Maqsad: o'quvchilarning dars mavzusi bo'yicha bilimlarini chuqurlashtirish.

Vazifalar:

• xromni oddiy modda sifatida tavsiflash;
• talabalarni turli oksidlanish darajasidagi xrom birikmalari bilan tanishtirish;
• birikmalar xossalarining oksidlanish darajasiga bog'liqligini ko'rsatish;
• xrom birikmalarining oksidlanish-qaytarilish xossalarini ko'rsatish;
• o‘quvchilarda kimyoviy reaksiyalar tenglamalarini molekulyar va ionli shaklda yozish va elektron muvozanat yaratish ko‘nikmalarini rivojlantirishni davom ettirish;
• kimyoviy tajribani kuzatish ko'nikmalarini rivojlantirishni davom ettirish.

Dars shakli: talabalarning mustaqil ishi elementlari va kimyoviy tajribani kuzatish bilan ma'ruza.

Darsning borishi

I. O`tgan dars materialini takrorlash.

1. Savollarga javob bering va topshiriqlarni bajaring:

Xrom kichik guruhiga qanday elementlar kiradi?

Atomlarning elektron formulalarini yozing

Ular qanday turdagi elementlar?

Birikmalar qanday oksidlanish darajasini ko'rsatadi?

Atom radiusi va ionlanish energiyasi xromdan volframga qanday o'zgaradi?

Talabalardan atom radiuslari, ionlanish energiyalarining jadvallashtirilgan qiymatlaridan foydalangan holda jadvalni to'ldirishni va xulosa chiqarishni so'rashingiz mumkin.

Namuna jadvali:

2. Talabaning “Tabiatdagi xrom kichik guruhining elementlari, tayyorlanishi va qo'llanilishi” mavzusidagi ma'ruzasini tinglang.

II. Ma'ruza.

Ma'ruza mazmuni:

1. Chromium.
2. Xrom birikmalari. (2)

• Xrom oksidi; (2)
• Xrom gidroksidi. (2)

1. Xrom birikmalari. (3)

• Xrom oksidi; (3)
• Xrom gidroksidi. (3)

1. Xrom birikmalari (6)

• Xrom oksidi; (6)
• Xrom va ikkixrom kislotalar.

1. Xrom birikmalari xossalarining oksidlanish darajasiga bog'liqligi.
2. Xrom birikmalarining oksidlanish-qaytarilish xossalari.

1. Chrome.

Xrom oq rangli, yaltiroq metall bo'lib, zangori tusga ega, juda qattiq (zichligi 7,2 g/sm3), erish nuqtasi 1890˚C.

Kimyoviy xossalari: xrom normal sharoitda faol bo'lmagan metalldir. Bu uning yuzasi oksid plyonkasi (Cr 2 O 3) bilan qoplanganligi bilan izohlanadi. Qizdirilganda oksid plyonkasi yo'q qilinadi va xrom yuqori haroratlarda oddiy moddalar bilan reaksiyaga kirishadi:

• 4Sr +3O 2 = 2Sr 2 O 3
• 2Sr + 3S = Sr 2 S 3
• 2Sr + 3Cl 2 = 2Srl 3

Mashq: xromning azot, fosfor, uglerod va kremniy bilan reaksiyalari tenglamalarini tuzish; Tenglamalardan biri uchun elektron balans tuzing, oksidlovchi va qaytaruvchini ko'rsating.

Xromning murakkab moddalar bilan o'zaro ta'siri:

Juda yuqori haroratlarda xrom suv bilan reaksiyaga kirishadi:

• 2Sr + 3N2O = Sr2O3 + 3N2

Mashq:

Xrom suyultirilgan sulfat va xlorid kislotalar bilan reaksiyaga kirishadi:

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

Mashq: elektron balansni tuzing, oksidlovchi va qaytaruvchini ko'rsating.

Konsentrlangan sulfat xlorid va nitrat kislotalar xromni passivlashtiradi.

2. Xrom birikmalari. (2)

1. Xrom oksidi (2)- CrO - qattiq, yorqin qizil modda, tipik asosli oksid (u xrom (2) gidroksidi - Cr (OH) 2 ga to'g'ri keladi), suvda erimaydi, lekin kislotalarda eriydi:

• CrO + 2HCl = CrCl 2 + H 2 O

Mashq: xrom oksidi (2) ning sulfat kislota bilan o‘zaro ta’sirining molekulyar va ionli ko‘rinishdagi reaksiya tenglamasini tuzing.

Xrom oksidi (2) havoda oson oksidlanadi:

• 4CrO+ O 2 = 2Cr 2 O 3

Mashq: elektron balansni tuzing, oksidlovchi va qaytaruvchini ko'rsating.

Xrom oksidi (2) xrom amalgamning atmosfera kislorodi bilan oksidlanishidan hosil bo'ladi:

2Sr (amalgam) + O 2 = 2SrO

2. Xrom gidroksid (2)- Cr(OH) 2 - sariq modda, suvda yomon eriydi, aniq asosli xususiyatga ega, shuning uchun u kislotalar bilan o'zaro ta'sir qiladi:

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

Mashq: xrom oksidi (2) ning xlorid kislota bilan o'zaro ta'siri uchun molekulyar va ionli shakldagi reaksiya tenglamalarini tuzing.

Xrom (2) oksidi singari, xrom (2) gidroksid ham oksidlanadi:

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

Mashq: elektron balansni tuzing, oksidlovchi va qaytaruvchini ko'rsating.

Xrom gidroksidi (2) ishqorlarning xrom tuzlariga (2) ta'sirida olinishi mumkin:

• CrCl 2 + 2KOH = Cr(OH) 2 ↓ + 2KCl

Mashq: ion tenglamalarini yozing.

3. Xrom birikmalari. (3)

1. Xrom oksidi (3)- Cr 2 O 3 – toʻq yashil kukun, suvda erimaydigan, oʻtga chidamli, qattiqligi korundga yaqin (xrom gidroksid (3) – Cr(OH) 3) unga mos keladi. Xrom oksidi (3) amfoter xarakterga ega, ammo kislota va ishqorlarda yomon eriydi. Ishqorlar bilan reaksiyalar termoyadroviy jarayonida sodir bo'ladi:

• Cr 2 O 3 + 2KOH = 2KSrO 2 (xromit K)+ H 2 O

Mashq: xrom oksidi (3) ning litiy gidroksid bilan o'zaro ta'sirining molekulyar va ionli ko'rinishdagi reaksiya tenglamasini tuzing.

Kislotalar va ishqorlarning konsentrlangan eritmalari bilan o'zaro ta'sir qilish qiyin:

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

Mashq: xrom oksidi (3)ning konsentrlangan sulfat kislota va natriy gidroksidning konsentrlangan eritmasi bilan o‘zaro ta’sirining molekulyar va ionli ko‘rinishdagi reaksiya tenglamalarini tuzing.

Xrom oksidi (3) ammoniy bixromatning parchalanishidan olinishi mumkin:

• (NN 4)2Sr 2 O 7 = N 2 + Sr 2 O 3 +4N 2 O

2. Xrom gidroksid (3) Cr(OH) 3 ishqorlarning xrom tuzlari (3) eritmalariga ta'siridan olinadi:

• CrCl 3 + 3KOH = Cr(OH) 3 ↓ + 3KCl

Mashq: ion tenglamalarini yozing

Xrom gidroksid (3) kulrang-yashil cho'kma bo'lib, uni olgandan so'ng ishqor tanqisligida olinishi kerak. Shu tarzda olingan xrom gidroksidi (3), mos keladigan oksiddan farqli o'laroq, kislotalar va ishqorlar bilan oson ta'sir qiladi, ya'ni. amfoter xossalarini namoyon qiladi:

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

Mashq: xrom gidroksid (3) ning xlorid kislota va natriy gidroksid bilan o'zaro ta'sirining molekulyar va ionli ko'rinishdagi reaksiya tenglamalarini tuzing.

Cr(OH) 3 ishqorlar bilan birlashtirilganda metaxromitlar va ortoxromitlar olinadi:

• Cr(OH) 3 + KOH = KCrO 2 (metaxromit K)+ 2H 2 O
• Cr(OH) 3 + KOH = K 3 CrO 3 (ortoxromit K)+ 3H 2 O

4. Xrom birikmalari. (6)

1. Xrom oksidi (6)- CrO 3 - to'q qizil rangli kristalli modda, suvda yaxshi eriydi - odatiy kislotali oksid. Bu oksid ikki kislotaga mos keladi:

• CrO 3 + H 2 O = H 2 CrO 4 (xrom kislotasi - ortiqcha suv bo'lganda hosil bo'ladi)
• CrO 3 + H 2 O =H 2 Cr 2 O 7 (dikromik kislota - xrom oksidining yuqori konsentratsiyasida hosil bo'lgan (3)).

Xrom oksidi (6) juda kuchli oksidlovchi moddadir, shuning uchun u organik moddalar bilan baquvvat o'zaro ta'sir qiladi:

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

Shuningdek, yod, oltingugurt, fosfor, ko'mirni oksidlaydi:

• 3S + 4CrO 3 = 3SO 2 + 2Cr 2 O 3

Mashq: xrom oksidining (6) yod, fosfor, ko'mir bilan kimyoviy reaksiyalari tenglamalarini tuzing; tenglamalardan biri uchun elektron balans yaratish, oksidlovchi va qaytaruvchi vositani ko'rsating

250 0 S ga qizdirilganda xrom oksidi (6) parchalanadi:

• 4CrO 3 = 2Cr 2 O 3 + 3O 2

Xrom oksidi (6) konsentrlangan sulfat kislotaning qattiq xromatlar va bixromatlarga ta'sirida olinishi mumkin:

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

2. Xrom va ikkixrom kislotalar.

Xrom va ikkixrom kislotalar faqat suvli eritmalarda mavjud bo'lib, mos ravishda barqaror tuzlar, xromatlar va bixromatlar hosil qiladi. Xromatlar va ularning eritmalari sariq, bixromatlar to'q sariq rangga ega.

Xromat - CrO 4 2- ionlari va dixromat - Cr 2O 7 2- ionlari eritma muhiti o'zgarganda osongina bir-biriga aylanadi.

Kislotali eritmada xromatlar ikki xromatga aylanadi:

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

Ishqoriy muhitda bixromatlar xromatlarga aylanadi:

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

Suyultirilganda bixrom kislota xrom kislotaga aylanadi:

• H 2 Cr 2 O 7 + H 2 O = 2H 2 CrO 4

5. Xrom birikmalari xossalarining oksidlanish darajasiga bog'liqligi.

6. Xrom birikmalarining oksidlanish-qaytarilish xossalari.

Kislotali muhitdagi reaksiyalar.

Kislotali muhitda Cr +6 birikmalari qaytaruvchi moddalar ta'sirida Cr +3 birikmalariga aylanadi: H 2 S, SO 2, FeSO 4

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

Mashq:

1. Elektron balans usuli yordamida reaksiya tenglamasini tenglashtiring, oksidlovchi va qaytaruvchini ko‘rsating:

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

2. Reaksiya mahsulotlarini qo‘shing, elektron balans usuli yordamida tenglamani tenglashtiring, oksidlovchi va qaytaruvchini ko‘rsating:

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

Ishqoriy muhitdagi reaksiyalar.

Ishqoriy muhitda xrom birikmalari Cr +3 oksidlovchi moddalar ta'sirida Cr +6 birikmalariga aylanadi: 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 -

Mashq:

Elektron balans usuli yordamida reaksiya tenglamasini tenglashtiring, oksidlovchi va qaytaruvchi vositani ko'rsating:

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

Reaksiya mahsulotlarini qo'shing, elektron balans usuli yordamida tenglamani tenglang, oksidlovchi va qaytaruvchi vositani ko'rsating:

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

Shunday qilib, oksidlanish xossalari ketma-ket oksidlanish darajasining o'zgarishi bilan doimiy ravishda ortadi: Cr +2 → Cr +3 → Cr +6. Xrom birikmalari (2) kuchli qaytaruvchi moddalardir va oson oksidlanib, xrom birikmalariga (3) aylanadi. Xrom birikmalari (6) kuchli oksidlovchi moddalar bo'lib, osonlik bilan xrom birikmalariga (3) qaytariladi. Xrom birikmalari (3) kuchli qaytaruvchi moddalar bilan oʻzaro taʼsirlashganda xrom birikmalariga (2) aylanib, oksidlovchi xususiyatga ega boʻladi, kuchli oksidlovchi moddalar bilan oʻzaro taʼsirlashganda esa qaytaruvchi xossalarini namoyon qilib, xrom birikmalariga (6) aylanadi.

Ma'ruza metodologiyasiga:

1. Talabalarning bilish faolligini oshirish va qiziqishlarini saqlab qolish uchun ma'ruza davomida ko'rgazmali eksperiment o'tkazish maqsadga muvofiqdir. O'quv laboratoriyasining imkoniyatlaridan kelib chiqib, talabalarga quyidagi tajribalarni ko'rsatish mumkin:

• xrom oksidi (2) va xrom gidroksidi (2) olish, ularning asosiy xossalarini isbotlash;
• xrom oksidi (3) va xrom gidroksidi (3) olish, ularning amfoter xususiyatlarini isbotlash;
• xrom oksidini (6) olish va uni suvda eritish (xrom va ikkixrom kislotalarni tayyorlash);
• xromatlarning bixromatlarga, bixromatlarning xromatlarga o'tishi.

1. Mustaqil ish topshiriqlarini talabalarning haqiqiy bilim olish imkoniyatlarini hisobga olgan holda farqlash mumkin.
2. Siz quyidagi topshiriqlarni bajarish orqali ma'ruzani yakunlashingiz mumkin: quyidagi o'zgarishlarni amalga oshirish uchun ishlatilishi mumkin bo'lgan kimyoviy reaktsiyalar tenglamalarini yozing:

.III. Uy vazifasi: ma'ruzani takomillashtirish (kimyoviy reaksiyalar tenglamalarini qo'shish)

1. Vasilyeva Z.G. Umumiy va noorganik kimyodan laboratoriya ishlari. -M.: “Kimyo”, 1979 – 450 b.
2. Egorov A.S. Kimyo o'qituvchisi. - Rostov-na-Donu: "Feniks", 2006.-765 p.
3. Kudryavtsev A.A. Kimyoviy tenglamalarni yozish. - M., "Oliy maktab", 1979. - 295 b.
4. Petrov M.M. Noorganik kimyo. – Leningrad: “Kimyo”, 1989. – 543 b.
5. Ushkalova V.N. Kimyo: musobaqa topshiriqlari va javoblari. - M.: “Ma’rifat”, 2000. – 223 b.

Xrom - D.I.Mendeleyev kimyoviy elementlar davriy sistemasining 4-davrining 6-guruhi yon kichik guruhi elementi, atom raqami 24. Cr (lat. Chromium) belgisi bilan belgilanadi. Oddiy xrom moddasi ko'k-oq rangdagi qattiq metalldir.

Xromning kimyoviy xossalari

Oddiy sharoitlarda xrom faqat ftor bilan reaksiyaga kirishadi. Yuqori haroratlarda (600 ° C dan yuqori) kislorod, galogenlar, azot, kremniy, bor, oltingugurt, fosfor bilan o'zaro ta'sir qiladi.

4Cr + 3O 2 – t° →2Cr 2 O 3

2Cr + 3Cl 2 – t° → 2CrCl 3

2Cr + N 2 – t° → 2CrN

2Cr + 3S – t° → Cr 2 S 3

Qizdirilganda suv bug'lari bilan reaksiyaga kirishadi:

2Cr + 3H 2 O → Cr 2 O 3 + 3H 2

Xrom suyultirilgan kuchli kislotalarda (HCl, H 2 SO 4) eriydi.

Havo bo'lmaganda Cr 2+ tuzlari, havoda esa Cr 3+ tuzlari hosil bo'ladi.

Cr + 2HCl → CrCl 2 + H 2

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

Metall yuzasida himoya oksidi plyonkasi mavjudligi uning passivligini kislotalarning konsentrlangan eritmalari - oksidlovchilarga nisbatan tushuntiradi.

Xrom birikmalari

Xrom (II) oksidi va xrom (II) gidroksidi asosli tabiatga ega.

Cr(OH) 2 + 2HCl → CrCl 2 + 2H 2 O

Xrom (II) birikmalari kuchli qaytaruvchi moddalardir; atmosfera kislorodi ta'sirida xrom (III) birikmalariga aylanadi.

2CrCl 2 + 2HCl → 2CrCl 3 + H 2

4Cr(OH) 2 + O 2 + 2H 2 O → 4Cr(OH) 3

Xrom oksidi (III) Cr 2 O 3 - yashil, suvda erimaydigan kukun. Xrom (III) gidroksid yoki kaliy va ammoniy dixromatlarini kaltsiylash orqali olinishi mumkin:

2Cr(OH) 3 – t° → Cr 2 O 3 + 3H 2 O

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

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

Amfoter oksidi. Cr 2 O 3 ishqorlar, soda va kislota tuzlari bilan eritilganda oksidlanish darajasi (+3) bo'lgan xrom birikmalari olinadi:

Cr 2 O 3 + 2NaOH → 2NaCrO 2 + H 2 O

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

Ishqor va oksidlovchi moddalar aralashmasi bilan eritilganda xrom birikmalari oksidlanish holatida (+6) olinadi:

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

Xrom (III) gidroksid C r (OH) 3. Amfoter gidroksid. Kulrang-yashil, qizdirilganda parchalanadi, suv yo'qotadi va yashil rang hosil qiladi metagidroksid CrO(OH). Suvda erimaydi. Eritmadan kulrang-ko'k va ko'k-yashil gidrat shaklida cho'kadi. Kislotalar va ishqorlar bilan reaksiyaga kirishadi, ammiak gidrat bilan o'zaro ta'sir qilmaydi.

U amfoter xususiyatlarga ega - kislotalarda ham, ishqorlarda ham eriydi:

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

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

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

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

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

Kvitansiya: xrom (III) tuzlari eritmasidan ammiak gidrat bilan cho'ktirish:

Cr 3+ + 3(NH 3 H 2 O) = BILANr(OH) 3 ↓+ ZNN 4+

Cr 2 (SO 4) 3 + 6NaOH → 2Cr(OH) 3 ↓+ 3Na 2 SO 4 (ortiqcha ishqorda - cho'kma eriydi)

Xrom (III) tuzlari binafsha yoki quyuq yashil rangga ega. Ularning kimyoviy xossalari rangsiz alyuminiy tuzlariga o'xshaydi.

Cr (III) birikmalari ham oksidlovchi, ham qaytaruvchi xususiyatlarni namoyon qilishi mumkin:

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

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

Olti valentli xrom birikmalari

Xrom (VI) oksidi CrO 3 - yorqin qizil kristallar, suvda eriydi.

Kaliy xromat (yoki dixromat) va H 2 SO 4 (kons.) dan olinadi.

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

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

CrO 3 kislotali oksid bo'lib, ishqorlar bilan sariq rangli CrO 4 2- xromatlar hosil qiladi:

CrO 3 + 2KOH → K 2 CrO 4 + H 2 O

Kislotali muhitda xromatlar to'q sariq rangli dikromatlarga aylanadi Cr 2 O 7 2-:

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

Ishqoriy muhitda bu reaktsiya teskari yo'nalishda davom etadi:

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

Kaliy dixromat kislotali muhitda oksidlovchi moddadir:

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

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

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

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

Kaliy xromati K 2 Cr O 4 . Oksosol. Sariq, gigroskopik bo'lmagan. Parchalanmasdan eriydi, termal barqaror. Suvda juda eriydi ( sariq eritmaning rangi CrO 4 2- ioniga mos keladi), anionni biroz gidrolizlaydi. Kislotali muhitda u K 2 Cr 2 O 7 ga aylanadi. Oksidlovchi vosita (K 2 Cr 2 O 7 dan zaifroq). Ion almashinish reaksiyalariga kiradi.

Sifatli reaktsiya CrO 4 2- ionida - kuchli kislotali muhitda parchalanadigan bariy xromatining sariq cho'kmasining cho'kishi. U gazlamalarni boʻyash uchun mordan, terini koʻnlashtiruvchi, selektiv oksidlovchi va analitik kimyoda reagent sifatida ishlatiladi.

Eng muhim reaksiyalar tenglamalari:

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

2K 2 CrO 4 (t) +16HCl (konsentratsiya, gorizont) = 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(qizil) ↓

Sifatli reaktsiya:

K 2 CrO 4 + BaCl 2 = 2KCl + BaCrO 4 ↓

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

Kvitansiya: xromitni havoda kaliy bilan sinterlash:

4(Sr 2 Fe ‖‖)O 4 + 8K 2 CO 3 + 7O 2 = 8K 2 SrO 4 + 2Fe 2 O 3 + 8SO 2 (1000 °S)

Kaliy dixromati K 2 Cr 2 O 7 . Oksosol. Texnik nomi xrom cho'qqisi. To'q sariq-qizil, gigroskopik bo'lmagan. Parchalanmasdan eriydi va keyingi qizdirilganda parchalanadi. Suvda juda eriydi ( apelsin Eritmaning rangi Cr 2 O 7 2- ioniga mos keladi. Ishqoriy muhitda K 2 CrO 4 hosil qiladi. Eritmada va sintez paytida odatiy oksidlovchi vosita. Ion almashinish reaksiyalariga kiradi.

Sifatli reaksiyalar- H 2 O 2 ishtirokida efir eritmasining ko'k rangi, atom vodorod ta'sirida suvli eritmaning ko'k rangi.

Teri ko'nlashtiruvchi vosita, matolarni bo'yash uchun mordan, pirotexnika kompozitsiyalarining tarkibiy qismi, analitik kimyoda reagent, metall korroziya inhibitori, H 2 SO 4 (kons.) bilan aralashmada - kimyoviy idishlarni yuvish uchun ishlatiladi.

Eng muhim reaksiyalar tenglamalari:

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 (konc) = 2CrCl 3 +3Cl 2 +7H 2 O+2KCl (qaynoq)

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

K 2 Cr 2 O 7 +KOH (konk) =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- (konk.) +2Ag + (dil.) =Ag 2 Cr 2 O 7 (qizil) ↓

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

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

Kvitansiya: K 2 CrO 4 ni sulfat kislota bilan ishlov berish:

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

"Milliy tadqiqot Tomsk politexnika universiteti"

Tabiiy resurslar geoekologiyasi va geokimyo instituti

Chromium

Intizom bo'yicha:

Kimyo

Bajarildi:

2G41 guruhi talabasi Tkacheva Anastasiya Vladimirovna 29/10/2014

Tekshirildi:

o'qituvchi Stas Nikolay Fedorovich

Davriy jadvaldagi o'rni

Chromium- atom raqami 24 bo'lgan D. I. Mendeleyev kimyoviy elementlar davriy tizimining 4-davrining 6-guruhi yon kichik guruhining elementi. Belgisi bilan belgilanadi. Cr(lat. Chromium). Oddiy modda xrom- ko'k-oq rangli qattiq metall. Chrome ba'zan qora metall sifatida tasniflanadi.

Atom tuzilishi

17 Cl)2)8)7 - atom tuzilishi diagrammasi

1s2s2p3s3p - elektron formula

Atom III davrda joylashgan bo'lib, uchta energiya darajasiga ega

Atom VII guruhda, asosiy kichik guruhda - tashqi energiya darajasida 7 ta elektron joylashgan

Element xususiyatlari

Jismoniy xususiyatlar

Xrom - oq yaltiroq metall bo'lib, kubik tana markazli panjarali, a = 0,28845 nm, qattiqlik va mo'rtlik bilan ajralib turadi, zichligi 7,2 g / sm 3, eng qattiq sof metallardan biri (beriliy, volfram va urandan keyin ikkinchi o'rinda turadi). ), erish nuqtasi 1903 daraja. Va taxminan 2570 daraja qaynoq nuqtasi bilan. C. Havoda xrom yuzasi oksidli plyonka bilan qoplangan bo'lib, uni keyingi oksidlanishdan himoya qiladi. Xromga uglerod qo'shilishi uning qattiqligini yanada oshiradi.

Kimyoviy xossalari

Xrom normal sharoitda inert metalldir, lekin qizdirilganda u ancha faol bo'ladi.

Metall bo'lmaganlar bilan o'zaro ta'siri

600 ° C dan yuqori qizdirilganda xrom kislorodda yonadi:

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

Ftor bilan 350°C da, xlor bilan 300°C da, brom bilan qizil issiqlikda reaksiyaga kirishib, xrom (III) galogenidlarini hosil qiladi:

2Cr + 3Cl2 = 2CrCl3.

1000°C dan yuqori haroratlarda azot bilan reaksiyaga kirishib, nitridlar hosil qiladi:

2Cr + N 2 = 2CrN

yoki 4Cr + N 2 = 2Cr 2 N.

2Cr + 3S = Cr 2 S 3.

Bor, uglerod va kremniy bilan reaksiyaga kirishib, boridlar, karbidlar va silisidlar hosil qiladi:

Cr + 2B = CrB 2 (Cr 2 B, CrB, Cr 3 B 4, CrB 4 hosil bo'lishi mumkin),

2Cr + 3C = Cr 2 C 3 (Cr 23 C 6, Cr 7 B 3 hosil bo'lishi mumkin),

Cr + 2Si = CrSi 2 (Cr 3 Si, Cr 5 Si 3, CrSi hosil bo'lishi mumkin).

Vodorod bilan bevosita ta'sir o'tkazmaydi.

Suv bilan o'zaro ta'siri

Yaxshi maydalangan va qizdirilganda, xrom suv bilan reaksiyaga kirishib, xrom (III) oksidi va vodorod hosil qiladi:

2Cr + 3H 2 O = Cr 2 O 3 + 3H 2

Kislotalar bilan o'zaro ta'siri

Metalllarning elektrokimyoviy kuchlanish seriyasida xrom vodoroddan oldin joylashgan bo'lib, u oksidlovchi bo'lmagan kislotalarning eritmalaridan vodorodni siqib chiqaradi:

Cr + 2HCl = CrCl 2 + H 2;

Cr + H 2 SO 4 = CrSO 4 + H 2.

Atmosfera kislorodi ishtirokida xrom (III) tuzlari hosil bo'ladi:

4Cr + 12HCl + 3O 2 = 4CrCl 3 + 6H 2 O.

Konsentrlangan nitrat va sulfat kislotalar xromni passivlashtiradi. Xrom ularda faqat kuchli qizdirilganda erishi mumkin, xrom (III) tuzlari va kislota qaytaruvchi mahsulotlar hosil bo'ladi;

2Cr + 6H 2 SO 4 = Cr 2 (SO 4) 3 + 3SO 2 + 6H 2 O;

Cr + 6HNO 3 = Cr(NO 3) 3 + 3NO 2 + 3H 2 O.

Ishqoriy reagentlar bilan o'zaro ta'siri

Xrom ishqorlarning suvli eritmalarida erimaydi, u sekin ishqor eritmalari bilan reaksiyaga kirishib, xromitlarni hosil qiladi va vodorodni chiqaradi:

2Cr + 6KOH = 2KCrO 2 + 2K 2 O + 3H 2.

Oksidlovchi moddalarning ishqoriy eritmalari, masalan, kaliy xlorat bilan reaksiyaga kirishadi va xrom kaliy xromatiga aylanadi:

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

Metalllarni oksidlar va tuzlardan olish

Xrom faol metall bo'lib, metallarni tuzlari eritmalaridan siqib chiqarishga qodir: 2Cr + 3CuCl 2 = 2CrCl 3 + 3Cu.

Oddiy moddaning xossalari

Passivatsiya tufayli havoda barqaror. Xuddi shu sababga ko'ra, sulfat va nitrat kislotalar bilan reaksiyaga kirishmaydi. 2000 °C da u yonib, amfoter xususiyatlarga ega yashil xrom (III) oksidi Cr 2 O 3 hosil qiladi.

Xromning bor bilan birikmalari (boridlar Cr 2 B, CrB, Cr 3 B 4, CrB 2, CrB 4 va Cr 5 B 3), uglerod bilan (karbidlar Cr 23 C 6, Cr 7 C 3 va Cr 3 C 2), kremniy (Cr 3 Si, Cr 5 Si 3 va CrSi silisidlari) va azot (CrN va Cr 2 N nitridlari) bilan sintez qilingan.

Cr(+2) birikmalari

Oksidlanish darajasi +2 asosiy oksidi CrO (qora) ga to'g'ri keladi. Cr 2+ tuzlari (ko'k eritmalar) Cr 3+ tuzlarini yoki dixromatlarni rux bilan kislotali muhitda ("chiqarilish vaqtida vodorod") kamaytirish orqali olinadi:

Bularning barchasi Cr 2+ tuzlari kuchli qaytaruvchi moddalar bo'lib, ular tik turgan holda vodorodni suvdan siqib chiqaradi. Havodagi kislorod, ayniqsa kislotali muhitda Cr 2+ oksidlanadi, buning natijasida ko'k eritma tezda yashil rangga aylanadi.

Xrom (II) tuzlari eritmalariga ishqorlar qo‘shilganda jigarrang yoki sariq gidroksid Cr(OH) 2 cho‘kma hosil bo‘ladi.

CrF 2, CrCl 2, CrBr 2 va CrI 2 xrom digalidlari sintez qilindi.

Cr(+3) birikmalari

Oksidlanish darajasi +3 amfoter oksidi Cr 2 O 3 va gidroksid Cr (OH) 3 (ikkalasi ham yashil) ga to'g'ri keladi. Bu xromning eng barqaror oksidlanish darajasi. Ushbu oksidlanish holatidagi xrom birikmalarining rangi iflos binafsha rangdan (3+ ion) yashil ranggacha (anionlar koordinatsion sferada mavjud).

Cr 3+ M I Cr(SO 4) 2 12H 2 O (alum) shaklidagi qoʻsh sulfatlar hosil boʻlishiga moyil.

Xrom (III) gidroksidi ammiakni xrom (III) tuzlari eritmalari bilan reaksiyaga kiritish orqali olinadi:

Cr+3NH+3H2O→Cr(OH)↓+3NH

Siz gidroksidi eritmalardan foydalanishingiz mumkin, ammo ularning ortiqcha qismida eriydigan gidroksokompleks hosil bo'ladi:

Cr+3OH→Cr(OH)↓

Cr(OH)+3OH→

Cr 2 O 3 ni ishqorlar bilan eritib, xromitlar olinadi:

Cr2O3+2NaOH→2NaCrO2+H2O

Kalsinlanmagan xrom (III) oksid ishqoriy eritmalar va kislotalarda eriydi:

Cr2O3+6HCl→2CrCl3+3H2O

Xrom (III) birikmalari ishqoriy muhitda oksidlanganda xrom (VI) birikmalari hosil bo'ladi:

2Na+3H2O→2NaCrO+2NaOH+8H2O

Xuddi shu narsa xrom (III) oksidi gidroksidi va oksidlovchi moddalar bilan yoki havodagi gidroksidi bilan eritilganda sodir bo'ladi (eritma sariq rangga ega bo'ladi):

2Cr2O3+8NaOH+3O2→4Na2CrO4+4H2O

Xrom birikmalari (+4)[

Xrom (VI) oksidi CrO 3 ni gidrotermik sharoitda ehtiyotkorlik bilan parchalash natijasida ferromagnit va metall o'tkazuvchanligiga ega bo'lgan xrom (IV) oksidi CrO 2 olinadi.

Xrom tetragalidlari orasida CrF 4 barqarordir, CrCl 4 faqat bug'larda mavjud.

Xrom birikmalari (+6)

Oksidlanish darajasi +6 kislotali xrom (VI) oksidi CrO 3 va bir qator kislotalarga mos keladi, ular orasida muvozanat mavjud. Ulardan eng oddiylari xrom H 2 CrO 4 va dikrom H 2 Cr 2 O 7 dir. Ular ikki qator tuzlarni hosil qiladi: mos ravishda sariq xromatlar va to'q sariq rangli bixromatlar.

Xrom (VI) oksidi CrO 3 konsentrlangan sulfat kislotaning bixromatlar eritmalari bilan oʻzaro taʼsiridan hosil boʻladi. Oddiy kislotali oksid, suv bilan o'zaro ta'sirlashganda kuchli beqaror xrom kislotalarni hosil qiladi: xrom H 2 CrO 4, ikki xrom H 2 Cr 2 O 7 va umumiy formulasi H 2 Cr n O 3n+1 bo'lgan boshqa izopoliyali kislotalar. Polimerlanish darajasining oshishi pH ning pasayishi, ya'ni kislotalikning oshishi bilan sodir bo'ladi:

2CrO+2H→Cr2O+H2O

Ammo K 2 Cr 2 O 7 ning apelsin eritmasiga ishqor eritmasi qo‘shilsa, K 2 CrO 4 xromati yana hosil bo‘lishi natijasida rang yana sarg‘ayadi:

Cr2O+2OH→2CrO+H2O

U volfram va molibdenda bo'lgani kabi yuqori polimerlanish darajasiga erishmaydi, chunki polixrom kislota xrom (VI) oksidi va suvga parchalanadi:

H2CrnO3n+1→H2O+nCrO3

Xromatlarning eruvchanligi taxminan sulfatlarning eruvchanligiga mos keladi. Xususan, xromat va bixromat eritmalariga bariy tuzlari qo‘shilganda sariq rangli bariy xromati BaCrO 4 cho‘kma hosil bo‘ladi:

Ba+CrO→BaCrO↓

2Ba+CrO+H2O→2BaCrO↓+2H

Qon-qizil, ozgina eriydigan kumush xromatning hosil bo'lishi tahlil kislotasi yordamida qotishmalarda kumushni aniqlash uchun ishlatiladi.

Xrom pentaflorid CrF 5 va past barqaror xrom heksaflorid CrF 6 ma'lum. Uchuvchi xrom oksigalidlari CrO 2 F 2 va CrO 2 Cl 2 (xromilxlorid) ham olindi.

Xrom (VI) birikmalari kuchli oksidlovchi moddalardir, masalan:

K2Cr2O7+14HCl→2CrCl3+2KCl+3Cl2+7H2O

Dixromatlarga vodorod peroksid, sulfat kislota va organik erituvchi (efir) qo'shilishi ko'k rangli xrom peroksid CrO 5 L (L - erituvchi molekula) hosil bo'lishiga olib keladi, u organik qatlamga chiqariladi; bu reaksiya analitik reaksiya sifatida ishlatiladi.

Xrom oksidi (II) va xrom (II) gidroksidi asosli tabiatga ega

Cr(OH)+2HCl→CrCl+2H2O

Xrom (II) birikmalari kuchli qaytaruvchi moddalardir; atmosfera kislorodi ta'sirida xrom (III) birikmasiga aylanadi.

2CrCl+ 2HCl → 2CrCl+ H

4Cr(OH)+O+ 2HO→4Cr(OH)

Xrom oksidi (III) CrO yashil, suvda erimaydigan kukun. Xrom (III) gidroksid yoki kaliy va ammoniy dixromatlarini kaltsiylash orqali olinishi mumkin:

2Cr(OH)-→CrO+ 3H2O

4KCrO-→ 2CrO + 4KCrO + 3O

(NH)CrO-→ CrO+ N+ H O

Kislotalar va ishqorlarning konsentrlangan eritmalari bilan o'zaro ta'sir qilish qiyin:

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

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

Xrom (III) gidroksid Cr(OH) 3 ishqorlarning xrom (III) tuzlari eritmalariga ta'siridan olinadi:

CrCl 3 + 3KOH = Cr(OH) 3 ↓ + 3KCl

Xrom (III) gidroksidi kulrang-yashil cho'kma bo'lib, uni olgandan so'ng ishqor tanqisligida olinishi kerak. Shu tarzda olingan xrom (III) gidroksid, mos keladigan oksiddan farqli o'laroq, kislotalar va ishqorlar bilan oson ta'sir qiladi, ya'ni. amfoter xossalarini namoyon qiladi:

Cr(OH) 3 + 3HNO 3 = Cr(NO 3) 3 + 3H 2 O

Cr(OH) 3 + 3KOH = K 3 [Cr(OH)6] (geksagidroksoxromit K)

Cr(OH) 3 ishqorlar bilan birlashtirilganda metaxromitlar va ortoxromitlar olinadi:

Cr(OH) 3 + KOH = KCrO 2 (metaxromit K)+ 2H 2 O

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

Xrom birikmalari (VI).

Xrom oksidi (VI) - CrO 3 - to'q qizil rangli kristalli modda, suvda yaxshi eriydi - odatiy kislotali oksid. Bu oksid ikki kislotaga mos keladi:

CrO 3 + H 2 O = H 2 CrO 4 (xrom kislotasi - ortiqcha suv bo'lganda hosil bo'ladi)

CrO 3 + H 2 O =H 2 Cr 2 O 7 (dikromik kislota - xrom oksidining yuqori konsentratsiyasida hosil bo'lgan (3)).

Xrom oksidi (6) juda kuchli oksidlovchi moddadir, shuning uchun u organik moddalar bilan baquvvat o'zaro ta'sir qiladi:

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

Shuningdek, yod, oltingugurt, fosfor, ko'mirni oksidlaydi:

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

250 0 S ga qizdirilganda xrom oksidi (6) parchalanadi:

4CrO3 = 2Cr2O3 + 3O2

Xrom oksidi (6) konsentrlangan sulfat kislotaning qattiq xromatlar va bixromatlarga ta'sirida olinishi mumkin:

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

Xrom va ikkixrom kislotalar.

Xrom va ikkixrom kislotalar faqat suvli eritmalarda mavjud bo'lib, mos ravishda barqaror tuzlar, xromatlar va bixromatlar hosil qiladi. Xromatlar va ularning eritmalari sariq, bixromatlar to'q sariq rangga ega.

Xromat - CrO 4 2- ionlari va dixromat - Cr2O 7 2- ionlari eritma muhiti o'zgarganda osongina bir-biriga aylanadi.

Kislotali eritmada xromatlar ikki xromatga aylanadi:

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

Ishqoriy muhitda bixromatlar xromatlarga aylanadi:

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

Suyultirilganda bixrom kislota xrom kislotaga aylanadi:

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

Xrom birikmalari xossalarining oksidlanish darajasiga bog'liqligi.

Xrom birikmalarining oksidlanish-qaytarilish xossalari.

Kislotali muhitdagi reaksiyalar.

Kislotali muhitda Cr +6 birikmalari qaytaruvchi moddalar ta'sirida Cr +3 birikmalariga aylanadi: H 2 S, SO 2, FeSO 4

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

S -2 – 2e → S 0

2Cr +6 + 6e → 2Cr +3

Ishqoriy muhitdagi reaksiyalar.

Ishqoriy muhitda xrom birikmalari Cr +3 oksidlovchi moddalar ta'sirida Cr +6 birikmalariga aylanadi: J2, Br2, Cl2, Ag2O, KClO3, H2O2, KMnO4:

2KCrO 2 +3 Br2 +8NaOH =2Na 2 CrO 4 + 2KBr +4NaBr + 4H 2 O

Cr +3 - 3e → Cr +6