Химические свойства

«Национальный исследовательский Томский политехнический Университет»

Институт природных ресурсов Геоэкология и геохимия

РЕФЕРАТ

Хром

по дисциплине:

Химия

Выполнил:

студент группы 2Г41 Ткачева Анастасия Владимировна 29.10.2014

Проверил:

преподаватель Стась Николай Федорович

Томск 2014

Положение в периодической системе

Хром — элемент  побочной подгруппы 6-ой группы 4-го периода  периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева с атомным номером 24. Обозначается символом 

Cr(лат. Chromium). Простое вещество хром — твёрдый металлголубовато-белого цвета. Хром иногда относят к чёрным металлам.

Строение атома

+17 Cl )2 )8 )7 — схема строения атома

1s2s2p3s3p— электронная формула

Атом располагается в III периоде, и имеет три энергетических уровня

Атом располагается в VII в группе, в главной подгруппе – на внешнем энергетическом уровне 7 электронов

Свойства элемента

Физические свойства

Хром — белый блестящий металл с кубической объемно-центрированной решеткой, а = 0,28845 нм, отличающийся твердостью и хрупкостью, с плотностью 7,2 г/см³, один из самых твердых чистых металлов (уступает только бериллию, вольфраму и урану), с температурой плавления 1903 град. И с температурой кипения около 2570 град. С. На воздухе поверхность хрома покрывается оксидной пленкой, которая предохраняет его от дальнейшего окисления. Добавка углерода к хрому еще больше увеличивает его твердость.

Хром при обычных условиях – инертный металл, при нагревании становится довольно активным.

1. Взаимодействие с неметаллами

При нагревании выше 600°С хром сгорает в кислороде:

4Cr + 3O₂ = 2Cr₂O

3.

С фтором реагирует при 350°С, с хлором – при 300°С, с бромом – при температуре красного каления, образуя галогениды хрома (III):

2Cr + 3Cl₂ = 2CrCl₃.

С азотом реагирует при температуре выше 1000°С с образованием нитридов:

2Cr + N₂ = 2CrN

или 4Cr + N₂ = 2Cr₂N.

Сера при температуре выше 300°С образует сульфиды от CrS до Cr₅S₈, например:

2Cr + 3S = Cr₂S₃.

Реагирует с бором, углеродом и кремнием с образованием боридов, карбидов и силицидов:

Cr + 2B = CrB₂ (возможно образование Cr₂B, CrB, Cr₃B₄, CrB₄),

2Cr + 3C = Cr₂C₃ (возможно образование Cr₂₃C

6, Cr₇B₃),

Cr + 2Si = CrSi₂ (возможно образование Cr₃Si, Cr₅Si₃, CrSi).

С водородом непосредственно не взаимодействует.

2. Взаимодействие с водой

В тонкоизмельченном раскаленном состоянии хром реагирует с водой, образуя оксид хрома (III) и водород:

2Cr + 3H₂O = Cr₂O₃ + 3H₂

3. Взаимодействие с кислотами

В электрохимическом ряду напряжений металлов хром находится до водорода, он вытесняет водород из растворов неокисляющих кислот:

Cr + 2HCl = CrCl₂ + H₂;

Cr + H₂SO₄ = CrSO₄ + H₂.

В присутствии кислорода воздуха образуются соли хрома (III):

4Cr + 12HCl + 3O₂ = 4CrCl₃ + 6H₂O.

Концентрированная азотная и серная кислоты пассивируют хром. Хром может растворяться в них лишь при сильном нагревании, образуются соли хрома (III) и продукты восстановления кислоты:

2Cr + 6H₂SO₄ = Cr₂(SO₄)₃ + 3SO₂ + 6H₂O;

Cr + 6HNO₃ = Cr(NO₃)₃ + 3NO₂ + 3H₂O.

4. Взаимодействие с щелочными реагентами

В водных растворах щелочей хром не растворяется, медленно реагирует с расплавами щелочей с образованием хромитов и выделением водорода:

2Cr + 6KOH = 2KCrO₂ + 2K₂O + 3H₂.

Реагирует с щелочными расплавами окислителей, например хлоратом калия, при этом хром переходит в хромат калия:

Cr + KClO₃ + 2KOH = K₂CrO₄ + KCl + H₂O.

5. Восстановление металлов из оксидов и солей

Хром – активный металл, способен вытеснять металлы из растворов их солей: 2Cr + 3CuCl₂ = 2CrCl₃ + 3Cu.

Свойства простого вещества

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.

Синтезированы соединения хрома с бором (бориды Cr₂B, CrB, Cr₃B₄, CrB₂, CrB₄ и Cr₅B₃), с углеродом (карбиды Cr

23C₆, Cr₇C₃ и Cr₃C₂), c кремнием (силициды Cr₃Si, Cr₅Si₃ и CrSi) и азотом (нитриды CrN и Cr₂N).

Соединения Cr(+2)

Степени окисления +2 соответствует основный оксид CrO (чёрный). Соли Cr²⁺ (растворы голубого цвета) получаются при восстановлении солей Cr³⁺ или дихроматов цинком в кислой среде («водородом в момент выделения»):

2Cr→2Cr

Все эти соли Cr²⁺ — сильные восстановители вплоть до того, что при стоянии вытесняют водород из воды. Кислородом воздуха, особенно в кислой среде, Cr²⁺ окисляется, в результате чего голубой раствор быстро зеленеет.

Коричневый или желтый гидроксид Cr(OH)₂ осаждается при добавлении щелочей к растворам солей хрома(II).

Синтезированы дигалогениды хрома CrF₂, CrCl₂, CrBr₂ и CrI₂

Соединения Cr(+3)

Степени окисления +3 соответствует амфотерный оксид Cr₂O₃ и гидроксид Cr(OH)₃ (оба — зелёного цвета). Это — наиболее устойчивая степень окисления хрома. Соединения хрома в этой степени окисления имеют цвет от грязно-лилового (ион [Cr(H₂O)₆]³⁺) до зелёного (в координационной сфере присутствуют анионы).

Cr³⁺ склонен к образованию двойных сульфатов вида M^ICr(SO₄)₂·12H₂O (квасцов)

Гидроксид хрома (III) получают, действуя аммиаком на растворы солей хрома (III):

Cr+3NH

+3h3O→Cr(OH)↓+3NH

Можно использовать растворы щелочей, но в их избытке образуется растворимый гидроксокомплекс:

Cr+3OH→Cr(OH)↓

Cr(OH)+3OH→[Cr(OH)

]

Сплавляя Cr₂O₃ со щелочами получают хромиты:

Cr2O3+2NaOH→2NaCrO2+h3O

Непрокаленный оксид хрома(III) растворяется в щелочных растворах и в кислотах:

Cr2O3+6HCl→2CrCl3+3h3O

При окислении соединений хрома(III) в щелочной среде образуются соединения хрома(VI):

2Na[Cr(OH)]+3HO→2NaCrO

+2NaOH+8HO

То же самое происходит при сплавлении оксида хрома (III) со щелочью и окислителями, или со щелочью на воздухе (расплав при этом приобретает жёлтую окраску):

2Cr2O3+8NaOH+3O2→4Na2CrO4+4h3O

Соединения хрома (+4)[

При осторожном разложении оксида хрома(VI) CrO₃ в гидротермальных условиях получают оксид хрома(IV) CrO₂, который является ферромагнетикоми обладает металлической проводимостью.

Среди тетрагалогенидов хрома устойчив CrF₄, тетрахлорид хрома CrCl₄ существует только в парах.

Соединения хрома (+6)

Степени окисления +6 соответствует кислотный оксид хрома (VI) CrO₃ и целый ряд кислот, между которыми существует равновесие. Простейшие из них — хромовая H₂CrO₄ и двухромовая H₂Cr₂O₇. Они образуют два ряда солей: желтые хроматы и оранжевые дихроматы соответственно.

Оксид хрома (VI) CrO₃ образуется при взаимодействии концентрированной серной кислоты с растворами дихроматов. Типичный кислотный оксид, при взаимодействии с водой он образует сильные неустойчивые хромовые кислоты: хромовую H₂CrO₄, дихромовую H₂Cr₂O₇ и другие изополикислоты с общей формулой H₂Cr_nO_3n+1. Увеличение степени полимеризации происходит с уменьшением рН, то есть увеличением кислотности:

2CrO+2H→Cr2O+h3O

Но если к оранжевому раствору K₂Cr₂O₇ прилить раствор щёлочи, как окраска вновь переходит в жёлтую так как снова образуется хромат K₂CrO₄:

Cr2O+2OH→2CrO+HO

До высокой степени полимеризации, как это происходит у вольфрама и молибдена, не доходит, так как полихромовая кислота распадается на оксид хрома(VI) и воду:

h3CrnO3n+1→h3O+nCrO3

Растворимость хроматов примерно соответствует растворимости сульфатов. В частности, желтый хромат бария BaCrO₄ выпадает при добавлении солей бария, как к растворам хроматов, так и к растворам дихроматов:

Ba+CrO→BaCrO↓

2Ba+CrO+h3O→2BaCrO↓+2H

Образование кроваво-красного малорастворимого хромата серебра используют для обнаружения серебра в сплавах при помощи пробирной кислоты.

Известны пентафторид хрома CrF₅ и малоустойчивый гексафторид хрома CrF₆. Также получены летучие оксигалогениды хрома CrO₂F₂ и CrO₂Cl₂ (хромилхлорид).

Соединения хрома(VI) — сильные окислители, например:

K2Cr2O7+14HCl→2CrCl3+2KCl+3Cl2↑+7h3O

Добавление к дихроматам перекиси водорода, серной кислоты и органического растворителя (эфира) приводит к образованию синего пероксида хрома CrO₅L (L — молекула растворителя), который экстрагируется в органический слой; данная реакция используется как аналитическая.

studfile.net

Хром (Chromium) — Знаешь как

Хром (Chromium)

Содержание статьи

Рис. Изоморфные кристаллы алюминиевых и хромовых квасцов

Ат. вес 52,01. Хром содержится в земной коре в количестве 0,03 весовых процента. В природе он встречается главным образом в виде хромистого железняка FeO • Сr₂О₃, богатые месторождения которого имеются в Казахстане и. на Урале. Вне пределов СНГ наиболее крупные месторождения высокосортных хромовых руд находятся в Южно-Африканском Союзе, Турции, Южной Родезии, на Филиппинах и в Югославии. Добыча хромовой руды в капиталистически странах составила в 1953 г. 2,9 млн. т или, в пересчете на металлический хром, около 1,4 млн. г.

При восстановлении хромистого железняка углем в электрических или регенеративных печах получается сплав хрома с железом — феррохром, который непосредственно используется в металлургической промышленности при производстве хромистых сталей. Для получения чистого хрома сначала приготовляют окись хрома, а затем подвергают ее восстановлению алюмино-термическим способом.

Хром представляет собой твердый белый блестящий металл уд. веса 7,14, плавящийся при 1800°. При обыкновенной температуре хром вполне устойчив по отношению к воздуху и воде. Разбавленные серная и соляная кислоты растворяют хром с выделением водорода. Но в холодной азотной кислоте хром, подобно алюминию, нерастворим и после обработки азотной кислотой становится пассивным.

Металлический хром применяется главным образом в сталелитейной промышленности. Стали, содержащие 1—2% хрома, обладают большой твердостью и прочностью и служат для изготовления инструментов, ружейных и орудийных стволов, броневых плит и различных машинных частей. Так называемая «нержавеющая сталь» содержит около 12% хрома.

Широкое распространение, особенно в инструментальной и автомобильной промышленности, получило хромирование, т. е. покрытие хромом других металлов для предохранения их от коррозии. Так как хром обладает относительно высокой твердостью, то покрытые им изделия хорошо сопротивляются износу. Хромирование осуществляется электролитическим путем, позволяющим получить твердый, плотно пристающий, блестящий слой металла.

Хром образует три окисла: закись хрома СrО, имеющую основной характер, окись хрома Сr₂О₃, проявляющую амфотерные свойства, и хромовый ангидрид СrО₃ — настоящий кислотный окисел. Соответственно этим трем окислам известны и три ряда соединений хрома.

Соединения двухвалентного хрома. При растворении хрома соляной кислоте получается синего цвета раствор, содержащий соль двухвалентного хрома, — хлористый хром СrСl₂. Если к этому раствору прилить щелочи, то выпадает желтый осадок — гидрат закиси хрома Сr(ОН)₂. Растворяя осадок в серной кислоте, можно получить CrSO₄ и т. д.

Соединения двухвалентного хрома очень неустойчивы и быстро окисляются кислородом воздуха в соединения трехвалентного хрома.

Соединения трехвалентного хрома. Окись хрома Сr₂О₃ представляет собой тугоплавкое вещество зеленого

цвета, широко применяемое под названием зеленого крона для приготовления клеевой и масляной красок. При сплавлении с силикатами окись хрома окрашивает их в зеленый цвет и поэтому служит также для окраски стекла и фарфора.

Гидрат окиси хрома Сr(ОН)₃

Выпадает в виде синевато-серого осадка при действии щелочей на соли трехвалентного хрома:

Cr^•••+ 3ОН’ = ↓ Сr(ОН)₃

Подобно гидратам окисей алюминия, цинка и др., он имеет амфотерный характер и растворяется в кислотах с образованием солей трехвалентного хрома, а в щелочах — с образованием изумрудно-зеленых растворов хромитов;— солей хромистой кислоты НСrО₂:

Сr(ОН)₃ + NaOH = NaCrO₂ + 2Н₂O

Однако в таких растворах хром содержится, вероятно, не в виде ионов СrO₂‘, а в виде комплексных анионов [Сr(ОН)₄]’, образующихся по реакции:

Сr(ОН)₃ + ОН’ = [Сr(ОН)₄]’

или

Сr(ОН)₃ + NaOH = Na[Cr(OH)₄]

Комплексные соли такого строения получены в кристаллическом виде. Хромиты же, полученные сухим путем (например, сплавлением Сr₂О₃с окислами других металлов) и известные главным образом для двухвалентных металлов, имеют состав, отвечающий формуле Ме(СrO₂)₂  К ним относится и природный хромистый железняк Fe(CrO₂)₂

Хромпик

Из солей трехвалентного хрома самой распространенной является двойная соль хрома и калия—хромовые квасцы KCr(SO₄)₂ • 12Н₂O, образующая сине-фиолетовые кристаллы, изоморфные с кристаллами алюминиевых квасцов. Обычно ее получают путем восстановления бихромата калия К₂Сr₂О₇сернистым ангидридом . Хромовые квасцы применяются в кожевенной промышленности для хромового дубления кож и в текстильной промышленности в качестве протравы при крашении.

Соли трехвалентного хрома очень похожи на соли алюминия. В водных растворах они сильно гидролизованы и легко переходят в различные основные соли. Со слабыми кислотами трехвалентный хром подобно алюминию совсем не образует солей.

Растворы солей трехвалентного хрома обладают одним очень интересным свойством: обычно они имеют сине-фиолетовый цвет, но при нагревании становятся зелеными, а спустя некоторое время после охлаждения снова приобретают прежнюю окраску. Это изменение окраски объясняется образованием изомерных гидратов солей, представляющих собой, согласно теории Вернера, комплексные соединения, в которых все или часть молекул воды координационно связаны во внутренней сфере. В некоторых случаях такие гидраты удалось выделить в твердом виде. Так, например, кристаллогидрат хлорного хрома СrСl₃ • 6H₂O известен в трех изомерных формах: в виде сине-фиолетовых, темнозеленых и светлозеленых кристаллов совершенно одинакового состава. Вопрос о характере изомерии гидратов хлорного хрома решается на основании различного отношения их свежеприготовленных растворов к азотнокислому серебру. При действии последнего из раствора сине-фиолетового гидрата осаждается весь содержащийся в нем хлор, из раствора темнозеленого гидрата — ²/з хлора и из раствора светлозеленого гидрата — только ¹/₃ хлора. Принимая во внимание эти данные, а также координационное число хрома, равное шести, рассматриваемым кристаллогидратам приписывают следующее строение:

[Сr(Н₂O)₆]Сl, [Сr(Н₂O)₅Сl]Сl₂ • Н₂О [Сr(Н₂O)₄Сl₂]Сl • 2Н₂O

сине-фиолетовый темнозеленый светлозеленый

Таким образом, изомерия гидратов хлорного хрома обусловлена различным распределением одних и тех же групп (Н₂О и Сl’) между внутренней и внешней сферами.

Соединения шестивалентного хрома

Главными соединениями шестивалентного хрома являются: хромовый ангидрид СrО₃ и соли отвечающих ему кислот — хромовой H₂CrO₄ и двухромовой Н₂СrO₇. Обе кислоты существуют только в водном растворе и при попытках выделить их из раствора сейчас же распадаются на хромовый ангидрид и воду; но соли их вполне устойчивы. Соли хромовой кислоты называются хроматами, а двухромовой — бихроматами.

Растворимые в воде хроматы щелочных металлов получаются путем окисления соединений трехвалентного хрома в присутствии щелочи. Так, например, при действии брома на раствор хромита калия образуется хромат калия по уравнению:

2КСrO₂ + 3Вr₂ + 8КОН = 2К₂СrO₄ + 6КВr + 4Н₂O

или

2К[Сr(ОН)₄] + 3Br₂ + 8КОН = 2К₂СrO₄ + 6КВr + 8Н₂O

O происходящем окислении можно судить по тому, что изумрудно-зеленая окраска раствора хромита переходит в яркожел-тую, свойственную ионам СrО₄».

Хроматы могут быть получены также сухим путем — сплавлением Сr₂O₃ со щелочью в присутствии какого-нибудь окислителя, например бертолетовой соли:

 Сr₂O₃ + 4КОН + КСlO₃ = 2К₂СrO₄ + КСl + 2Н₂O

Для получения хроматов обычно исходят из природного хромистого железняка Fe(CrO₂)₂; прокаливая его с содой в присутствии кислорода воздуха, получают сплав, содержащий хромат натрия:

4Fe(CrO₂)₂ + 8Na₂CO₃ + 7O₂ =8Na₂CrO₄ + 2Fe₂O₃ + 8CO₂

Хромат натрия извлекают из сплава, обрабатывая последний водой. Таким же путем, заменив соду поташом, можно получить хромат калия К₂СrO₄.

Почти все хроматы имеют желтую окраску. Некоторые из них применяются в качестве красок. Например, нерастворимый в воде хромат свинца РbСrO₄ под названием — желтый крон, служит для приготовления желтой масляной краски.

При подкислении раствора какого-нибудь хромата, например К₂СrO₄, чисто желтая окраска раствора сменяется на оранжевую вследствие перехода ионов СrO₄» в ионы Cr₂O₇». Из полученного раствора может быть выделена соль двухромовой кислоты — бихромат калияК₂Сr₂О₇— в виде оранжево-красных кристаллов. Реакция превращения хромата в бихромат выражается уравнением

 2CrO₄» + 2Н^• ⇄ Cr2O₇» + Н₂O

Реакция обратима. Это значит, что при растворении бихромата в воде всегда образуется некоторое, хотя и незначительное, количество ионов Н^• и СrO₄»; поэтому раствор бихромата имеет кислую реакцию. Если к раствору бихромата прибавлять щелочь, то гидроксильные ионы будут связывать находящиеся в растворе ионы водорода, равновесие смещается влево и в результате бихромат снова превращается в хромат. Таким образом, в присутствии избытка гидроксильных ионов в растворе практически существуют только ионы СrO₄», т. е. хромат, а при избытке водородных ионов — бихромат.

Хроматы и бихроматы обладают сильными окислительными свойствами. Поэтому ими постоянно пользуются в химической практике для окисления различных веществ. Окисление производится в кислом растворе. Являющиеся окислителями ионы Сr₂O₇» содержащие шестивалентный хром, присоединяя электроны, переходят в ионы трехвалентного хрома. Окисление обычно сопровождается резким изменением окраски (растворы бихроматов окрашены в оранжевый цвет, а соли трехвалентного хрома — в зеленый или зеленовато-фиолетовый).

Приведем несколько примеров окислительно-восстановительных реакции, протекающих при участии бихроматов. 1. При пропускании сероводорода через подкисленный серной кислотой раствор бихромата оранжевая окраска раствора переходит в зеленую и одновременно жидкость становится мутной вследствие выделения серы:

К₂Сr₂O₇ + 3H₂S + 4H₂SO₄ = Cr₂(SO₄)₃ + 3S + K₂SO₄ + 7H₂O

2. При действии концентрированной соляной кислоты на бихромат калия выделяется хлор и получается зеленый раствор, содержащий соль трехвалентного хрома:

К₂Сr₂O₇ + 14НСl= 2CrCl₃ + 3Сl₂ + 2КСl + 7Н₂O

3. Если пропускать сернистый газ через концентрированный раствор бихромата калия, содержащий достаточное количество серной кислоты, то образуются эквимолекулярные количества сульфатов калия и трехвалентного хрома:

К₂Сr₂O₇ + 3SO₂ + H₂SO₄ = Cr₂(SO₄)₃ + K₂SO₄ + Н₂O

При выпаривании раствора из него выделяются хромовые квасцы KCr(SO₄)₂•12Н₂O. Этой реакцией пользуются для получения хромовых квасцов в промышленности.

Наиболее важными из бихроматов являются: бихромат калия К₂Сr₂O₇, образующий крупные оранжево-красные кристаллы, и бихромат натрия Na₂Cr₂O₇ • 2Н₂O, кристаллизующийся с двумя молекулами воды. Обе соли, известные также под названием хромпиков, широко применяются в качестве окислителей при производстве многих органических соединений, в кожевенной промышленности при дублении кож, в спичечной и текстильной промышленности и др. Смесь концентрированной серной кислоты с водным раствором бихромата калия или натрия под названием «хромовой смеси» часто применяется для энергичного окисления.

Все соли хромовых кислот ядовиты.

Хромовый ангидрид СrО₃

Выпадает в виде тёмнокрасных игольчатых кристаллов при действии концентрированной серной кислоты на насыщенный раствор бихромата калия или натрия:

К₂Сr₂O₇ + H₂SO₄ = ↓CrO₃ + K₂SO₄ + Н₂O

Хромовый ангидрид принадлежит к числу наиболее сильных окислителей. Некоторые органические вещества, например спирт, даже воспламеняются при соприкосновении с ним. Производя окисление, сам хромовый ангидрид превращается в Сr₂O₃.

Хромовый ангидрид легко растворяется в воде с образованием хромовой двухромовой кислот.

243 244 245

Вы читаете, статья на тему Хром (Chromium)

znaesh-kak.com

3.6 Получение комплексных соединений хрома (III).

Соединения хрома (III) инертны, т.е. реакции замещения в их растворах протекают с низкой скоростью. Инертные комплексы не удается синтезировать по реакциям обмена в водных растворах. Для получения инертных комплексов либо используют очень большой избыток лиганда, что, например, достигается проведением реакции аминирования непосредственно в жидком аммиаке:

CrCl₃+6NH_3(ж.) [Cr(NH₃)₆]Cl₃

либо проводят окислительно-восстановительную реакцию:

4[Cr(NH₃)₆]Cl₂+2NH₄Cl+O₂=2[(NH₃)₅Cr(OH)Cr(NH₃)₅]Cl₅↓+6NH₃

§4. Высшие состояния окисления хрома.

4.1. Соединения хрома (IV) (d2).

Хром в степени окисления +4 имеет электронную конфигурацию d². Все известные соединения хрома в этой степени окисления высокоспиновые, диамагнитные, содержащие связь металл-металл.

Соединения хрома (IV) часто выступают в роли интермедиатов при восстановлении хроматов (VI) или окисления солей хрома (III). Как правило, они обладают низкой устойчивостью и не имеют практического значения.

Известны комплексные фториды состава МCrF₅ и М₂CrF₆. Они имеют магнитный момент порядка 3,1 μ_В и построены из октаэдров [CrF₆]^2-.

4.2 Соединения хрома (V) (d1).

Степень окисления +5 для хрома неустойчива – в настоящее время известно около трех десятков соединений, лишь половина из которых способна существовать в водном растворе. Являясь интермедиатами, соединения хрома (V) могут быть зафиксированы методом электронного парамагнитного резонанса. Введение в раствор α-гидроксикарбоновых кислот позволяет

стабилизировать ситуацию благодаря возникновению устойчивых хелатов (см. рис. 6).

Это используют для изучения механизмов реакций восстановления хроматов в водных растворах. Например, с помощью хелатных соединений было доказано, что реакция хромата (VI) с иодид-ионами протекает как последовательность трех одноэлектронных переносов:

Cr(VI) → Cr(V) → Cr(IV) → Cr(III).

Единственным доказательством в пользу существования соединений Cr^V в растворе было получено при попытке растворить хроматы (VI) в 65%-ном олеуме. Данные о количестве выделившегося О₂ и о магнитных свойствах образующегося голубого раствора согласуются с представлением об образовании Cr^V.

4.3 Соединения хрома (VI) (d0).

Галогенидные комплексы типа [МX_6+x]^x— неизвестны, поэтому координационная химия хрома в этой степени окисления относится в основном к оксо- и пероксокомплексам.

Соединения хрома (VI) очень широко известны, в качестве сильных окислителей они активно используются в технике и лабораторной практике.

§5. Практическая часть.

Синтез соли Рейнеке NH₄[Cr(NCS)₄(NH₃)₂]×H₂O.

В настоящей работе была синтезирована соль тетрароданодиамминхромат (III) аммония, соль Рейнеке.

5.1 Реактивы, используемые в работе.

Для проведения синтеза соли использовали бихромат аммония, роданид аммония квалификации «х.ч.».

5.2 Синтез соли Рейнеке.

Растереть в ступке 8,5 г Бихромата аммония и 10 г Роданида аммония в тонкую смесь. Оставшиеся 40 г роданида аммония нагреть в фарфоровой чашке до 160ºС (при этом наблюдается его плавление) и, не допуская нагрева выше 160ºС (иначе происходит разложение соли), добавить смесь бихромата и роданида аммония маленькими порциями (по 0,6-0,9 г), постоянно помешивая расплав термометром. Температуру поддерживать постоянно160ºС. После добавления очередной порции смеси наблюдается выделение газа (аммиак NH₃-ТЯГА!) и разогрев расплава. Идет реакция:

(NH₄)₂Cr₂O₇+8 NH₄CNS=2NH₄[Cr(CNS)₄(NH₃)₂]×H₂O +2NH₃↑+ N₂↑+5 H₂O.

Дальнейшее нагревание смеси необязательно, т.к. выделяющейся энергии достаточно для поддержания температуры 160°С. После добавления всей смеси остудить расплав, постоянно помешивая термометром. После застывания смесь ещё теплой растереть в порошок и залить 37мл ледяной воды. Через 15 мин отфильтровать раствор и остаток без промывания растворить в 125 мл воды, нагретой до 60ºС.¹⁸ Не допускать нагревания раствора выше 65°С, т.к. при этом соль Рейнеке разлагается, что сопровождается посинением раствора и выделением газа (синильная кислота НСN – ТЯГА!!!).

NH₄[Cr(NH₃)₂(NCS)₄]×H₂O HCN↑+S↓+3NH₃↑+Cr(NCS)₃+H₂O

Отфильтровать горячий раствор и фильтрат оставить на ночь в холодильнике. Выпавшие кристаллы отфильтровать и высушить.

Соль Рейнеке легко разлагается под действием ультрафиолетового и видимого света, поэтому на протяжении всех стадий отчистки соли Рейнеке желательно препятствовать попаданию прямого солнечного света на растворы и твёрдые вещества, содержащие её, посредством оборачивания ёмкостей, содержащих их, алюминиевой фольгой. Хранить соль в бюксе, обёрнутом фольгой.

studfile.net

3.2 Соль Рейнеке.

3.2.1 Общие сведения.

Из тетрацидодиаминовых комплексов хрома (III) наиболее давно известным является соль эмпирического состава Cr(NCS)₃×NH₄SCN×2NH₃×2H₂O. Координационная формула этого соединения представляется в виде NH₄[Cr(NCS)₄(NH₃)₂]×H₂O. Соль эта, следовательно, может быть рационально названа тетрароданодиамминхромиат аммония.

Однако как эту соль, так и другие, образующиеся из нее путем замены аммония на другие катионы, часто называют просто солями Рейнеке. Свободную кислоту Н[Cr(NCS)₄(NH₃)₂], которая может быть получена при взаимодействии Ba[Cr(NCS)₄(NH₃)₂]₂ с разбавленной серной кислотой, также часто называют кислотой Рейнеке. В литературе даже встречается иногда и термин «рейнекат» («рейнекеат»), применяемый для обозначения солей Рейнеке.

Пространственное строение данной соли было выяснено с помощью рентгеноструктурного анализа.

Оказалось, что молекулы аммиака расположены в транс-положении друг к другу¹¹. В этой же работе было также показано, что в анионе соли Рейнеке роданогруппа связана с хромом через атом азота.¹²

Получены также производные иона тетрароданодиамминхрома (III), содержащие вместо одной роданогруппы остаток ОН^—, т.е. соли типа М[Cr(NH₃)₂(NCS)₃OH]. Также получены диоксалатодиамминхромиаты типа Me[CrPy₂(NCS)₄] и другие аналогичные соли.

3.2.2 Применение.

Как уже отмечалось, соль Рейнеке довольно широко применяется в аналитической химии, для определения ионов меди, серебра, ртути, кадмия и висмута образуя пучки тонких игл. На серебро, как правило, используют соль Рейнеке в сочетании с тиомочевинной, образуется осадок состава: [Ag(SCN₂H₄)₂]×[Cr(NH₃)₂(SCN)₄], предел обнаружения 0,4 мкг, предел разбавления 1:2500 (г/г).

Также она применяется и в органическом анализе, например для определения никотина¹³, атропина¹⁴, морфина¹⁵:

Сведения о соединениях содержащих анион [Cr(NH₃)₂(NCS)₄]^— достаточно ограничены, не смотря на то, что тетраизотиоцианатодиамминхроматные комплексы могут обладать рядом специфических свойств.

3.3 Многоядерные комплексы хрома (III)

Многоядерные амминные комплексы хрома (III) содержат несколько центральных атомов хрома. В большинстве случаев они связаны между собой ОН-группами.

Важнейшими представителями двухъядерных комплексов являются так называемые родо- и эритрохромовые соли и соли ди-μ-гидроксодихрома (III).

Магнитные моменты биядерных комплексов зависят от температуры, а их значения несколько ниже, чем обычные для октаэдрического Cr^III, что указывает на слабое антиферромагнитное взаимодействие через изогнутые мостики Cr-O(H)-Cr. Более сильное антиферромагнитное взаимодействие обнаружено у [(NH₃)₅Cr(μ-OH)Cr(NH₃)₅]X₅:

[(NH₃)₅Cr(μ-OH)Cr(NH₃)₅]⁵⁺ [(NH₃)₅Cr-O-Cr(NH₃)₅]⁴⁺

^{красный синий}

Линейный мостик Cr-O-Cr, очевидно, допускает спаривание d—электронов двух атомов металла посредством d_π—p_π – связей намного легче, чем изогнутый мостик Cr-O(H)-Cr.

Гидролизованные полиядерные комплексы Cr^III имеют большое значение в промышленном получении красителей и дубильных веществ. В первом случае они служат протравкой для красителя. В производстве кожи необходимо обрабатывать шкуры животных для предотвращения гниения, чтобы они были мягкими после высушивания. После вымачивания в серной кислоте шкуры насыщают раствором, содержащим Cr^III. Раствор постепенно делают щелочным, при этом образуются полиядерные комплексы и связывают мостиками соседние цепочки белков, в основном координируясь к их карбоксильным группам.

studfile.net

Соль — хром — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 3

Соль — хром

Cтраница 3

Соли хрома ( III) окрашены от зеленых до сине-фиолетовых оттенков; из водных растворов они кристаллизуются с различным количеством воды. Растворимые соли — галогениды, нитрат хрома Cr ( NO3) 3, сульфат хрома Cr2 ( SO4) 3 и др. Одна из наиболее распространенных растворимых двойных солей хрома — хромока-лиевые квасцы KCr ( SO4) 3 — 12h3O — представляет собой фиолетовые октаэдрические кристаллы. При нагревании до 50 — 70 С сине-фиолетовый водный раствор квасцов в результате изменения гидратации [ Сг3 ] становится светло-зеленым.  [31]

Соли хрома ( III) имеют изумрудно-зеленый ( иногда фиолетовый) цвет. Они легко гидролизу ются. Эти соли легко окисляются свободными галогенами или перекисью водорода до хроматов. Из солей трехвалентного хрома наиболее известными являются двойные соли — хромовые квасцы KCr ( SO4) 2 12Н2О, соли типа ЗКС1 СгС13, аммиакаты — СгС13 6Nh4 и др. Хромовые квасцы служат исходными веществом при электролитическом получении свободного хрома.  [32]

Соли хрома восстановители и ются.  [34]

Соли хрома могут образовать с сульфат-ионами комплексные сое-динени я, что приводит к неполному осаждению сульфата бария. В этом случае следует ввести в раствор ацетат-ионы, которые с хромом образуют более устойчивый комплекс.  [35]

Соли хрома могут образовать с сульфат-ионами комплексные соединения, что приводит к неполному осаждению сульфата бария. В этом случае следует ввести в раствор ацетат-ионы, которые с хромом образуют более устойчивый комплекс.  [36]

Соли хрома ( III) сходны с солями алюминия. Они легко подвергаются гидролизу.  [37]

Соли хрома ( III) весьма разнообразны по окраске: фиолетовые, синие, зеленые, коричневые, оранжевые, красные и черные.  [38]

Соли хрома ( III) во многом похожи на соли алюминия. В водных растворах они сильно гидролизованы и легко превращаются в основные соли. Со слабыми кислотами хром ( III), подобно алюминию, солей не образует.  [39]

Соли хрома ( III) сходны с солями алюминия. Они легко подвергаются гидролизу.  [40]

Соли хрома ( III) весьма разнообразны по окраске: фиолетовые, синие, зеленые коричневые, оранжевые, красные и черные.  [41]

Соли хрома ( III) сходны с солями алюминия. Они легко подвергаются гидролизу.  [42]

Соли хрома ( II) не так широко применяют для количественного анализа восстанавливаемых органических соединений, как соли трехвалентного титана.  [43]

Соли хрома часто существуют i лагается водой; нр.  [44]

Страницы:      1    2    3    4

www.ngpedia.ru