Хром - обща характеристика на елемента, химични свойства на хрома и неговите съединения. Учител по химия Атомна и молекулна маса на хром

Мишена:задълбочаване на знанията на учениците по темата на урока.

Задачи:

• характеризират хрома като просто вещество;
• запознават учениците с хромни съединения с различни степени на окисление;
• показват зависимостта на свойствата на съединенията от степента на окисление;
• показват редокс свойствата на хромовите съединения;
• продължават да развиват уменията на учениците да записват уравнения на химични реакции в молекулярна и йонна форма и да създават електронен баланс;
• продължете да развивате уменията за наблюдение на химичен експеримент.

Форма на урока:лекция с елементи на самостоятелна работа на студентите и наблюдение на химичен експеримент.

Прогрес на урока

I. Повторение на материал от предходния урок.

1. Отговорете на въпроси и изпълнете задачи:

Кои елементи принадлежат към подгрупата на хром?

Напишете електронни формули на атоми

Какъв тип елементи са те?

Какви степени на окисление проявяват съединенията?

Как се променят атомният радиус и йонизационната енергия от хром към волфрам?

Можете да помолите учениците да попълнят таблицата, като използват табличните стойности на атомните радиуси, енергиите на йонизация и да направят изводи.

Примерна таблица:

2. Слушайте доклад на студент по темата „Елементи на подгрупата на хром в природата, получаване и приложение“.

II. Лекция.

Конспект на лекцията:

1. хром.
2. Съединения на хром. (2)

• Хромов оксид; (2)
• Хромов хидроксид. (2)

1. Съединения на хром. (3)

• Хромов оксид; (3)
• Хромов хидроксид. (3)

1. Съединения на хром (6)

• Хромов оксид; (6)
• Хромни и двухромни киселини.

1. Зависимост на свойствата на хромовите съединения от степента на окисление.
2. Редокс свойства на хромните съединения.

1. Chrome.

Хромът е бял, лъскав метал със синкав оттенък, много твърд (плътност 7,2 g/cm3), точка на топене 1890˚C.

Химични свойства:Хромът е неактивен метал при нормални условия. Това се обяснява с факта, че повърхността му е покрита с оксиден филм (Cr 2 O 3). При нагряване оксидният филм се разрушава и хромът реагира с прости вещества при високи температури:

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

Упражнение:съставят уравнения за реакциите на хром с азот, фосфор, въглерод и силиций; Съставете електронен баланс за едно от уравненията, посочете окислителя и редуктора.

Взаимодействие на хром със сложни вещества:

При много високи температури хромът реагира с вода:

• 2Сr + 3Н2О = Сr2О3 + 3Н2

Упражнение:

Хромът реагира с разредена сярна и солна киселина:

• Cr + H 2 SO 4 = CrSO 4 + H 2
• Cr + 2HCl = CrCl 2 + H 2

Упражнение:съставете електронен баланс, посочете окислителя и редуктора.

Концентрираната сярна солна и азотна киселина пасивират хрома.

2. Хромни съединения. (2)

1. Хромов оксид (2)- CrO е твърдо, яркочервено вещество, типичен основен оксид (съответства на хром (2) хидроксид - Cr(OH) 2), не се разтваря във вода, но се разтваря в киселини:

• CrO + 2HCl = CrCl 2 + H 2 O

Упражнение:съставете реакционно уравнение в молекулярна и йонна форма за взаимодействието на хромов оксид (2) със сярна киселина.

Хромният оксид (2) лесно се окислява във въздуха:

• 4CrO+ O 2 = 2Cr 2 O 3

Упражнение:съставете електронен баланс, посочете окислителя и редуктора.

Хромният оксид (2) се образува при окисляването на хромна амалгама с атмосферен кислород:

2Сr (амалгама) + O 2 = 2СrО

2. Хромов хидроксид (2)- Cr(OH) 2 е жълто вещество, слабо разтворимо във вода, с подчертан основен характер, поради което взаимодейства с киселини:

• Cr(OH) 2 + H 2 SO 4 = CrSO 4 + 2H 2 O

Упражнение:съставете реакционни уравнения в молекулярна и йонна форма за взаимодействието на хромен оксид (2) със солна киселина.

Подобно на хромовия (2) оксид, хромовият (2) хидроксид се окислява:

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

Упражнение:съставете електронен баланс, посочете окислителя и редуктора.

Хромният хидроксид (2) може да се получи чрез действието на алкали върху хромови соли (2):

• CrCl 2 + 2KOH = Cr(OH) 2 ↓ + 2KCl

Упражнение:напишете йонни уравнения.

3. Хромни съединения. (3)

1. Хромов оксид (3)- Cr 2 O 3 – тъмнозелен прах, неразтворим във вода, огнеупорен, близък по твърдост до корунд (съответства му хромен хидроксид (3) – Cr(OH) 3). Хромният оксид (3) е амфотерен по природа, но е слабо разтворим в киселини и основи. Реакции с алкали протичат по време на синтез:

• Cr 2 O 3 + 2KOH = 2KSrO 2 (хромит К)+ H2O

Упражнение:съставете реакционно уравнение в молекулярна и йонна форма за взаимодействието на хромов оксид (3) с литиев хидроксид.

Трудно е да взаимодейства с концентрирани разтвори на киселини и основи:

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

Упражнение:съставете реакционни уравнения в молекулярна и йонна форма за взаимодействието на хромов оксид (3) с концентрирана сярна киселина и концентриран разтвор на натриев хидроксид.

Хромният оксид (3) може да се получи от разлагането на амониев дихромат:

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

2. Хромов хидроксид (3) Cr(OH) 3 се получава чрез действието на алкали върху разтвори на хромни соли (3):

• CrCl 3 + 3KOH = Cr(OH) 3 ↓ + 3KCl

Упражнение:напишете йонни уравнения

Хромният хидроксид (3) е сиво-зелена утайка, при получаването на която алкалът трябва да се приеме в дефицит. Полученият по този начин хромен хидроксид (3), за разлика от съответния оксид, лесно взаимодейства с киселини и основи, т.е. проявява амфотерни свойства:

• Cr(OH) 3 + 3HNO 3 = Cr(NO 3) 3 + 3H 2 O
• Cr(OH) 3 + 3KOH = K 3 [Cr(OH)6] (хексахидроксохромит К)

Упражнение:съставете реакционни уравнения в молекулярна и йонна форма за взаимодействието на хромов хидроксид (3) със солна киселина и натриев хидроксид.

Когато Cr (OH) 3 се слее с алкали, се получават метахромити и ортохромити:

• Cr(OH) 3 + KOH = KCrO 2 (метахромит К)+ 2Н 2 О
• Cr(OH) 3 + KOH = K 3 CrO 3 (ортохромит К)+ 3H 2 O

4. Хромни съединения. (6)

1. Хромов оксид (6)- CrO 3 – тъмночервено кристално вещество, силно разтворимо във вода – типичен киселинен оксид. Този оксид съответства на две киселини:

• CrO 3 + H 2 O = H 2 CrO 4 (хромна киселина – образува се при излишък на вода)
• CrO 3 + H 2 O = H 2 Cr 2 O 7 (дихромна киселина - образува се при висока концентрация на хромен оксид (3)).

Хромният оксид (6) е много силен окислител, поради което енергично взаимодейства с органични вещества:

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

Също така окислява йод, сяра, фосфор, въглища:

• 3S + 4CrO 3 = 3SO 2 + 2Cr 2 O 3

Упражнение:съставят уравнения на химични реакции на хромен оксид (6) с йод, фосфор, въглища; създайте електронен баланс за едно от уравненията, посочете окислителя и редуциращия агент

При нагряване до 250 0 C хромният оксид (6) се разлага:

• 4CrO3 = 2Cr2O3 + 3O2

Хромният оксид (6) може да се получи чрез действието на концентрирана сярна киселина върху твърди хромати и дихромати:

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

2. Хромни и двухромни киселини.

Хромните и двухромните киселини съществуват само във водни разтвори и образуват съответно стабилни соли, хромати и дихромати. Хроматите и техните разтвори са жълти на цвят, дихроматите са оранжеви.

Хроматни - CrO 4 2- йони и дихроматни - Cr 2O 7 2- йони лесно се трансформират един в друг, когато средата на разтвора се промени

В кисел разтвор хроматите се превръщат в дихромати:

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

В алкална среда дихроматите се превръщат в хромати:

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

Когато се разрежда, двухромната киселина се превръща в хромова киселина:

• H 2 Cr 2 O 7 + H 2 O = 2H 2 CrO 4

5. Зависимост на свойствата на хромовите съединения от степента на окисление.

Степен на окисление	+2	+3	+6
Оксид	CrO	Cr 2 O 3	СrО 3
Характер на оксида	основен	амфотерни	киселина
Хидроксид	Cr(OH) 2	Cr(OH) 3 – H 3 CrO 3	H 2 CrO 4
Естество на хидроксида	основен	амфотерни	киселина
→ отслабване на основните свойства и засилване на киселинните→

6. Редокс свойства на хромните съединения.

Реакции в кисела среда.

В кисела среда съединенията Cr +6 се превръщат в съединения Cr +3 под действието на редуциращи агенти: H 2 S, SO 2, FeSO 4

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

Упражнение:

1. Изравнете уравнението на реакцията, като използвате метода на електронния баланс, посочете окислителя и редуктора:

• 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. Добавете реакционните продукти, изравнете уравнението с помощта на метода на електронния баланс, посочете окислителя и редуциращия агент:

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

Реакции в алкална среда.

В алкална среда съединенията на хрома Cr +3 се превръщат в съединения Cr +6 под действието на окислители: J2, Br2, Cl2, Ag2O, KClO3, H2O2, KMnO4:

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

Упражнение:

Изравнете уравнението на реакцията, като използвате метода на електронния баланс, посочете окислителя и редуциращия агент:

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

Добавете реакционните продукти, изравнете уравнението с помощта на метода на електронния баланс, посочете окислителя и редуциращия агент:

• Cr(OH) 3 + Ag 2 O + NaOH = Ag +? + ?

По този начин окислителните свойства последователно се увеличават с промяна на степента на окисление в серията: Cr +2 → Cr +3 → Cr +6. Хромните съединения (2) са силни редуциращи агенти и лесно се окисляват, превръщайки се в хромни съединения (3). Хромните съединения (6) са силни окислители и лесно се редуцират до хромни съединения (3). Хромните съединения (3) при взаимодействие със силни редуциращи агенти проявяват окислителни свойства, превръщайки се в хромни съединения (2), а при взаимодействие със силни окислители те проявяват редуциращи свойства, превръщайки се в хромни съединения (6)

Към методологията на лекцията:

1. За подобряване на познавателната активност на студентите и поддържане на интереса е препоръчително да се проведе демонстрационен експеримент по време на лекцията. В зависимост от възможностите на учебната лаборатория на учениците могат да се демонстрират следните експерименти:

• получаване на хромен оксид (2) и хромен хидроксид (2), доказване на основните им свойства;
• получаване на хромен оксид (3) и хромен хидроксид (3), доказване на техните амфотерни свойства;
• получаване на хромен оксид (6) и разтварянето му във вода (получаване на хромна и двухромна киселина);
• преход на хромати към дихромати, дихромати към хромати.

1. Задачите за самостоятелна работа могат да бъдат диференцирани, като се отчитат реалните учебни възможности на учениците.
2. Можете да завършите лекцията, като изпълните следните задачи: напишете уравнения на химични реакции, които могат да се използват за извършване на следните трансформации:

.III. Домашна работа:подобрете лекцията (добавете уравненията на химичните реакции)

1. Василиева З.Г. Лабораторни упражнения по обща и неорганична химия. -М .: "Химия", 1979 - 450 с.
2. Егоров А.С. Учител по химия. – Ростов на Дон: „Феникс”, 2006.-765 с.
3. Кудрявцев А.А. Писане на химични уравнения. - М., "Висше училище", 1979. - 295 с.
4. Петров М.М. Неорганична химия. – Ленинград: “Химия”, 1989. – 543 с.
5. Ушкалова В.Н. Химия: състезателни задачи и отговори. - М.: "Просвещение", 2000. - 223 с.

Учител по химия

Продължение. Вижте в бр.22/2005г.; 1, 2, 3, 5, 6, 8, 9, 11, 13, 15, 16, 18, 22/2006 г.;
3, 4, 7, 10, 11, 21/2007;
2, 7, 11, 18/2008

УРОК 25

10 клас(първа година на обучение)

Хром и неговите съединения

1. Позиция в таблицата на Д. И. Менделеев, структура на атома.

2. Произход на името.

3. Физични свойства.

4. Химични свойства.

5. Да бъдеш сред природата.

6. Основни методи за получаване.

7. Най-важните съединения на хрома:

а) хром(II) оксид и хидроксид;

б) хром(III) оксид и хидроксид, техните амфотерни свойства;

в) хромен (VI) оксид, хромова и двухромна киселина, хромати и дихромати.

9. Редокс свойства на хромните съединения.

Хромът се намира във вторичната подгрупа на група VI на таблицата на Д. И. Менделеев. При съставянето на електронната формула на хрома е необходимо да се помни, че поради по-голямата стабилност на конфигурацията 3 д 5, хромният атом има изтичане на електрони и електронната формула има формата: 1 с 2 2с 2 стр 6 3с 2 стр 6 4с 1 3д 5. В съединенията хромът може да проявява степени на окисление +2, +3 и +6 (степента на окисление +3 е най-стабилна):

Chrome получава името си от гръцката дума цветност(цвят, боя) поради ярките разнообразни цветове на неговите съединения.

Хромът е бял лъскав метал, много твърд, чуплив и огнеупорен. Устойчив на корозия. Когато е изложен на въздух, той се покрива с оксиден филм, което кара повърхността да стане матова.

Химични свойства

При нормални условия хромът е неактивен метал и реагира само с флуор. Но при нагряване филмът от хромов оксид се разрушава и хромът реагира с много прости и сложни вещества (подобно на Al).

4Cr + 3O 2 2Cr 2 O 3 .

Метали (–).

Неметали (+):

2Cr + 3Cl 2 2CrCl 3,

2Cr + 3F 2 = 2CrF 3,

2Cr + 3SCr 2 S 3,

H 2 O (+/–):*

2Cr + 3H 2 O (пара) Cr 2 O 3 + 3H 2.

Основни оксиди (–).

Киселинни оксиди (–).

Основи (+/–):

2Cr + 6NaOH + 6H 2 O = 2Na 3 + 3H 2.

Неокисляващи киселини (+).

Cr + 2HCl = CrCl 2 + H 2.

Окислителни киселини (–). Пасивиране.

Соли (+/–):

2Cr + 3CuSO 4 = Cr 2 (SO 4) 3 + 3Cu,

Cr + CaCl2 няма реакция.

В природата елементът хром е представен от четири изотопа с масови числа 50, 52, 53 и 54. В природата хромът се среща само под формата на съединения, най-важните от които са хромова желязна руда или хромит (FeOzhCr 2 O 3) и оловно червена руда (PbCrO 4).

Металният хром се получава: 1) от неговия оксид чрез алуминотермия:

Cr 2 O 3 + 2Al 2Cr + Al 2 O 3,

2) електролиза на водни разтвори или стопилки на неговите соли:

От хромова желязна руда се произвежда промишлено сплав от желязо и хром - ферохром, широко използван в металургията:

FeO Cr 2 O 3 + 4CFe + 2Cr + 4CO.

ВАЖНИ СЪЕДИНЕНИЯ НА ХРОМА

Хромът образува три оксида и съответните им хидроксиди, чиято природа естествено се променя с увеличаване на степента на окисление на хрома:

Хромов оксид(II) (CrO) е твърдо, неразтворимо във вода вещество при нормални условия, яркочервено или кафяво-червено на цвят, типичен основен оксид. Хромният (II) оксид лесно се окислява във въздуха при нагряване и се редуцира до чист хром.

CrO + 2HCl = CrCl 2 + H 2 O,

4CrO + O 2 2Сr 2 O 3,

CrO + H 2 Cr + H 2 O.

Хромният (II) оксид се получава чрез директно окисление на хром:

2Cr + O 2 2СrO.

Хромов хидроксид(II) (Cr(OH) 2) – жълто вещество, неразтворимо във вода, слаб електролит, проявява основни свойства, силно разтворим в концентрирани киселини; лесно се окислява в присъствието на влага от атмосферния кислород; при нагряване на въздух се разлага до образуване на хромен (III) оксид:

Cr(OH) 2 + 2HCl = CrCl 2 + 2H 2 O,

4Cr(OH) 2 + O 2 2Сr 2 O 3 + 4H 2 O.

Хромният (II) хидроксид се получава чрез обменна реакция между хромова (II) сол и алкален разтвор в отсъствието на кислород:

CrCl 2 + 2NaOH = Cr(OH) 2 + 2NaCl.

Хромов оксид(III) (Cr 2 O 3) проявява амфотерни свойства. Това е огнеупорен (твърдост, сравнима с корунд) зелен прах, който не се разтваря във вода. Канцероген! Получава се чрез разлагане на амониев дихромат, хром(III) хидроксид, редукция на калиев дихромат или директно окисление на хром:

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

2Cr(OH) 3 Cr 2 O 3 + 3H 2 O,

2K 2 Cr 2 O 7 + 3C2Cr 2 O 3 + 2K 2 CO 3 + CO 2,

4Cr + 3O 2 2Cr 2 O 3 .

При нормални условия хромният (III) оксид е слабо разтворим в киселини и основи; проявява амфотерни свойства, когато се слее с основи или с карбонати на алкални метали (образувайки хромити); При високи температури хромният (III) оксид може да се редуцира до чист метал:

Cr 2 O 3 + 2KOH 2KCrO 2 + H 2 O,

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

Cr 2 O 3 + 6HCl = 2CrCl 3 + 3H 2 O,

2Cr 2 O 3 + 3C4Cr + 3CO 2.

Хромов хидроксид(III) (Cr(OH) 3) се отлага чрез действието на алкали върху соли на тривалентен хром (сиво-зелена утайка):

CrCl 3 + 3NaOH (дефицит) = Cr(OH) 3 + 3NaCl.

Той проявява амфотерни свойства, разтворим както в киселини, така и в излишни основи; термично нестабилен:

Cr(OH) 3 + 3HCl = CrCl 3 + 3H 2 O,

Cr(OH) 3 + 3KOH = K 3,

Cr(OH) 3 + KOH KCrO 2 + 2H 2 O,

2Cr(OH) 3 Cr 2 O 3 + 3H 2 O.

Хромов оксид(VI) (CrO 3) – кристално вещество с тъмночервен цвят, токсично, проявява киселинни свойства. Той е силно разтворим във вода; когато този оксид се разтвори във вода, се образуват хромови киселини; как киселинният оксид CrO 3 взаимодейства с основни оксиди и основи; термично нестабилен; е най-силният окислител:

CrO3 + H2O =

2CrO3 + H2O =

CrO 3 + K 2 OK 2 CrO 4,

CrO 3 + 2NaOH = Na 2 CrO 4 + H 2 O,

4CrO 3 2Cr 2 O 3 + 3O 2,

Този оксид се получава чрез взаимодействие на сухи хромати и дихромати с концентрирана сярна киселина:

K 2 Cr 2 O 7 + H 2 SO 4 (конц.) 2CrO 3 + K 2 SO 4 + H 2 O,

K 2 CrO 4 + H 2 SO 4 (конц.) CrO 3 + K 2 SO 4 + H 2 O.

ChromeИ двухромна киселинасъществуват само във водни разтвори, но образуват стабилни соли - хроматиИ дихромати. Хроматите и техните разтвори са жълти на цвят, докато дихроматите са оранжеви. Хроматните йони и дихроматните йони лесно се трансформират един в друг, когато средата на разтвора се промени. IN кисела средахроматите се превръщат в дихромати, разтворът придобива оранжев цвят; в алкална средадихроматите се превръщат в хромати, разтворът става жълт:

2K 2 CrO 4 + H 2 SO 4) K 2 Cr 2 O 7 + K 2 SO 4 + H 2 O,

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

Йонът е стабилен в алкална среда и в кисела среда.

Окислително-редуциращи свойства
хромни съединения

От всички хромни съединения най-стабилни са съединенията със степен на окисление на хром +3. Хромните съединения със степен на окисление +2 са силни редуциращи агенти и лесно се окисляват до +3:

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

4CrCl 2 + 4HCl + O 2 = 4CrCl 3 + 2H 2 O.

Съединенията, съдържащи хром в степен на окисление +6, са силни окислители; хромът се редуцира от +6 до +3:

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

За откриване на алкохол в издишания въздух се използва реакция, базирана на окислителната способност на хромов (VI) оксид:

4CrO 3 + 3C 2 H 5 OH 2Cr 2 O 3 + 3CH 3 COOH + 3H 2 O.

Нарича се разтвор на калиев дихромат в концентрирана сярна киселина смес от хроми се използва за почистване на химически стъклени изделия.

Тест по темата „Хром и неговите съединения“

1. Някои елементи образуват и трите вида оксиди (основни, амфотерни и киселинни). Степента на окисление на елемент в амфотерен оксид ще бъде:

а) минимален;

б) максимум;

в) междинен между минимум и максимум;

г) може да бъде всеки.

2. Когато прясно приготвена утайка от хром(III) хидроксид реагира с излишък от алкален разтвор, се образува следното:

а) средна сол; б) основна сол;

в) двойна сол; г) комплексна сол.

3. Общият брой електрони на пред-външното ниво на атома на хрома е:

а) 12; б) 13; в 1; г) 2.

4. Кой метален оксид е киселинен?

а) меден(II) оксид; б) хром(VI) оксид;

в) хром(III) оксид; г) железен(III) оксид.

5. Каква маса калиев дихромат (в g) е необходима за окисляване на 11,2 g желязо в сулфатен разтвор?

а) 58,8; б) 14,7; в) 294; г) 29.4.

6. Каква маса вода (в g) трябва да се изпари от 150 g 10% разтвор на хром (III) хлорид, за да се получи 30% разтвор на тази сол?

а) 100; б) 20; в) 50; г) 40.

7. Моларната концентрация на сярна киселина в разтвора е 11,7 mol/L, а плътността на разтвора е 1,62 g/ml. Масовата част на сярната киселина в този разтвор е равна (в%):

а) 35,4; б) 98; в) 70,8; г) 11.7.

8. Броят на кислородните атоми в 19,4 g калиев хромат е:

а) 0,602 10 23; б) 2,408 10 23;

в) 2,78 10 23; г) 6,02 10 23 .

9. Лакмусът ще покаже червен цвят във воден разтвор (възможни са няколко верни отговора):

а) хром(III) хлорид; б) хром(II) хлорид;

в) калиев хлорид; г) солна киселина.

10. Преходът на хромат към дихромат се извършва в ... среда и се придружава от процеса:

а) киселинен, редукционен процес;

б) киселинни, няма промяна в степента на окисление;

в) алкален, редукционен процес;

г) алкален, няма промяна в степента на окисление.

Ключ към теста

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
V	Ж	b	b	Ж	А	V	b	а, б, г	b

Качествени задачи за идентифициране на вещества 1. Воден разтвор на определена сол се разделя на две части. Един от тях беше обработен с излишък от алкали и нагрят, освободеният газ промени цвета на червения лакмус в син. Другата част беше обработена със солна киселина; освободеният газ причини помътняване на варовата вода. Каква сол е анализирана? Подкрепете отговора си с уравнения на реакцията.

Отговор. Амониев карбонат.

2. Когато амоняк, натриев сулфид и сребърен нитрат се добавят (поотделно) към воден разтвор на вещество А, се образуват бели утайки, две от които с еднакъв състав. Какво е вещество А? Напишете уравненията на реакцията.

Решение

Вещество А – AlCl 3 .

AlCl3 + 3NH4OH = Al(OH)3 + 3NH4Cl,

2AlCl 3 + 3Na 2 S + 6H 2 O 2Al(OH) 3 + 3H 2 S + 6NaCl,

AlCl 3 + 3AgNO 3 = 3AgCl + Al(NO 3) 3.

Отговор. Алуминиев хлорид.

3. Когато безцветен газ А със силна характерна миризма се изгаря в присъствието на кислород, се образува друг газ В, без цвят и мирис, който реагира при стайна температура с литий, за да образува твърдо вещество В. Идентифицирайте веществата, напишете уравненията на реакцията .

Решение

Вещество А – NH3,

вещество B – N 2,

вещество C – Li 3 N.

4NH 3 + 3O 2 2N 2 + 6H 2 O,

N 2 + 6Li = 2Li 3 N.

Отговор. NH3, N2, Li3N.

4. Безцветен газ А, който има характерна остра миризма, реагира с друг безцветен газ В, който има миризма на развалени яйца. В резултат на реакцията се образува просто С и сложно вещество. Веществото С реагира с медта, за да образува черна сол. Идентифицирайте веществата, дайте уравнения на реакцията.

Отговор. SO 2, H 2 S, S.

5. Безцветен газ А с остър характерен мирис, по-лек от въздуха, реагира със силна киселина В, образувайки сол С, чийто воден разтвор не образува утайки нито с бариев хлорид, нито с сребърен нитрат. Идентифицирайте веществата, дайте уравнения на реакцията (една от възможните опции).

Отговор. NH3, HNO3, NH4NO3.

6. Просто вещество А, образувано от атоми на втория най-разпространен елемент в земната кора, реагира при нагряване с железен (II) оксид, което води до образуването на съединение В, неразтворимо във водни разтвори на основи и киселини (с изключение на флуороводородна киселина ). Вещество B, когато се слее с негасена вар, образува неразтворима сол C. Идентифицирайте веществата, дайте уравнения на реакцията (една от възможните опции).

Отговор. Si, SiO 2, CaSiO 3.

7. Кафявото съединение А, неразтворимо във вода, се разлага при нагряване до образуване на два оксида, единият от които е вода. Друг оксид, B, се редуцира от въглища, за да образува метал C, вторият най-разпространен метал в природата. Идентифицирайте веществата, напишете уравнения на реакцията.

Отговор. Fe(OH) 3, Fe 2 O 3, Fe.

8. Вещество А, което е част от един от най-разпространените минерали, когато се третира със солна киселина, образува газ В. Когато вещество В реагира при нагряване с просто вещество С, се образува само едно съединение - запалим газ без цвят и мирис. Идентифицирайте веществата, дайте уравнения на реакцията.

Отговор. CaCO 3, CO 2, C.

9. Лекият метал A, който реагира с разредена сярна киселина, но не реагира на студено с концентрирана сярна киселина, реагира с разтвор на натриев хидроксид, като по този начин образува газ и сол B. Когато солната киселина се добави към вещество B, сол C е Идентифицирайте веществата, дайте уравнения на реакциите.

Отговор. Al, NaAlO2, NaCl.

10. Субстанция А е мек, нарязан като нож сребристо-бял метал, по-лек от водата. Когато вещество А реагира с просто вещество В, се образува съединение С, което е разтворимо във вода и образува алкален разтвор. Когато дадено вещество се третира със солна киселина, се отделя газ с неприятна миризма и се образува сол, която оцветява пламъка на горелката в лилав цвят. Идентифицирайте веществата, дайте уравнения на реакцията.

Отговор. K, S, K 2 S.

11. Безцветен газ А със силна характерна миризма се окислява от кислород в присъствието на катализатор в съединение В, което е летлива течност. Вещество B, реагирайки с негасена вар, образува сол C. Идентифицирайте веществата, дайте уравнения на реакцията.

Отговор. SO 2, SO 3, CaSO 4.

12. Обикновено вещество А, течно при стайна температура, реагира със сребристо-белия лек метал В, за да образува сол С, която, когато се третира с алкален разтвор, дава бяла утайка, която се разтваря в излишък от алкали. Идентифицирайте веществата, дайте уравнения на реакцията.

Отговор. Br 2, Al, AlBr 3.

13. Жълто твърдо просто вещество А реагира със сребристо-бял лек метал В, което води до образуването на сол С, която напълно хидролизира във воден разтвор до образуване на бяла утайка и отровен газ с неприятна миризма. Идентифицирайте веществата, дайте уравнения на реакцията.

Отговор. S, Al, Al 2 S 3.

14. Едно просто нестабилно газообразно вещество А се превръща в друго просто вещество В, в атмосферата на което метал С изгаря; продуктът на тази реакция е оксид, в който металът е в две степени на окисление. Идентифицирайте веществата, дайте уравнения на реакцията.

Отговор. O 3, O 2, Fe.

15. Кристално вещество с тъмновиолетов цвят А, когато се нагрява, се разлага, за да образува просто газообразно вещество В, в чиято атмосфера гори просто вещество С, образувайки безцветен газ без мирис, който се съдържа в малки количества във въздуха. Идентифицирайте веществата, дайте уравнения на реакцията.

Отговор. KMnO 4, O 2, C.

16. Просто вещество А, което е полупроводник, реагира с просто газообразно вещество В, за да образува съединение С, което е неразтворимо във вода. Когато се слее с алкали, веществото С образува съединения, наречени разтворими стъкла. Идентифицирайте веществата, дайте уравнения на реакцията (една от възможните опции).

Отговор. Si, O 2, SiO 2.

17. Отровен безцветен газ с неприятна миризма се разлага при нагряване на прости вещества, едно от които B е жълто твърдо вещество. При изгаряне на вещество В се образува безцветен газ С с неприятна миризма, който обезцветява много органични бои. Идентифицирайте веществата, дайте уравнения на реакцията.

Отговор. H2S, S, SO2.

18. Летливото водородно съединение А изгаря във въздуха, за да образува вещество В, което е разтворимо във флуороводородна киселина. Когато вещество B се слее с натриев оксид, се образува водоразтворима сол C. Идентифицирайте веществата и представете уравнения на реакцията.

Отговор. SiH 4, SiO 2, Na 2 SiO 3.

19. Съединение А, което е бяло и слабо разтворимо във вода, в резултат на калциниране при високи температури с въглища и пясък в отсъствието на кислород, образува просто вещество В, което съществува в няколко алотропни модификации. Когато това вещество гори във въздуха, се образува съединение С, което се разтваря във вода, за да образува киселина, способна да образува три серии соли. Идентифицирайте веществата, напишете уравнения на реакцията.

Отговор. Ca 3 (PO 4) 2, P, P 2 O 5.

* Знакът +/– означава, че тази реакция не протича с всички реагенти или при определени условия.

Следва продължение

Хромът е елемент от страничната подгрупа на 6-та група от 4-ти период на периодичната система на химичните елементи на Д. И. Менделеев с атомен номер 24. Означава се със символа Cr (лат. Chromium). Простото вещество хром е твърд метал със синкаво-бял цвят.

Химични свойства на хрома

При нормални условия хромът реагира само с флуор. При високи температури (над 600°C) взаимодейства с кислород, халогени, азот, силиций, бор, сяра, фосфор.

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

При нагряване реагира с водна пара:

2Cr + 3H 2 O → Cr 2 O 3 + 3H 2

Хромът се разтваря в разредени силни киселини (HCl, H 2 SO 4)

При липса на въздух се образуват Cr 2+ соли, а във въздуха Cr 3+ соли.

Cr + 2HCl → CrCl 2 + H 2

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

Наличието на защитен оксиден филм върху повърхността на метала обяснява неговата пасивност по отношение на концентрирани разтвори на киселини - окислители.

Съединения на хром

Хром(II) оксиди хром(II) хидроксид са основни по природа.

Cr(OH) 2 + 2HCl → CrCl 2 + 2H 2 O

Съединенията на хром (II) са силни редуциращи агенти; превръщат се в съединения на хром (III) под въздействието на атмосферния кислород.

2CrCl 2 + 2HCl → 2CrCl 3 + H 2

4Cr(OH) 2 + O 2 + 2H 2 O → 4Cr(OH) 3

Хромов оксид (III) Cr 2 O 3 е зелен, неразтворим във вода прах. Може да се получи чрез калциниране на хром(III) хидроксид или калиеви и амониеви дихромати:

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 (реакция на вулкан)

Амфотерен оксид. Когато Cr 2 O 3 се слее с алкали, сода и киселинни соли, се получават хромни съединения със степен на окисление (+3):

Cr 2 O 3 + 2NaOH → 2NaCrO 2 + H 2 O

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

При сливане със смес от алкали и окислител се получават хромни съединения в степен на окисление (+6):

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

Хром (III) хидроксид C r (OH) 3. Амфотерен хидроксид. Сиво-зелено, разлага се при нагряване, губи вода и образува зелено метахидроксид CrO(OH). Не се разтваря във вода. Утаява се от разтвора като сиво-син и синкаво-зелен хидрат. Реагира с киселини и основи, не взаимодейства с амонячен хидрат.

Има амфотерни свойства - разтваря се както в киселини, така и в основи:

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 - (конц.) = [Cr(OH) 6 ] 3-

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

Cr(OH) 3 →(120 о ° С – з 2 О) CrO(OH) →(430-1000 0 C –з 2 О) Cr2O3

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

Касова бележка: утаяване с амонячен хидрат от разтвор на хромови (III) соли:

Cr3+ + 3(NH3H2O) = СЪСr(OH) 3 ↓+ ЗNН 4+

Cr 2 (SO 4) 3 + 6NaOH → 2Cr(OH) 3 ↓+ 3Na 2 SO 4 (при излишък на алкали - утайката се разтваря)

Солите на хром (III) имат лилав или тъмнозелен цвят. Техните химични свойства наподобяват безцветни алуминиеви соли.

Cr(III) съединенията могат да проявяват както окислителни, така и редуциращи свойства:

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

Съединения на шествалентен хром

Хром(VI) оксид CrO 3 - яркочервени кристали, разтворими във вода.

Получава се от калиев хромат (или дихромат) и H 2 SO 4 (конц.).

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 е киселинен оксид, с алкали образува жълти хромати CrO 4 2-:

CrO 3 + 2KOH → K 2 CrO 4 + H 2 O

В кисела среда хроматите се превръщат в оранжеви дихромати 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

В алкална среда тази реакция протича в обратна посока:

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

Калиевият дихромат е окислител в кисела среда:

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

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

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

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

Калиев хромат K 2 Кр О 4 . Оксозол. Жълт, нехигроскопичен. Топи се без разлагане, термично стабилен. Силно разтворим във вода ( жълтоцветът на разтвора съответства на йона CrO 4 2-), леко хидролизира аниона. В кисела среда се превръща в K 2 Cr 2 O 7 . Окислител (по-слаб от K 2 Cr 2 O 7). Влиза в йонообменни реакции.

Качествена реакциявърху CrO 4 2- йон - утаяването на жълта утайка от бариев хромат, която се разлага в силно кисела среда. Използва се като фиксатор за боядисване на тъкани, средство за дъбене на кожа, селективен окислител и реагент в аналитичната химия.

Уравнения на най-важните реакции:

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 (концентрация, хоризонт) = 2CrCl 3 +3Cl 2 +8H 2 O+4KCl

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

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

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

Качествена реакция:

K 2 CrO 4 + BaCl 2 = 2KCl + BaCrO 4 ↓

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

Касова бележка: синтероване на хромит с поташ на въздух:

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

Калиев дихромат К 2 Кр 2 О 7 . Оксозол. Техническо наименование хромиран връх. Оранжево-червен, нехигроскопичен. Топи се без разлагане и се разлага при допълнително нагряване. Силно разтворим във вода ( оранжевоЦветът на разтвора съответства на йона Cr 2 O 7 2-. В алкална среда образува K 2 CrO 4 . Типичен окислител в разтвор и по време на топене. Влиза в йонообменни реакции.

Качествени реакции- син цвят на етерен разтвор в присъствието на H 2 O 2, син цвят на воден разтвор под действието на атомен водород.

Използва се като средство за дъбене на кожа, стъргане за боядисване на тъкани, компонент на пиротехнически състави, реагент в аналитичната химия, инхибитор на металната корозия, в смес с H 2 SO 4 (конц.) - за измиване на химически съдове.

Уравнения на най-важните реакции:

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

K 2 Cr 2 O 7 (t) +14HCl (конц.) = 2CrCl 3 +3Cl 2 +7H 2 O+2KCl (кипящ)

K 2 Cr 2 O 7 (t) +2H 2 SO 4 (96%) ⇌2KHSO 4 +2CrO 3 +H 2 O („хромна смес“)

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

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

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

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

Cr 2 O 7 2- (конц.) +2Ag + (разреден) =Ag 2 Cr 2 O 7 (червен) ↓

Cr 2 O 7 2- (разреден) +H 2 O +Pb 2+ =2H + + 2PbCrO 4 (червен) ↓

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

Касова бележка:обработка на K 2 CrO 4 със сярна киселина:

2K 2 CrO 4 + H 2 SO 4 (30%) = К 2Кр 2 О 7 + K 2 SO 4 + H 2 O

1) Хром (III) оксид.

Хромният оксид може да се получи:

Термично разлагане на амониев дихромат:

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

Редукция на калиев дихромат с въглерод (кокс) или сяра:

2K 2 Cr 2 O 7 + 3C 2Cr 2 O 3 + 2K 2 CO 3 + CO 2

K 2 Cr 2 O 7 + S Cr 2 O 3 + K 2 SO 4

Хромният (III) оксид има амфотерни свойства.

Хромният (III) оксид образува соли с киселини:

Cr2O3 + 6HCl = 2CrCl3 + 3H2O

Когато хромовият (III) оксид се слее с оксиди, хидроксиди и карбонати на алкални и алкалоземни метали, се образуват хромати (III) (хромити):

Сr 2 O 3 + Ba(OH) 2 Ba(CrO 2) 2 + H 2 O

Сr 2 O 3 + Na 2 CO 3 2NaCrO 2 + CO 2

С алкални стопилки на окислители - хромати (VI) (хромати)

Cr 2 O 3 + 3KNO 3 + 4KOH = 2K 2 CrO 4 + 3KNO 2 + 2H 2 O

Cr 2 O 3 + 3Br 2 + 10NaOH = 2Na 2 CrO 4 + 6NaBr + 5H 2 O

Cr 2 O 3 + O 3 + 4KOH = 2K 2 CrO 4 + 2H 2 O

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

Сr 2 O 3 + 3NaNO 3 + 2Na 2 CO 3 2Na 2 CrO 4 + 2CO 2 + 3NaNO 2

Cr 2 O 3 + KClO 3 + 2Na 2 CO 3 = 2Na 2 CrO 4 + KCl + 2CO 2

2) Хром(III) хидроксид

Хромният (III) хидроксид има амфотерни свойства.

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

2Cr(OH) 3 + 3Br 2 + 10KOH = 2K 2 CrO 4 + 6KBr + 8H 2 O

3) Хром (III) соли

2CrCl 3 + 3Br 2 + 16KOH = 2K 2 CrO 4 + 6KBr + 6KCl + 8H 2 O

2CrCl 3 + 3H 2 O 2 + 10NaOH = 2Na 2 CrO 4 + 6NaCl + 8H 2 O

Cr 2 (SO 4) 3 + 3H 2 O 2 + 10NaOH = 2Na 2 CrO 4 + 3Na 2 SO 4 + 8H 2 O

Cr 2 (SO 4) 3 + 3Br 2 + 16NaOH = 2Na 2 CrO 4 + 6NaBr + 3Na 2 SO 4 + 8H 2 O

Cr 2 (SO 4) 3 + 6KMnO 4 + 16KOH = 2K 2 CrO 4 + 6K 2 MnO 4 + 3K 2 SO 4 + 8H 2 O.

2Na 3 + 3Br 2 + 4NaOH = 2Na 2 CrO 4 + 6NaBr + 8H 2 O

2K 3 + 3Br 2 + 4KOH = 2K 2 CrO 4 + 6KBr + 8H 2 O

2KCrO2 + 3PbO2 + 8KOH = 2K2CrO4 + 3K2PbO2 + 4H2O

Cr 2 S 3 + 30HNO 3 (конц.) = 2Cr(NO 3) 3 + 3H 2 SO 4 + 24NO 2 + 12H 2 O

2CrCl 3 + Zn = 2CrCl 2 + ZnCl 2

Хроматите (III) лесно реагират с киселини:

NaCrO 2 + HCl (дефицит) + H 2 O = Cr(OH) 3 + NaCl

NaCrO 2 + 4HCl (излишък) = CrCl 3 + NaCl + 2H 2 O

K 3 + 3CO 2 = Cr(OH) 3 ↓ + 3NaHCO 3

В разтвор те претърпяват пълна хидролиза

NaCrO 2 + 2H 2 O = Cr(OH) 3 ↓ + NaOH

Повечето хромови соли са силно разтворими във вода, но лесно се хидролизират:

Cr 3+ + HOH ↔ CrOH 2+ + H +

СrCl 3 + HOH ↔ CrOHCl 2 + HCl

Солите, образувани от хромни (III) катиони и слаб или летлив киселинен анион, се хидролизират напълно във водни разтвори:

Cr 2 S 3 + 6H 2 O = 2Cr(OH) 3 ↓ + 3H 2 S

Съединения на хром (VI).

1) Хром (VI) оксид.

Хром(VI) оксид. Силно отровен!

Хромният (VI) оксид може да се получи чрез действието на концентрирана сярна киселина върху сухи хромати или дихромати:

Na 2 Cr 2 O 7 + 2H 2 SO 4 = 2CrO 3 + 2NaHSO 4 + H 2 O

Киселинен оксид, който взаимодейства с основни оксиди, основи, вода:

CrO 3 + Li 2 O → Li 2 CrO 4

CrO 3 + 2KOH → K 2 CrO 4 + H 2 O

CrO 3 + H 2 O = H 2 CrO 4

2CrO 3 + H 2 O = H 2 Cr 2 O 7

Хромният (VI) оксид е силен окислител: той окислява въглерод, сяра, йод, фосфор, превръщайки се в хромен (III) оксид

4CrO 3 → 2Cr 2 O 3 + 3O 2.

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

Окисляване на соли:

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

Окисляване на органични съединения:

4CrO 3 + C 2 H 5 OH + 6H 2 SO 4 = 2Cr 2 (SO 4) 2 + 2CO 2 + 9H 2 O

Силни окислители са солите на хромните киселини - хромати и дихромати. Продуктите на редукция на които са производни на хром (III).

В неутрална среда се образува хром (III) хидроксид:

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

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

В алкални - хидроксохромати (III):

2K 2 CrO 4 + 3NH 4 HS + 5H 2 O + 2KOH = 3S + 2K 3 + 3NH 3 H 2 O

2Na 2 CrO 4 + 3SO 2 + 2H 2 O + 8NaOH = 2Na 3 + 3Na 2 SO 4

2Na 2 CrO 4 + 3Na 2 S + 8H 2 O = 3S + 2Na 3 + 4NaOH

В киселинни - хромови (III) соли:

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

8K 2 Cr 2 O 7 + 3Ca 3 P 2 + 64HCl = 3Ca 3 (PO 4) 2 + 16CrCl 3 + 16KCl + 32H 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

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

K 2 Cr 2 O 7 + 14HCl = 3Cl 2 + 2CrCl 3 + 7H 2 O + 2KCl

K 2 Cr 2 O 7 + 3SO 2 + 8HCl = 2KCl + 2CrCl 3 + 3H 2 SO 4 + H 2 O

2K 2 CrO 4 + 16HCl = 3Cl 2 + 2CrCl 3 + 8H 2 O + 4KCl

Продуктът за възстановяване в различни среди може да бъде представен схематично:

H 2 O Cr(OH) 3 сиво-зелена утайка

K 2 CrO 4 (CrO 4 2–)

OH – 3 – изумрудено зелен разтвор

K 2 Cr 2 O 7 (Cr 2 O 7 2–) H + Cr 3+ синьо-виолетов разтвор

Солите на хромовата киселина - хроматите - са жълти, а солите на дихромовата киселина - дихроматите - са оранжеви. Чрез промяна на реакцията на разтвора е възможно да се извърши взаимно превръщане на хромати в дихромати:

2K 2 CrO 4 + 2HCl (разреден) = K 2 Cr 2 O 7 + 2KCl + H 2 O

2K 2 CrO 4 + H 2 O + CO 2 = K 2 Cr 2 O 7 + KHCO 3

кисела среда

2СrO 4 2 – + 2H + Cr 2 O 7 2– + H 2 O

алкална среда

хром. Съединения на хром.

1. Хром (III) сулфид се третира с вода, отделя се газ и остава неразтворимо вещество. Към това вещество се добавя разтвор на натриев хидроксид и през него се пропуска хлорен газ и разтворът придобива жълт цвят. Разтворът се подкислява със сярна киселина, в резултат цветът се променя на оранжев; Газът, отделен при третиране на сулфида с вода, преминава през получения разтвор и цветът на разтвора се променя на зелен. Напишете уравненията за описаните реакции.

2. След кратко нагряване на неизвестно прахообразно вещество от оранжево вещество, вещество с оранжев цвят започва спонтанна реакция, която е придружена от промяна на цвета в зелено, отделяне на газ и искри. Твърдият остатък се смесва с калиев хидроксид и се нагрява, полученото вещество се добавя към разреден разтвор на солна киселина и се образува зелена утайка, която се разтваря в излишък от киселина. Напишете уравненията за описаните реакции.

3. Две соли оцветяват пламъка в лилав цвят. Единият от тях е безцветен и при леко нагряване с концентрирана сярна киселина течността, в която се разтваря медта, се дестилира; последната трансформация е придружена от отделяне на кафяв газ. Когато към разтвора се добави втора сол на разтвор на сярна киселина, жълтият цвят на разтвора се променя на оранжев, а когато полученият разтвор се неутрализира с основа, първоначалният цвят се възстановява. Напишете уравненията за описаните реакции.

4. Тривалентен хромен хидроксид се третира със солна киселина. Към получения разтвор се добавя поташ, образуваната утайка се отделя и се добавя към концентриран разтвор на калиев хидроксид, в резултат на което утайката се разтваря. След добавяне на излишък от солна киселина се получава зелен разтвор. Напишете уравненията за описаните реакции.

5. Когато към разтвора на жълта сол се добави разредена солна киселина, която оцветява пламъка във виолетово, цветът се променя на оранжево-червен. След неутрализиране на разтвора с концентрирана основа, цветът на разтвора се връща към първоначалния си цвят. Когато към получената смес се добави бариев хлорид, се образува жълта утайка. Утайката се филтрува и към филтрата се добавя разтвор на сребърен нитрат. Напишете уравненията за описаните реакции.

6. Калцинирана сода се добавя към разтвора на тривалентен хромов сулфат. Получената утайка се отделя, прехвърля се в разтвор на натриев хидроксид, добавя се бром и се нагрява. След неутрализиране на реакционните продукти със сярна киселина, разтворът придобива оранжев цвят, който изчезва след преминаване на серен диоксид през разтвора. Напишете уравненията за описаните реакции.

7) Прах от хром (III) сулфид се третира с вода. Получената сиво-зелена утайка се третира с хлорирана вода в присъствието на калиев хидроксид. Към получения жълт разтвор се добавя разтвор на калиев сулфит и отново се образува сиво-зелена утайка, която се калцинира, докато масата стане постоянна. Напишете уравненията за описаните реакции.

8) Хром (III) сулфид на прах се разтваря в сярна киселина. В същото време се отделя газ и се образува разтвор. Към получения разтвор се добавя излишък от разтвор на амоняк и газът се пропуска през разтвор на оловен нитрат. Получената черна утайка става бяла след третиране с водороден прекис. Напишете уравненията за описаните реакции.

9) Амониевият дихромат се разлага при нагряване. Твърдият продукт от разлагането се разтваря в сярна киселина. Към получения разтвор се добавя разтвор на натриев хидроксид, докато се образува утайка. При допълнително добавяне на натриев хидроксид към утайката, тя се разтваря. Напишете уравненията за описаните реакции.

10) Хром (VI) оксид реагира с калиев хидроксид. Полученото вещество се третира със сярна киселина и от получения разтвор се изолира оранжева сол. Тази сол се третира с бромоводородна киселина. Полученото просто вещество реагира със сероводород. Напишете уравненията за описаните реакции.

11. Хромът е изгорен в хлор. Получената сол реагира с разтвор, съдържащ водороден пероксид и натриев хидроксид. Към получения жълт разтвор се добавя излишък от сярна киселина и цветът на разтвора се променя на оранжев. Когато медният (I) оксид реагира с този разтвор, цветът на разтвора става синьо-зелен. Напишете уравненията за описаните реакции.

12. Натриевият нитрат се слива с хромен (III) оксид в присъствието на натриев карбонат. Освободеният газ реагира с излишък от разтвор на бариев хидроксид, образувайки бяла утайка. Утайката се разтваря в излишък от разтвор на солна киселина и към получения разтвор се добавя сребърен нитрат, докато спре утаяването. Напишете уравненията за описаните реакции.

13. Калият беше слят със сяра. Получената сол се третира със солна киселина. Освободеният газ се пропуска през разтвор на калиев бихромат в сярна киселина. утаеното жълто вещество се филтрува и се стопява с алуминий. Напишете уравненията за описаните реакции.

14. Хромът е изгорен в хлорна атмосфера. Калиев хидроксид се добавя на капки към получената сол, докато утаяването спре. Получената утайка се окислява с водороден пероксид в натриев хидроксид и се изпарява. Към получения твърд остатък се добавя излишък от горещ разтвор на концентрирана солна киселина. Напишете уравненията за описаните реакции.

хром. Съединения на хром.

1) Cr 2 S 3 + 6H 2 O = 2Cr(OH) 3 ↓ + 3H 2 S

2Cr(OH) 3 + 3Cl 2 + 10NaOH = 2Na 2 CrO 4 + 6NaCl + 8H 2 O

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

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

Cr 2 O 3 + 2KOH 2KCrO 2 + H 2 O

KCrO 2 + H 2 O + HCl = KCl + Cr(OH) 3 ↓

Cr(OH) 3 + 3HCl = CrCl 3 + 3H 2 O

3) KNO 3 (тв.) + H 2 SO 4 (конц.) HNO 3 + KHSO 4

4HNO 3 + Cu = Cu(NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O

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

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

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

2CrCl 3 + 3K 2 CO 3 + 3H 2 O = 2Cr(OH) 3 ↓ + 3CO 2 + 6KCl

Cr(OH) 3 + 3KOH = K 3

K 3 + 6HCl = CrCl 3 + 3KCl + 6H 2 O

5) 2K 2 CrO 4 + 2HCl = K 2 Cr 2 O 7 + 2KCl + H 2 O

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

K 2 CrO 4 + BaCl 2 = BaCrO 4 ↓ + 2 KCl

KCl + AgNO 3 = AgCl↓ + KNO 3

6) Cr 2 (SO 4) 3 + 3Na 2 CO 3 + 6H 2 O = 2Cr(OH) 3 ↓ + 3CO 2 + 3K 2 SO 4

2Cr(OH) 3 + 3Br 2 + 10NaOH = 2Na 2 CrO 4 + 6NaBr + 8H 2 O

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

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

7) Cr 2 S 3 + 6H 2 O = 2Cr(OH) 3 ↓ + 3H 2 S

2Cr(OH) 3 + 3Cl 2 + 10KOH = 2K 2 CrO 4 + 6KCl + 8H 2 O

2K 2 CrO 4 + 3K 2 SO 3 + 5H 2 O = 2Cr(OH) 2 + 3K 2 SO 4 + 4KOH

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

8) Cr 2 S 3 + 3H 2 SO 4 = Cr 2 (SO 4) 3 + 3H 2 S

Cr 2 (SO 4) 3 + 6NH 3 + 6H 2 O = 2Cr(OH) 3 ↓ + 3(NH 4) 2 SO 4

H 2 S + Pb(NO 3) 2 = PbS + 2HNO 3

PbS + 4H 2 O 2 = PbSO 4 + 4H 2 O

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

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

Cr 2 (SO 4) 3 + 6NaOH = 2Cr(OH) 3 ↓ + 3Na 2 SO 4

Cr(OH) 3 + 3NaOH = Na 3

10) CrO 3 + 2KOH = K 2 CrO 4 + H 2 O

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

K 2 Cr 2 O 7 + 14HBr = 3Br 2 + 2CrBr 3 + 7H 2 O + 2KBr

Br 2 + H 2 S = S + 2HBr

11) 2Cr + 3Cl 2 = 2CrCl 3

2CrCl 3 + 10NaOH + 3H 2 O 2 = 2Na 2 CrO 4 + 6NaCl + 8H 2 O

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

Na 2 Cr 2 O 7 + 3Cu 2 O + 10H 2 SO 4 = 6CuSO 4 + Cr 2 (SO 4) 3 + Na 2 SO 4 + 10H 2 O

12) 3NaNO 3 + Cr 2 O 3 + 2Na 2 CO 3 = 2Na 2 CrO 4 + 3NaNO 2 + 2CO 2

CO 2 + Ba(OH) 2 = BaCO 3 ↓ + H 2 O

BaCO3 + 2HCl = BaCl2 + CO2 + H2O

BaCl 2 + 2AgNO 3 = 2AgCl↓ + Ba(NO 3) 2

13) 2K + S = K 2 S

K 2 S + 2HCl = 2KCl + H 2 S

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

3S + 2Al = Al 2 S 3

14) 2Cr + 3Cl 2 = 2CrCl 3

CrCl 3 + 3KOH = 3KCl + Cr(OH) 3 ↓

2Cr(OH) 3 + 3H 2 O 2 + 4KOH = 2K 2 CrO 4 + 8H 2 O

2K 2 CrO 4 + 16HCl = 2CrCl 3 + 4KCl + 3Cl 2 + 8H 2 O

Неметали.

IV А група (въглерод, силиций).

въглерод. Въглеродни съединения.

I. Въглерод.

Въглеродът може да проявява както редуциращи, така и окислителни свойства. Въглеродът проявява редуциращи свойства с прости вещества, образувани от неметали с по-висока стойност на електроотрицателност в сравнение с него (халогени, кислород, сяра, азот), както и с метални оксиди, вода и други окислители.

При нагряване с излишен въздух графитът изгаря, образувайки въглероден оксид (IV):

когато има липса на кислород, можете да получите CO

Аморфният въглерод реагира с флуор дори при стайна температура.

C + 2F 2 = CF 4

При нагряване с хлор:

C + 2Cl 2 = CCl 4

При по-силно нагряване въглеродът реагира със сяра и силиций:

Под действието на електрически разряд въглеродът се свързва с азот, образувайки диацин:

2C + N 2 → N ≡ C – C ≡ N

В присъствието на катализатор (никел) и при нагряване въглеродът реагира с водород:

C + 2H 2 = CH 4

С вода горещият кокс образува смес от газове:

C + H 2 O = CO + H 2

Редукционните свойства на въглерода се използват в пирометалургията:

C + CuO = Cu + CO

При нагряване с оксиди на активни метали въглеродът образува карбиди:

3C + CaO = CaC 2 + CO

9C + 2Al 2 O 3 = Al 4 C 3 + 6CO

2C + Na 2 SO 4 = Na 2 S + CO 2

2C + Na 2 CO 3 = 2Na + 3CO

Въглеродът се окислява от такива силни окислители като концентрирана сярна и азотна киселина и други окислители:

C + 4HNO 3 (конц.) = CO 2 + 4NO 2 + 2H 2 O

C + 2H 2 SO 4 (конц.) = 2SO 2 + CO 2 + 2H 2 O

3C + 8H 2 SO 4 + 2K 2 Cr 2 O 7 = 2Cr 2 (SO 4) 3 + 2K 2 SO 4 + 3CO 2 + 8H 2 O

При реакции с активни метали въглеродът проявява свойствата на окислител. В този случай се образуват карбиди:

4C + 3Al = Al 4 C 3

Карбидите се подлагат на хидролиза, образувайки въглеводороди:

Al 4 C 3 + 12H 2 O = 4Al(OH) 3 + 3CH 4

CaC2 + 2H2O = Ca(OH)2 + C2H2

Хром (II) оксид CrO- пирофорен черен прах (пирофорност - способността да се запалва във въздуха във фино раздробено състояние).Получава се чрез окисляване на хромна амалгама с атмосферен кислород. Разтваря се в разредена солна киселина:

На въздух, при нагряване над 100° C, хромният (II) оксид се превръща в хромен (III) оксид.

Соли на хром (II).По своите химични свойства Cr 2+ солите са подобни на Fe 2+ солите. Чрез третиране на техните разтвори с основи в отсъствие на кислород може да се получи жълта утайка хром(II) хидроксид:

който има типични основни свойства. Редуктор е. Когато Cr (OH) 2 се калцинира в отсъствие на кислород, се образува хром (II) оксид CrO. При калциниране на въздух се превръща в Cr2O3.

Всички съединения на хром (II) са доста нестабилни и лесно се окисляват от атмосферния кислород в съединения на хром (III):

Соли на хром (III).Тривалентните хромни соли са подобни на алуминиевите соли по състав, структура на кристална решетка и разтворимост. Във водни разтвори катионът Cr 3+ се среща само под формата на хидратиран йон [Cr(H 2 O) 6 ] 3+, който придава лилав цвят на разтвора (за простота пишем Cr 3+).

Когато алкалите действат върху хромовите (III) соли, се образува желатинова утайка хром (III) хидроксид - Cr(OH) 3 Зелен цвят:

Хром(III) хидроксид има амфотернисвойства, разтваряне на двете в киселини за образуване на хромови (III) соли:

и в основи с образуването на тетрахидроксихромити, т.е. соли, в които Cr 3+ е част от аниона:

В резултат на калциниране на Cr(OH) 3 може да се получи хром (III) оксид Cr 2 O 3 :

Хром (III) оксид Cr 2 O 3- огнеупорен зелен прах. По твърдост е близо до корунда, поради което се включва в полиращите средства. Получава се чрез комбиниране на елементи при висока температура.

Cr 2 O 3 е зелени кристали, практически неразтворими във вода. Cr 2 O 3 може също да се получи чрез калциниране на калиеви и амониеви дихромати:

Когато Cr 2 O 3 се слее с алкали, сода и киселинни соли, се получават съединения на Cr 3+, които са разтворими във вода:

Хром(VI) оксид- киселинен оксид, анхидридхромова H 2 CrO 4 и двухромна H 2 Cr 2 O 7 киселини.

Получава се чрез взаимодействие на концентрирана сярна киселина с наситен разтвор на натриев или калиев дихромат:

CrO 3 е киселинен по природа: лесно се разтваря във вода, образувайки хромови киселини. С излишък от вода образува хромна киселина H 2 CrO 4:

При висока концентрация на CrO 3 се образува двухромна киселина H 2 Cr 2 O 7:

който при разреждане се превръща в хромова киселина:

Хромните киселини съществуват само във воден разтвор. Техните соли обаче са много стабилни.

CrO 3 е яркочервени кристали, лесно разтворими във вода Силен окислител: окислява йод, сяра, фосфор, въглища, превръщайки се в Cr 2 O 3. Например:

При нагряване до 250°C се разлага:

Реагира с алкали, образувайки жълт цвят хроматиСrO 4 2-:

В кисела среда CrO 4 2- йонът се превръща в Cr 2 O 7 2- йон.

В алкална среда тази реакция протича в обратна посока:

IN кисела средаДихроматният йон се редуцира до Cr 3+:

Ако сравним хромни хидроксиди с различни степени на окисление

Cr 2+ (OH) 2, Cr 3+ (OH) 3 и H 2 Cr 6+ O 4, лесно е да се заключи, че С увеличаване на степента на окисление основните свойства на хидроксидите отслабват и се увеличават киселинните свойства.

Cr(OH) 2 проявява основни свойства, Cr(OH) 3 - амфотерни и H 2 CrO 4 - киселинни.

Хромати и дихромати (VI).Най-важните съединения на хрома в най-високата степен на окисление 6+ са калиев хромат (VI) K 2 CrO 4 и калиев дихромат (VI) K 2 Cr 2 O 7 .

Хромните киселини образуват две серии соли: хромати, така наречените соли на хромната киселина, и дихромати, така наречените соли на двухромната киселина. Хроматите са оцветени в жълто (цветът на хроматния йон CrO 4 2-), дихроматите са оцветени в оранжево (цветът на дихроматния йон Cr 2 O 7 2-).

Дихроматите Na 2 Cr 2 O 7 × 2H 2 O и K 2 Cr 2 O 7 се наричат хромирани върхове.Използват се като окислители в кожарската (щабене на кожа), боя и лакове, кибритената и текстилната промишленост. Хромната смес - името, дадено на 3% разтвор на калиев бихромат в концентрирана сярна киселина - се използва в химическите лаборатории за измиване на стъклени съдове.

Солите на хромните киселини в кисела среда са силни окислители:

Съединенията на хром (III) играят ролята на редуциращи агенти в алкална среда. Под въздействието на различни окислители - Cl 2, Br 2, H 2 O 2, KmnO 4 и др. - Те се превръщат в хромови (IV) съединения - хромати:

Тук съединението Cr(III) е изобразено под формата на Na, тъй като то съществува под формата на Na + и - йони в излишък от алкален разтвор.

Силни окислители, като KMnO 4, (NH 4) 2 S 2 O 8 в кисела среда превръщат съединенията на Cr (III) в дихромати:

По този начин окислителните свойства последователно се увеличават с промяна в степента на окисление в серията: Cr 2+ ® Cr 3+ ® Cr 6+. Cr(II) съединенията са силни редуциращи агенти и лесно се окисляват, превръщайки се в хромни съединения. (III). Съединенията на хром (VI) са силни окислители и лесно се редуцират до съединения на хром (III). Съединения с междинно състояние на окисление, т.е. съединения на хром (III), могат при взаимодействие със силни редуциращи агенти да проявяват окислителни свойства, превръщайки се в съединения на хром (II) и при взаимодействие със силни окислители (например бром, KMnO 4 ) проявяват редуциращи свойства, превръщайки се в съединения на хром (VI).

Солите на хром (III) са много разнообразни по цвят: лилаво, синьо, зелено, кафяво, оранжево, червено и черно. Всички хромови киселини и техните соли, както и хромният (VI) оксид са токсични: те засягат кожата, дихателните пътища и причиняват възпаление на очите, поради което при работа с тях трябва да се вземат всички предпазни мерки.