Формула высшего гидроксида хрома – Attention Required! | Cloudflare

Posted on by alexxlab

63. Хром

Хром (Cr) – d-элемент расположенный в 4-м периоде, в VI группе побочной подгруппы. Высшая степень окисления – +6. В соединениях может проявлять степень окисления от + до +6, но наиболее характерными для хрома является степень окисления +3 и +6. В остальных степенях окисления соединения хрома неустойчивы.

Физические свойства: хром – серовато-белый металл с характерным металлическим блеском. Природный хром состоит из смеси 5 изотопов: 50, 52, 53, 54, 56. Это самый твердый из всех известных металлов, его плотность 7,2 г/см3. Температура плавления – 1855 °C, температура кипения – 2642 °C. При обычной температуре хром устойчив к воздействию воды и воздуха.

Химические свойства: электронная конфигурация: 1s22s22p23s23p63d54s1. В образовании химических связей хрома участвуют не только электроны внешнего 4 уровня, но и электроны предпоследнего уровня – 3d-подуровня.

При высокой температуре хром горит в кислороде: 4Cr + 3О2 = 2Cr2О3.

Раскаленный хром реагирует с парами воды, вытесняя из нее кислород: 2Cr + 3Н2О = Cr2О3 + 3Н2?.

При нагревании реагирует с галогеноводородами, S, N2, P4, C, Si, B:

С галогенами реагирует не одинаково:

а) со фтором взаимодействует даже на холоде: Cr + 3F2 = CrF6;

б) с хлором реагирует при нагревании: 2Cr + 3Cl2 = 2CrCl3.

Разбавленная соляная и серная кислоты растворяют хром с выделением водорода, а в холодной азотной он пассивируется. Хром образует три оксида: CrО, Cr2О3 и CrО3.

Получение: В чистом виде хром получают двумя способами:

1) металлотермический – восстановление металла из его оксида с помощью другого металла;

2) электролитический – электролиз водного раствора хромовых кислот. При этом одновременно с хромом на катоде выделяется водород. Поэтому получаемый хром содержит включения водорода. Для получения чистого хрома его переплавляют в вакууме.

Металлический хром получают алюмотерми-ческим способом (способ Бекетова) из оксида Cr2О3: Cr2О3 + 2Al = Al2О3 + 2Cr.

Нахождение в природе: в природе хром встречается только в виде соединений, важнейшим из которых является хромистый железняк FeCrO4 или Fe(CrO)2, из которого путем восстановления углеродом в электропечах получают сплав – феррохром. Используется хром в инструментальной и автомобильной промышленности: хромирование – покрытие хромом других металлов; в металлургии – при производстве легированной стали.

64. Оксиды и гидроксиды хрома

Хром образует три оксида: CrО, Cr2О3 и CrО3. Оксид хрома II (CrО) – основный оксид – черный порошок. Сильный восстановитель. CrО растворяется в разбавленной соляной кислоте: CrО + 2НСl = CrСl2 + Н2О.

При нагревании на воздухе выше 100 °C CrО превращается в Cr2О3: 4CrО + О2 = 2Cr2О3.

Оксид хрома III (Cr2О3) – тугоплавкий порошок зеленого цвета (температура плавления – 2265 °C). Твердость кристаллов близка к корунду, поэтому его вводят в состав полирующих средств. Получают из хромистого железняка (FeCr2O4). При окислительно-щелочном сплавлении последнего с содой образуются хромат натрия NaCrO4: 2Fe(CrO2)2 + 4Na2CO3 + 1/2O2 = 4Na2CrO4 + Fe2O3 + 4CO2.

Затем Na2CrO4 переводят в Na2Cr2O7 – дихромат: Na2CrO4 + Н2SO4 = Na2Cr2O7 + Н2О + Na2SO4.

Далее дихромат восстанавливают углем и получают Cr2О3: Na2Cr2O7 + 2С = Na2CO3 + Cr2О3 + СО?.

В лаборатории Cr2О3 получают термическим разложением дихромата аммония: (Nh5)2Cr2O7?Cr2О3 + N2 + 4Н2О.

Cr2О3 – амфотерный оксид: реагирует с основаниями и кислотами при сплавлении его со щелочами образует хромиты: Cr2О3 + NaОН = 2NaCrO2 + Н2О.

Оксид хрома VI (CrО3) – темно-красные кристаллы, хорошо растворимые в воде. CrО3 – кислотный оксид, с избытком воды образует хромовую кислоту: CrO3 + h3O?h3CrO4.

CrO3 – ангидрид хромовой кислоты. При большой концентрации CrO3 образуются дихромовая кислота: 2CrO3 + h3O?h3CrO7.

CrO3 при нагревании до 250 °C разлагается: 4CrO3?2Cr2О3 + 3О2?.

Получение: взаимодействием дихромата калия с концентрированной h3S04: К2CrO7 + Н2SO4 = CrO3? + К2SO4 + h3O. CrO3 – сильный окислитель – окисляет йод, серу, уголь, фосфор, превращаясь при этом в Cr2О3.

Гидроксид хрома II Сг(ОН)2

желтого цвета, в воде не растворим, обладает основными свойствами, является восстановителем, получается действием щелочи на хлорид хрома CrСl2, получаемого при взаимодействии Cr c НСl:

Соединения Cr II неустойчивы и легко окисляются кислородом воздуха:

Гидроксид хрома III (Cr(OH)3)n – это сложный полимер зеленого цвета, не растворимый в воде, обладает амфотерными свойствами – растворяется в кислотах и в щелочах; реагирует с кислотами с образованием солей хрома (III):

со щелочами – с образованием сине-фиолетовых растворов – гидроксохромитов:

При сплавлении Cr(ОН)3 со щелочами получают хромиты, а с избытком – метахромиты:

studfile.net

Гидроксид хрома Википедия


Гидроксид хрома (III) — сложное неорганическое вещество с химической формулой Cr(OH)3.

Описание

Гидроксид хрома (III) — амфотерный гидроксид. Серо-зелёного цвета, разлагается при нагревании, теряя воду и образуя зелёный метагидроксид CrO(OH). Не растворяется в воде. Из раствора осаждается в виде серо-голубого и голубовато-зелёного гидрата. При стоянии под раствором теряет реакционную способность («стареет»). Реагирует с кислотами и щелочами, не взаимодействует с гидратом аммиака. Применяется для синтеза соединений хрома(III).

Молярная электропроводность при бесконечном разведении при 25 °C равна 795,9 см2/моль. Получают в виде студнеобразного зелёного осадка при обработке солей хрома (III) щелочами, при гидролизе солей хрома (III) с карбонатами щелочных металлов или сульфидом аммония.

Химические свойства

  • Образуется при действии щелочей или водного раствора аммиака на растворы солей хрома:
CrCl3+3Nh4+3h3O → Cr(OH)3+3Nh5Cl{\displaystyle {\mathsf {CrCl_{3}+3NH_{3}+3H_{2}O\ {\xrightarrow {}}\ Cr(OH)_{3}+3NH_{4}Cl}}}
Na3[Cr(OH)6]+3CO2 → Cr(OH)3+3NaHCO3{\displaystyle {\mathsf {Na_{3}[Cr(OH)_{6}]+3CO_{2}\ {\xrightarrow {}}\ Cr(OH)_{3}+3NaHCO_{3}}}}
  • При нагревании до ~100^oC на воздухе разлагается с образованием метагидроксида хрома CrO(OH) зелёного цвета. При более высоких температурах трёхвалентный гидроксид хрома разлагается с образованием оксида хрома(III) и выделением паров воды:
Cr(OH)3 →100oC CrO(OH)+h3O{\displaystyle {\mathsf {Cr(OH)_{3}\ {\xrightarrow {100^{o}C}}\ CrO(OH)+H_{2}O}}}
2Cr(OH)3 →430−1000oC Cr2O3+3h3O{\displaystyle {\mathsf {2Cr(OH)_{3}\ {\xrightarrow {430-1000^{o}C}}\ Cr_{2}O_{3}+3H_{2}O}}}
  • Гидроксид хрома (III) обладает амфотерными свойствами, благодаря чему легко растворяется в кислотах с образованием солей хрома (III):
    • С разбавленными кислотами:
Cr(OH)3+3HCl → CrCl3+3h3O{\displaystyle {\mathsf {Cr(OH)_{3}+3HCl\ {\xrightarrow {}}\ CrCl_{3}+3h3O}}}
2Cr(OH)3+3h3SO4 → Cr2(SO4)3+6h3O{\displaystyle {\mathsf {2Cr(OH)_{3}+3H_{2}SO_{4}\ {\xrightarrow {}}\ Cr_{2}(SO_{4})_{3}+6h3O}}}
Cr(OH)3+3HNO3 → Cr(NO3)3+3h3O{\displaystyle {\mathsf {Cr(OH)_{3}+3HNO_{3}\ {\xrightarrow {}}\ Cr(NO_{3})_{3}+3H_{2}O}}}
    • С концентрированными веществами:
Cr(OH)3+3HF → CrF3↓+3h3O{\displaystyle {\mathsf {Cr(OH)_{3}+3HF\ {\xrightarrow {}}\ CrF_{3}{\downarrow }+3H_{2}O}}}
Cr(OH)3+3Ch4COOH → Cr(Ch4COO)3+3h3O{\displaystyle {\mathsf {Cr(OH)_{3}+3CH_{3}COOH\ {\xrightarrow {}}\ Cr(CH_{3}COO)_{3}+3H_{2}O}}}
Cr(OH)3+3HCN+3KCN → K3[Cr(CN)6]+3h3O{\displaystyle {\mathsf {Cr(OH)_{3}+3HCN+3KCN\ {\xrightarrow {}}\ K_{3}[Cr(CN)_{6}]+3H_{2}O}}}
  • Также благодаря амфотерным свойствам легко происходят реакции и с щелочами:
Cr(OH)3+3NaOH → Na3[Cr(OH)6]{\displaystyle {\mathsf {Cr(OH)_{3}+3NaOH\ {\xrightarrow {}}\ Na_{3}[Cr(OH)_{6}]}}}
2Cr(OH)3+4NaOH+3h3O2 → 2Na2CrO4+8h3O{\displaystyle {\mathsf {2}}{Cr(OH)_{3}+4NaOH+3H_{2}O_{2}\ {\xrightarrow {}}\ 2Na_{2}CrO_{4}+8H_{2}O}}
  • При взаимодействии с гидроксидами натрия или лития возможно получение хромитов данных металлов (M = Li, Na):
Cr(OH)3+MOH →300−400oC MCrO2+2h3O{\displaystyle {\mathsf {Cr(OH)_{3}+MOH\ {\xrightarrow {300-400^{o}C}}\ MCrO_{2}+2H_{2}O}}}

Литература

  • Неорганическая химия в реакциях / Р.А.Лидин, В.А.Молочко, Л.Л.Андреева. — Москва: «Дрофа», 2007. — Т. 3. — 640 с. — ISBN 978-5-358-01303-2.

wikiredia.ru

Свойства хрома. Задача 1084

Задача 1084. 
Охарактеризовать свойства хрома, указав: а) его положение в периодической системе и строение атома; б) отношение металлического хрома к воздуху, воде и кислотам; в) состав и характер оксидов и гидроксидов хрома.
Решение:

Строение и свойства металлического хрома

а) Хром (элемент №24) — металл находящейся в шестой группе побочной подгруппы, период 4, ряд 4. Электронное строение атома хрома можно представить формулой +24Cr [Ar] 3d54s1. Для хрома наблюдается проскок (или провал) электрона на d-уровень (второй s-электрон покидает 4s-подуровень и проскакивает на 3d-подуровень): 
Cr – 3d54s1.  Это объясняется близостью энергий ns— и (n – 1)d-уровней и стабильностью наполовину и полностью заполненных уровней. У хрома d-уровень заполнен наполовину, что и объясняет стабильность атома +24Cr [Ar] 3d54s1 по сравнению с атомом +24Cr [Ar] 3d44s2.  Массовая доля хрома в земной коре – 0,02%. Для его соединений характерны степени окисления +2, +3, +6, а степени окисления  +1,+4,+5 могут проявляются теоретически. Этот металл имеет амфотерные свойства за счёт незавершённой электронной оболочки. Поэтому он реагирует с щелочами и с кислотами.

б) Хром устойчив на воздухе за счёт пассивирования. По этой же причине не реагирует с серной и азотной кислотами. При 2000 °C сгорает с образованием зелёного оксида хрома(III) Cr2O3, обладающего амфотерными свойствами:

4Cr + 3O2  Na2Cr2O7           +  2Cr2O3

Химически хром довольно инертен вследствие образования на его поверхности прочной тонкой пленки оксида. Он не окисляется на воздухе даже в присутствии влаги, а при нагревании окисление проходит только на поверхности.  При 2000 °C сгорает с образованием зелёного оксида хрома(III) Cr2O3, обладающего амфотерными свойствами:

4Cr + 3O2  Na2Cr2O7           +  2Cr2O3

Хром пассивируется разбавленной и концентрированной азотной кислотой, царской водкой, и даже при кипячении металла с этими реагентами растворяется лишь незначительно. Пассивированный азотной кислотой хром, в отличие от металла без защитного слоя, не растворяется в разбавленных серной и соляной кислотах даже при длительном кипячении в растворах этих кислот, тем не менее, в определенный момент начинается быстрое растворение, сопровождающееся вспениванием от выделяющегося водорода – из пассивной формы хром переходит в активированную, не защищенную пленкой оксида:

Cr + 2HCl = CrCl2 + H2↑

Если в процессе растворения добавить азотной кислоты, то реакция сразу прекращается – хром снова пассивируется.

Амфотерные оксиды хрома 

в) Оксид хрома II (CrО) – основный оксид – черный порошок. Сильный восстановитель. CrО растворяется в разбавленной соляной кислоте: 

CrО + 2НСl = CrСl2 + Н2О.

Гидроксид хрома(II) — неорганическое соединение, гидроокись металла хрома с формулой Сr(OH)2, коричневое (гидрат — жёлтое) аморфное вещество, не растворимое в воде образует кристаллогидрат. Гидроксид хрома (II) имеет основной характер. 

Cr(OH)2 + 2HCl → CrCl2 + 2H2O

Оксид хрома(III) Cr2O3, представляет собой зеленые микрокристаллы с плотностью 5220 кг/м3 и высокой температурой плавления (2437° С). Оксид хрома(III) проявляет амфотерные свойства, но весьма инертен и его трудно растворить в водных кислотах и щелочах. При сплавлении с гидроксидами или карбонатами щелочных металлов переходит в соответствующие хроматы:

Cr2O3 + 4KOH + KClO3 = 2K2CrO4 + KCl + 2H2O.

Cr2O3 — амфотерное соединение.

Гидроксид хрома (III) Cr(OH)3 — нерастворимое в воде вещество зелёного цвета. 

Cr2(SO4)3 + 6NaOH → 2Cr(OH)3↓+ 3Na2SO4 

Гидроксид хрома (III)  обладает амфотерными свойствами — растворяется как в кислотах, так и в щелочах: 

2Cr(OH)3 + 3H2SO4 → Cr2(SO4)3 + 6H2O
Cr(OH)3 + KOH → K[Cr(OH)4]

Хромовый ангидрид и хромовые кислоты

Оксид хрома(VI) (хромовый ангидрид) CrO3, расплывающиеся на воздухе красные кристаллы, легко растворимые в воде (до 68,2%). Тпл. =197° С (с частичным разложением). Хромовый ангидрид – сильный окислитель.

При растворении в воде, в зависимости от концентрации, образует гидроксиды хрома(VI) —  хромовые кислоты различного состава:

CrO3 + H2O = H2CrO4 (желтый р-р) – хромовая кислота;
2CrO3 + H2O = H2Cr2O7 (оранжевый р-р) — двухромовая кислота;
3CrO3 + H2O = H2Cr3O10 (красный р-р) = трихромовая кислота.

Хромовая кислота — электролит средней силы. Изополихромовые кислоты — сильные окислители.

buzani.ru

Формула гидроксида соответствующего оксиду хрома (6):

Естественные науки Гарик Ситроян 2 (6) Формула гидроксида соответствующего оксиду хрома (6): 10 лет

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *