apoasă de CrCl2 este de culoare albastră. În aer în soluții apoase, compușii Cr(II) se transformă în compuși Cr(III). Acest lucru este pronunțat în special în hidroxidul de Cr(II):

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

Compuși trivalenți ai cromului.

Oxidul de crom (III) Cr 2 O 3 este o pulbere verde refractară. Duritatea sa este apropiată de corindon. În laborator se poate obține prin încălzirea dicromatului de amoniu:

(NH 4 ) 2 Cr 2 O 7 = Cr 2 O 3 + N 2 + 4H 2

Cr 2 O 3 este un oxid amfoter, atunci când este fuzionat cu alcalii formează cromiți: Cr 2 O 3 + 2NaOH = 2NaCrO 2 + H 2 O

Hidroxidul de crom este, de asemenea, un compus amfoter:

Cr(OH)3 + HCI = CrCI3 + 3H2O
Cr(OH)3 + NaOH = NaCrO2 + 2H2O

CrCl 3 anhidru are aspectul frunzelor violet închis, este complet insolubil în apă rece și se dizolvă foarte lent când este fiert. Sulfatul de crom (III) anhidru Cr 2 (SO 4) 3 este de culoare roz și este, de asemenea, slab solubil în apă. În prezența agenților reducători, formează sulfat de crom violet Cr 2 (SO 4) 3 *18H 2 O. Se cunosc și hidrați de sulfat de crom verzi care conțin mai puțină apă. Crom alaun KCr(SO 4) 2 *12H 2 O cristalizează din soluţii care conţin sulfat de crom violet şi sulfat de potasiu. O soluție de alaun crom devine verde când este încălzită din cauza formării de sulfați.

Reacții cu cromul și compușii acestuia

Aproape toți compușii cromului și soluțiile lor sunt intens colorate. Având o soluție incoloră sau un precipitat alb, putem concluziona cu un grad mare de probabilitate că cromul este absent.

  1. Să încălzim puternic în flacăra unui arzător pe o cană de porțelan o astfel de cantitate de dicromat de potasiu care să se potrivească pe vârful unui cuțit. Sarea nu va elibera apa de cristalizare, ci se va topi la o temperatura de aproximativ 400 0 C pentru a forma un lichid inchis la culoare. Să-l mai încălzim câteva minute la foc mare. După răcire, pe ciob se formează un precipitat verde. Să dizolvăm o parte din el în apă (devine galben) și să lăsăm cealaltă parte pe ciob. Sarea s-a descompus la încălzire, rezultând formarea de cromat de potasiu galben K 2 CrO 4 și Cr 2 O 3 verde.
  2. Se dizolvă 3 g de bicromat de potasiu în 50 ml de apă. Adăugați puțin carbonat de potasiu într-o parte. Se va dizolva odată cu eliberarea de CO 2, iar culoarea soluției va deveni galben deschis. Cromatul se formează din dicromat de potasiu. Dacă adăugați acum o soluție de acid sulfuric 50% în porții, va apărea din nou culoarea roșu-galben a dicromatului.
  3. Se toarnă 5 ml într-o eprubetă. soluție de bicromat de potasiu, se fierbe cu 3 ml de acid clorhidric concentrat sub presiune. Din soluție se eliberează clor gazos toxic galben-verde deoarece cromatul va oxida HCl la Cl 2 și H 2 O. Cromatul în sine se va transforma în clorură de crom trivalent verde. Poate fi izolată prin evaporarea soluției și apoi, topită cu sodă și salpetru, transformată în cromat.
  4. Când se adaugă o soluție de nitrat de plumb, cromat galben de plumb precipită; Când interacționează cu o soluție de azotat de argint, se formează un precipitat roșu-brun de cromat de argint.
  5. Se adaugă peroxid de hidrogen în soluția de bicromat de potasiu și se acidifică soluția cu acid sulfuric. Soluția capătă o culoare albastru intens datorită formării peroxidului de crom. Când este agitat cu o anumită cantitate de eter, peroxidul se va transforma într-un solvent organic și îl va colora în albastru. Această reacție este specifică cromului și este foarte sensibilă. Poate fi folosit pentru a detecta cromul în metale și aliaje. În primul rând, trebuie să dizolvați metalul. În timpul fierberii prelungite cu acid sulfuric 30% (puteți adăuga și acid clorhidric), cromul și multe oțeluri sunt parțial dizolvate. Soluția rezultată conține sulfat de crom (III). Pentru a putea efectua o reacție de detectare, o neutralizăm mai întâi cu sodă caustică. Precipită hidroxidul de crom (III) de culoare gri-verde, care se dizolvă în exces de NaOH pentru a forma cromit de sodiu verde. Se filtrează soluția și se adaugă peroxid de hidrogen 30%. Când este încălzită, soluția va deveni galbenă pe măsură ce cromitul se oxidează la cromat. Acidificarea va face ca soluția să pară albastră. Compusul colorat poate fi extras prin agitare cu eter.

Reacții analitice pentru ionii de crom.

  1. Se adaugă o soluție de NaOH 2M la 3-4 picături de soluție de clorură de crom CrCl 3 până când precipitatul inițial se dizolvă. Observați culoarea cromitului de sodiu format. Se încălzește soluția rezultată într-o baie de apă. Ce se întâmplă?
  2. La 2-3 picături de soluție de CrCl 3 se adaugă un volum egal de soluție de NaOH 8 M și 3-4 picături de soluție de H 2 O 2 3%. Se încălzește amestecul de reacție într-o baie de apă. Ce se întâmplă? Ce precipitat se formează dacă soluția colorată rezultată este neutralizată, i se adaugă CH 3 COOH și apoi Pb(NO 3) 2?
  3. Se toarnă 4-5 picături de soluții de sulfat de crom Cr 2 (SO 4) 3, IMH 2 SO 4 și KMnO 4 în eprubetă. Se încălzește amestecul de reacție timp de câteva minute într-o baie de apă. Observați schimbarea culorii soluției. Ce a cauzat-o?
  4. La 3-4 picături de soluție de K 2 Cr 2 O 7 acidulată cu acid azotic, se adaugă 2-3 picături de soluție de H 2 O 2 și se amestecă. Culoarea albastră emergentă a soluției se datorează apariției acidului percromic H 2 CrO 6:

Cr 2 O 7 2- + 4H 2 O 2 + 2H + = 2H 2 CrO 6 + 3H 2 O

Atenție la descompunerea rapidă a H 2 CrO 6:

2H 2 CrO 6 + 8H+ = 2Cr 3+ + 3O 2 + 6H 2 O
culoare albastru verde

Acidul percromic este mult mai stabil în solvenții organici.

  1. La 3-4 picături de soluție de K 2 Cr 2 O 7 acidulată cu acid azotic, se adaugă 5 picături de alcool izoamilic, 2-3 picături de soluție de H 2 O 2 și se agită amestecul de reacție. Stratul de solvent organic care plutește în partea de sus este colorat în albastru strălucitor. Culoarea se estompează foarte lent. Comparați stabilitatea H2CrO6 în faze organice și apoase.
  2. Când CrO 4 2- interacționează cu ionii Ba 2+, precipită un precipitat galben de cromat de bariu BaCrO 4.
  3. Nitratul de argint formează un precipitat de cromat de argint roșu cărămidă cu ioni de CrO 4 2.
  4. Luați trei eprubete. Puneți 5-6 picături de soluție de K 2 Cr 2 O 7 într-una dintre ele, același volum de soluție de K 2 CrO 4 în a doua și trei picături din ambele soluții în a treia. Apoi adăugați trei picături de soluție de iodură de potasiu în fiecare eprubetă. Explicați rezultatul dvs. Acidificați soluția în a doua eprubetă. Ce se întâmplă? De ce?

Experimente distractive cu compuși de crom

  1. Un amestec de CuSO4 și K2Cr2O7 devine verde când se adaugă alcali și devine galben în prezența acidului. Prin încălzirea a 2 mg de glicerol cu ​​o cantitate mică de (NH 4) 2 Cr 2 O 7 și apoi adăugarea de alcool, după filtrare se obține o soluție de culoare verde strălucitor, care se îngălbenește atunci când se adaugă acid și devine verde într-un mediu neutru sau alcalin. mediu inconjurator.
  2. Pune un „amestec de rubin” în centrul unei cutii de tablă cu termită - măcinat cu grijă și așezat în folie de aluminiu Al 2 O 3 (4,75 g) cu adaos de Cr 2 O 3 (0,25 g). Pentru ca borcanul să nu se răcească mai mult, este necesar să-l îngropați sub marginea de sus în nisip, iar după ce termita este aprinsă și începe reacția, acoperiți-l cu o foaie de fier și acoperiți-l cu nisip. Scoate borcanul într-o zi. Rezultatul este o pudră roșie de rubin.
  3. 10 g dicromat de potasiu se macina cu 5 g azotat de sodiu sau potasiu si 10 g zahar. Amestecul este umezit și amestecat cu colodion. Dacă pulberea este comprimată într-un tub de sticlă, apoi bățul este împins afară și dat foc la sfârșit, un „șarpe” va începe să se târască afară, mai întâi negru, iar după răcire - verde. Un bețișor cu diametrul de 4 mm arde cu o viteză de aproximativ 2 mm pe secundă și se extinde de 10 ori.
  4. Dacă amestecați soluții de sulfat de cupru și dicromat de potasiu și adăugați puțină soluție de amoniac, se va forma un precipitat maro amorf din compoziția 4СuCrO 4 * 3NH 3 * 5H 2 O, care se dizolvă în acid clorhidric pentru a forma o soluție galbenă și în exces de amoniac se obţine o soluţie verde. Dacă mai adăugați alcool la această soluție, se va forma un precipitat verde, care după filtrare devine albastru, iar după uscare, albastru-violet cu sclipici roșii, clar vizibil la lumină puternică.
  5. Oxidul de crom rămas după experimentele „vulcan” sau „șerpii faraonului” poate fi regenerat. Pentru a face acest lucru, trebuie să topiți 8 g de Cr 2 O 3 și 2 g de Na 2 CO 3 și 2,5 g de KNO 3 și tratați aliajul răcit cu apă clocotită. Rezultatul este un cromat solubil, care poate fi transformat în alți compuși Cr(II) și Cr(VI), inclusiv dicromatul de amoniu original.

Exemple de tranziții redox care implică cromul și compușii săi

1. Cr 2 O 7 2- -- Cr 2 O 3 -- CrO 2 - -- CrO 4 2- -- Cr 2 O 7 2-

a) (NH 4 ) 2 Cr 2 O 7 = Cr 2 O 3 + N 2 + 4H 2 O b) Cr 2 O 3 + 2NaOH = 2NaCrO 2 + H 2 O
c) 2NaCrO 2 + 3Br 2 + 8NaOH = 6NaBr + 2Na 2 CrO 4 + 4H 2 O
d) 2Na 2 CrO 4 + 2HCl = Na 2 Cr 2 O 7 + 2NaCl + H 2 O

2. Cr(OH) 2 -- Cr(OH) 3 -- CrCl 3 -- Cr 2 O 7 2- -- CrO 4 2-

a) 2Cr(OH) 2 + 1/2O 2 + H 2 O = 2Cr(OH) 3
b) Cr(OH) 3 + 3HCl = CrCl 3 + 3H 2 O
c) 2CrCl 3 + 2KMnO 4 + 3H 2 O = K 2 Cr 2 O 7 + 2Mn(OH) 2 + 6HCl
d) K 2 Cr 2 O 7 + 2KOH = 2K 2 CrO 4 + H 2 O

3. CrO -- Cr(OH) 2 -- Cr(OH) 3 -- Cr(NO 3) 3 -- Cr 2 O 3 -- CrO - 2
Cr 2+

a) CrO + 2HCl = CrCl2 + H2O
b) CrO + H2O = Cr(OH)2
c) Cr(OH) 2 + 1/2O 2 + H 2 O = 2Cr(OH) 3
d) Cr(OH)3 + 3HNO3 = Cr(NO3)3 + 3H2O
e) 4Сr(NO 3) 3 = 2Cr 2 O 3 + 12NO 2 + O 2
e) Cr 2 O 3 + 2 NaOH = 2NaCrO 2 + H 2 O

Element de crom ca artist

Chimiștii au apelat destul de des la problema creării pigmenților artificiali pentru pictură. În secolele XVIII-XIX a fost dezvoltată tehnologia pentru producerea multor materiale de pictură. Louis Nicolas Vauquelin în 1797, care a descoperit elementul necunoscut anterior crom în minereul roșu siberian, a pregătit o vopsea nouă, remarcabil de stabilă - verde crom. Cromoforul său este oxidul de crom (III) hidratat. A început să fie produs sub numele de „verde smarald” în 1837. Ulterior, L. Vauquelin a propus mai multe vopsele noi: barit, zinc și galben crom. De-a lungul timpului, au fost înlocuiți cu pigmenți mai persistenti pe bază de cadmiu galben și portocaliu.

Cromul verde este cea mai durabilă și rezistentă la lumină, care nu este susceptibilă la gazele atmosferice. Crom verde măcinat în ulei are putere mare de acoperire și este capabil să se usuce rapid, motiv pentru care este folosit încă din secolul al XIX-lea. este utilizat pe scară largă în pictură. Este de mare importanță în pictura pe porțelan. Faptul este că produsele din porțelan pot fi decorate atât cu vopsea subglazură, cât și cu supraglazură. În primul caz, vopselele sunt aplicate doar pe suprafața unui produs ușor ars, care este apoi acoperit cu un strat de glazură. Urmează arderea principală, la temperatură ridicată: pentru a sinteriza masa de porțelan și a topi glazura, produsele sunt încălzite la 1350 - 1450 0 C. Foarte puține vopsele pot rezista la o temperatură atât de ridicată fără modificări chimice, iar în vechiul zilele erau doar două - cobalt și crom. Oxidul de cobalt negru aplicat pe suprafața unui produs din porțelan fuzionează cu glazura în timpul arderii, interacționând chimic cu acesta. Ca rezultat, se formează silicați de cobalt albastru strălucitor. Toată lumea cunoaște bine această veselă din porțelan albastru decorat cu cobalt. Oxidul de crom (III) nu reacționează chimic cu componentele glazurii și pur și simplu se află între cioburi de porțelan și glazura transparentă ca un strat „oarb”.

Pe lângă verdele crom, artiștii folosesc vopsele obținute din volkonskoit. Acest mineral din grupul montmorilloniților (un mineral argilos din subclasa silicaților complecși Na(Mo,Al), Si 4 O 10 (OH) 2 a fost descoperit în 1830 de mineralogul rus Kemmerer și numit în onoarea lui M.N. Volkonskaya, fiica eroului bătăliei de la Borodino, generalul N. .N. Raevsky, soția decembristului S.G. Volkonsky.Volkonskoite este o argilă care conține până la 24% oxid de crom, precum și oxizi de aluminiu și fier (III).Compoziția a mineralului, găsit în regiunile Ural, Perm și Kirov, este inconsecvent.determină culoarea sa variată - de la culoarea bradului întunecat de iarnă la culoarea verde strălucitor a unei broaște de mlaștină.

Pablo Picasso s-a adresat geologilor țării noastre cu o solicitare de a studia rezervele de volkonskoit, care produce vopsea cu un ton unic de proaspăt. În prezent, a fost dezvoltată o metodă de producere a volkonskoitului artificial. Este interesant de observat că, conform cercetărilor moderne, pictorii de icoane ruși au folosit vopsele din acest material încă din Evul Mediu, cu mult înainte de descoperirea sa „oficială”. Verdele Guinier (create în 1837), a cărei cromoformă este oxidul de crom hidrat Cr 2 O 3 * (2-3) H 2 O, în care o parte din apă este legată chimic și o parte este adsorbită, a fost, de asemenea, cunoscut printre artiști. Acest pigment conferă vopselei o nuanță de smarald.

site-ul web, atunci când copiați materialul integral sau parțial, este necesar un link către sursă.