Crom (III) (d3).

Caracteristicile generale ale compușilor complecși ai cromului (III)

Starea de oxidare +3 este cea mai caracteristică cromului. Această stare este caracterizată printr-un număr mare de complexe cinetic stabile. Tocmai din cauza acestei inerții cinetice au fost izolați un număr mare de compuși complecși de crom în stare solidă, care rămân neschimbați în soluție mult timp.

Prezența a trei electroni nepereche determină paramagnetismul compușilor Cr (III), dintre care majoritatea sunt intens colorați. Colorarea complexelor. Colorarea complexelor d- elementele este asociată cu tranzițiile de electroni de la unul d- orbitali la altul. În cazul complexelor cu un numar mare electroni, modelul spectrului devine mai complicat: apar benzi suplimentare. Acest lucru se datorează faptului că starea excitată poate fi realizată în mai multe moduri, în funcție de care două d orbitalii sunt electroni. Pentru a descrie mai detaliat spectrele electronice, este necesar să introducem câteva concepte. Orice aranjament de electroni într-un subnivel se numește microstare. Fiecare microstare este caracterizată de propriile valori ale spinului și ale momentului unghiular. Se numește un set de microstări cu aceeași energie termen. Colorarea complexelor pe lângă d-d treceri de la unul d- orbitali la altul (cu t 2g - pe e g - în complexe octaedrice) determinați încă trei factori: tranzițiile de la orbitalii ligandului la orbitalii metalici, interacțiunea complexului cu solventul și tranzițiile în orbitalii ligandului.

Numeroase complexe de crom trivalent au fost descrise în literatură. În toate complexele fără excepție, Cr III are un număr de coordonare (CN) de șase.

Capacitatea pronunțată a cromului trivalent de a forma compuși complecși se manifestă în mod deosebit în mod clar în diverșii săi complecși produși de adiție de amoniac.

În conformitate cu CN 6, ionul de crom (III) poate coordona șase molecule de amoniac. În acest caz, se formează un ion complex 3+, a cărui sarcină coincide cu sarcina de crom, care apare ca un atom central, deoarece moleculele de amoniac nu sunt încărcate.

Datorită legăturii puternice a moleculelor de amoniac, atunci când compușii care conțin complexul 3+ sunt dizolvați în apă, nu există o descompunere instantanee a complexului - acesta există în soluție ca ion și are loc doar treptat înlocuirea amoniacului cu molecule de apă.

3+ 3+ 3+ 3+

Studiile comportamentului ionului de crom (III) hexaaqua în soluții de acid clorhidric în timp au permis stabilirea faptului că echilibrul în sistemul Cr 3+ -H 2 O-Cl - Cr-H 2 O-Cl este un simbol pentru soluții care conțin ioni de crom trivalent hidratați și ioni de clorură. instalat aproximativ 3,5 luni.

Complexarea în aceste soluții decurge secvenţial în paşi în timp:

Spectrele de absorbție ale soluțiilor arată că chiar și în soluția cea mai concentrată în raport cu acidul clorhidric ( 12 n) formarea complexă se termină la a treia etapă.

Astfel, reacția de introducere a ionilor de clor în sfera de coordonare a complexului se desfășoară extrem de lent; nu doar acvaclorurile hexaacvatice, ci și acvaclorurile mixte de crom (III) sunt inerte în raport cu reacția de schimb de molecule de apă cu ioni de clorură, care apare în procesul de formare a complexului; inerția complexelor mixte scade odată cu creșterea numărului de ioni de clorură din sfera de coordonare a complexului.

Procese de acvare a clorurii de trans- și cis-diclordietilendiamminocrom:

2+ ] 3+ +Cl -

Hidroxilul poate fi format dintr-o moleculă de apă conținută în sfera interioară de coordonare ca urmare a eliminării protonilor. Probabilitatea formării hidroxilului în sfera interioară de coordonare crește odată cu creșterea pH-ului și scade odată cu scăderea pH-ului. Prin urmare, adăugarea unui acid reduce probabilitatea formării hidroxilului în sfera interioară de coordonare și, în consecință, încetinește procesele de acvatare tocmai a acelor acidocomplexe a căror sferă interioară de coordonare conține o moleculă de apă. Dacă nu există o moleculă de apă în sfera interioară de coordonare, atunci acest tip de influență a valorii pH-ului este exclus.

Efectul ionilor de Cr 2+ asupra proceselor de acvatizare a complexelor de acidocrom a fost studiat pe larg. S-a dovedit că ionii de Cr 2+ catalizează procesele de acvare a complexelor de acidocrom studiate.

De exemplu, procesul catalitic de acvare a clorurii de trans-diclorodiamincrom se desfășoară după cum urmează. Probabil, catalizatorul formează un complex intermediar în care legătura dintre atomii de Cr 2+ și Cr 3+ se realizează prin ionul de clor:

Trans - ++ 2+ 3+ .

După transferul de electroni, complexul se poate dezintegra. Cea mai probabilă dezintegrare a legăturii Cr II - Cl:

3+ > + + 2+ ,

locul de coordonare eliberat din Cr II a fost ocupat de o moleculă de apă.

Înlocuirea unor liganzi cu alții în sfera interioară este adesea însoțită de o schimbare distinctă a culorii complexului.

Ionul 3+ absoarbe lumina în părțile roșii, albastre ale spectrului vizibil, precum și în cea mai apropiată regiune ultravioletă, prin urmare are o culoare violetă cauzată de suprapunerea a două culori complementare.

Sunt cunoscuți mulți anioni complecși din compoziția 3-, unde X este un ligand monodentat de tip F-, Cl-, NCS-, CN- sau o parte a unui anion polidentat de tip oxalat (C2O42-) . Există, desigur, multe complexe acidoamino - și acidoaquo - amestecate.

Să realizăm o parte din clasificarea lor.Liganzii pot fi NH 3 , CH 3 NH 2 ,py; Hal - , NCS - , CN - , NU 3 - ,OH - etc.:

1) 3+ , 3+ , 3+ , 3+ , 3+ , 3+

2) 2+ , 2+ , 2+ , 2+ , 2+

3) + , + , + , +

4) , ,

5) - , -

6) 2-

Este important de remarcat faptul că în toate seriile nu există compuși monoamine și doar aceștia sunt absenți, indicând existența unei anumite regularități, care se manifestă prin incapacitatea compușilor monoaminei de a exista.

De mare interes sunt compușii de tipul: + -. Dintre compușii de primul tip, compușii de etilendiamină sunt în principal cunoscuți. Sunt interesante prin prisma fenomenului de izomerie (stereoizomerie) observat la ele.Izomeria spațială (stereoizomeria) apare ca urmare a diferențelor în configurația spațială a moleculelor care au aceeași structura chimica. Acest tip de izomer este subdivizat în enantiomerie (izomerie optică) și diastereomerie.

Enantiomerii (izomeri optici, izomeri oglindă) sunt perechi de antipozi optici - substanțe caracterizate prin rotații opuse în semn și egale ca mărime ale planului de polarizare a luminii cu identitatea tuturor celorlalte proprietăți fizice și chimice (cu excepția reacțiilor cu alte caracteristici optice). substanțe active și proprietăți fiziceîntr-un mediu chiral).

diastereomeric luați în considerare orice combinație de izomeri spațiali care nu constituie o pereche de antipozi optici.

Chiralitate (chiralitate moleculară) - în chimie, proprietatea unei molecule de a fi incompatibilă cu imaginea ei în oglindă prin orice combinație de rotații și deplasări în spațiul tridimensional.. Cu un aranjament octaedric de grupări A și B legate complex în jurul atomului central, un complex cu formula generala poate exista sub doua forme ( vezi fig.3)

În cazul compuşilor de etilendiamină, diferenţa constă şi în faptul că, spre deosebire de compusul trans, compusul cis este un amestec de două forme optic active, deoarece, după cum se poate observa din Fig. 4, în acest caz există pot fi două forme cis legate între ele.prieten, ca obiect al imaginii sale în oglindă.

Revenind la considerarea celui de-al doilea tip de compuși, trebuie subliniat faptul că, deoarece complexul conține patru echivalenți negativi, este un anion și formează săruri cu metalele. Un compus binecunoscut aparținând acestei clase, așa-numitul sare Reinecke NH 4 CH 2 O al cărui anion este adesea folosit pentru a precipita cationi mari, atât organici cât și anorganici, sarea lui Reinecke este utilizată în mod convenabil pentru cuantificare cuprul, deoarece acesta din urmă poate fi ușor precipitat sub formă de Cu fără a îndepărta alte metale din soluție (cu excepția Ag, Hg, Tl). Reacția cu sarea lui Reinecke poate servi și ca un test de calitate foarte sensibil pentru cupru.

Cromul este un element dintr-un subgrup secundar al grupului 6 al perioadei a 4-a sistem periodic elemente chimice ale lui D. I. Mendeleev, cu număr atomic 24. Se notează prin simbolul Cr (lat. Crom). Substanța simplă cromul este un metal dur alb-albăstrui.

Proprietățile chimice ale cromului

În condiții normale, cromul reacționează numai cu fluor. La temperaturi ridicate (peste 600°C) interacționează cu oxigenul, halogenii, azotul, siliciul, borul, sulful și fosforul.

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

În stare fierbinte, reacţionează cu vaporii de apă:

2Cr + 3H2O → Cr2O3 + 3H2

Cromul se dizolvă în acizi puternici diluați (HCl, H2SO4)

În absenţa aerului se formează sărurile Cr 2+, iar în aer se formează sărurile Cr 3+.

Cr + 2HCI → CrCI2 + H2

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

Prezența unui film protector de oxid pe suprafața metalului explică pasivitatea acestuia în raport cu soluțiile concentrate de acizi - agenți oxidanți.

Compușii cromului

Oxid de crom (II).şi hidroxidul de crom (II) sunt bazici.

Cr(OH)2 + 2HCI → CrCI2 + 2H2O

Compușii cromului (II) sunt agenți reducători puternici; trec în compușii cromului (III) sub acțiunea oxigenului atmosferic.

2CrCl2 + 2HCl → 2CrCl3 + H2

4Cr(OH) 2 + O 2 + 2H 2 O → 4Cr(OH) 3

oxid de crom (III) Cr2O3 este o pulbere verde, insolubilă în apă. Se poate obține prin calcinarea hidroxidului de crom (III) sau a bicromaților de potasiu și amoniu:

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 (reacția vulcanului)

oxid amfoter. Când Cr 2 O 3 este fuzionat cu alcalii, sodă și săruri acide, se obțin compușii de crom cu o stare de oxidare (+3):

Cr2O3 + 2NaOH → 2NaCrO2 + H2O

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

Atunci când sunt fuzionați cu un amestec de alcali și un agent de oxidare, compușii de crom se obțin în starea de oxidare (+6):

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

Hidroxid de crom (III) C r (OH)3. hidroxid amfoter. Gri-verde, se descompune la încălzire, pierzând apă și formând verde metahidroxid CrO(OH). Nu se dizolvă în apă. Precipită din soluție sub formă de hidrat gri-albastru și verde-albăstrui. Reacționează cu acizi și alcalii, nu interacționează cu hidratul de amoniac.

Are proprietăți amfotere - se dizolvă atât în ​​acizi, cât și în alcalii:

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 - (conc.) \u003d [Cr (OH) 6] 3-

Cr (OH) 3 + KOH → KCrO 2 + 2H 2 O Cr (OH) 3 + MON \u003d MCrO 2 (verde) + 2H 2 O (300-400 ° C, M \u003d Li, Na)

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

2Cr(OH) 3 + 4NaOH (conc.) + ZN 2 O 2 (conc.) \u003d 2Na 2 CrO 4 + 8H 2 0

Chitanță: precipitare cu hidrat de amoniac dintr-o soluție de săruri de crom(III):

Cr3+ + 3(NH3H20) = DINr(OH) 3 ↓+ ЗНН 4+

Cr 2 (SO 4) 3 + 6NaOH → 2Cr(OH) 3 ↓+ 3Na 2 SO 4 (în exces de alcali - precipitatul se dizolvă)

Sărurile de crom (III) au o culoare violet sau verde închis. De proprietăți chimice seamănă cu sărurile incolore de aluminiu.

Compușii Cr(III) pot prezenta atât proprietăți oxidante, cât și reducătoare:

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

Compuși ai cromului hexavalent

Oxid de crom (VI). CrO 3 - cristale roșii strălucitoare, solubile în apă.

Preparat din cromat (sau dicromat) de potasiu și H2S04 (conc.).

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 - oxid acid, formează cromați galbeni CrO 4 2- cu alcalii:

CrO3 + 2KOH → K2CrO4 + H2O

LA mediu acid cromații se transformă în dicromați portocalii 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

Într-un mediu alcalin, această reacție are loc în direcția opusă:

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

Bicromatul de potasiu este un agent oxidant într-un mediu acid:

K 2 Cr 2 O 7 + 4H 2 SO 4 + 3Na 2 SO 3 \u003d 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

Cromat de potasiu K 2 Cr Cam 4 . Oksosol. Galben, nehigroscopic. Se topește fără descompunere, stabilă termic. Foarte solubil în apă galben culoarea soluţiei corespunde ionului CrO 4 2-, hidrolizează uşor anionul. Într-un mediu acid, trece în K 2 Cr 2 O 7. Agent oxidant (mai slab decât K 2 Cr 2 O 7). Intră în reacții de schimb ionic.

Reacție calitativă pe ionul CrO 4 2- - precipitarea unui precipitat galben de cromat de bariu, descompunându-se în mediu puternic acid. Este folosit ca mordant pentru vopsirea țesăturilor, agent de tăbăcire a pielii, agent oxidant selectiv, reactiv în Chimie analitică.

Ecuațiile celor mai importante reacții:

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 (conc., orizont) \u003d 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[Сr(OH) 6]+3S↓+4KOH

2K 2 CrO 4 + 2AgNO 3 \u003d KNO 3 + Ag 2 CrO 4 (roșu) ↓

Raspuns calitativ:

K 2 CrO 4 + BaCl 2 \u003d 2KSl + BaCrO 4 ↓

2ВаСrO 4 (t) + 2НCl (razb.) = ВаСr 2 O 7(p) + ВаС1 2 + Н 2 O

Chitanță: sinterizarea cromitului cu potasiu în aer:

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

Bicromat de potasiu K 2 Cr 2 O 7 . Oksosol. denumire tehnică chrompeak. Roșu portocaliu, nehigroscopic. Se topește fără descompunere, se descompune la încălzire ulterioară. Foarte solubil în apă portocale culoarea soluţiei corespunde ionului Cr 2 O 7 2-). Într-un mediu alcalin, formează K2CrO4. Un agent oxidant tipic în soluție și atunci când este topit. Intră în reacții de schimb ionic.

Reacții calitative - colorarea albastră a unei soluţii eterice în prezenţa H 2 O 2, colorarea albastră a unei soluţii apoase sub acţiunea hidrogenului atomic.

Se folosește ca agent de tăbăcire a pielii, mordant pentru vopsirea țesăturilor, component al compozițiilor pirotehnice, reactiv în chimia analitică, inhibitor de coroziune a metalelor, amestecat cu H 2 SO 4 (conc.) - pentru spălarea vaselor chimice.

Ecuațiile celor mai importante reacții:

4K 2 Cr 2 O 7 \u003d 4K 2 CrO 4 + 2Cr 2 O 3 + 3O 2 (500-600 o C)

K 2 Cr 2 O 7 (t) + 14HCl (conc) \u003d 2CrCl 3 + 3Cl 2 + 7H 2 O + 2KCl (fierbe)

K 2 Cr 2 O 7 (t) + 2H 2 SO 4 (96%) ⇌2KHSO 4 + 2CrO 3 + H 2 O („amestec de crom”)

K 2 Cr 2 O 7 +KOH (conc) \u003d H 2 O + 2K 2 CrO 4

Cr 2 O 7 2- + 14H + + 6I - \u003d 2Cr 3+ + 3I 2 ↓ + 7H 2 O

Cr 2 O 7 2- + 2H + + 3SO 2 (g) \u003d 2Cr 3+ + 3SO 4 2- + H 2 O

Cr 2 O 7 2- + H 2 O + 3H 2 S (g) \u003d 3S ↓ + 2OH - + 2Cr 2 (OH) 3 ↓

Cr 2 O 7 2- (conc) + 2Ag + (razb.) \u003d Ag 2 Cr 2 O 7 (deci roșu) ↓

Cr 2 O 7 2- (razb.) + H 2 O + Pb 2+ \u003d 2H + + 2PbCrO 4 (roșu) ↓

K 2 Cr 2 O 7 (t) + 6HCl + 8H 0 (Zn) \u003d 2CrCl 2 (syn) + 7H 2 O + 2KCl

Chitanță: prelucrarea K2CrO4 acid sulfuric:

2K2Cr04 + H2S04 (30%) = K 2Cr 2 O 7 + K2S04 + H2O

Tutor de chimie

Continuare. Vedea în nr. 22/2005; 1, 2, 3, 5, 6, 8, 9, 11, 13, 15, 16, 18, 22/2006;
3, 4, 7, 10, 11, 21/2007;
2, 7, 11, 18/2008

ACTIVITATEA 25

clasa a 10-a(primul an de studiu)

Cromul și compușii săi

1. Poziția în tabelul lui D.I. Mendeleev, structura atomului.

2. Originea numelui.

3. Proprietăți fizice.

4. Proprietăți chimice.

5. A fi în natură.

6. Metode de bază de obţinere.

7. Cei mai importanți compuși ai cromului:

a) oxid și hidroxid de crom(II);

b) oxidul și hidroxidul de crom(III), proprietățile lor amfotere;

c) oxid de crom(VI), acid cromic și dicromic, cromați și dicromați.

9. Proprietățile redox ale compușilor cromului.

Cromul este situat în subgrupul secundar al grupului VI al tabelului lui D.I. Mendeleev. La compilarea formulei electronice a cromului, trebuie amintit că, datorită stabilității mai mari a configurației 3 d 5 la atomul de crom se observă o alunecare a electronilor și formula electronica are forma: 1 s 2 2s 2 p 6 3s 2 p 6 4s 1 3d 5 . În compuși, cromul poate prezenta stări de oxidare +2, +3 și +6 (starea de oxidare +3 este cea mai stabilă):

Chrome își trage numele de la cuvântul grecesc croma(culoare, vopsea) datorita culorii stralucitoare variate a compusilor sai.

Cromul este un metal alb lucios, foarte dur, casant, refractar. Rezistent la coroziune. În aer, acesta devine acoperit cu o peliculă de oxid, datorită căruia suprafața devine plictisitoare.

Proprietăți chimice

În condiții normale, cromul este un metal inactiv și reacționează doar cu fluor. Dar atunci când este încălzită, pelicula de oxid de crom este distrusă, iar cromul reacţionează cu multe substanţe simple şi complexe (asemănătoare cu Al).

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

Metale (-).

Nemetale (+):

2Cr + 3Cl 2 2CrCl 3 ,

2Cr + 3F 2 \u003d 2CrF 3,

2Cr + 3SCr 2 S 3 ,

H2O (+/-): *

2Cr + 3H2O (abur) Cr2O3 + 3H2.

Oxizi bazici (-).

Oxizi acizi (-).

Baze (+/-):

2Cr + 6NaOH + 6H 2 O \u003d 2Na 3 + 3H 2.

Acizi neoxidanți (+).

Cr + 2HCl \u003d CrCl 2 + H 2.

Acizi oxidanți (-). Pasivare.

Săruri (+/-):

2Cr + 3CuSO 4 \u003d Cr 2 (SO 4) 3 + 3Cu,

Cr + CaCl2 fără reacție.

În natură, elementul crom este reprezentat de patru izotopi cu numerele de masă 50, 52, 53 și 54. În natură, cromul apare numai sub formă de compuși, dintre care cei mai importanți sunt minereul de crom de fier sau cromit (FeOzhCr 2 O 3) și minereu roșu de plumb (PbCrO 4).

Cromul metalic se obține: 1) din oxidul său folosind aluminotermie:

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

2) electroliza soluțiilor apoase sau topituri a sărurilor sale:

Din minereul de crom de fier în industrie se obține un aliaj de fier cu crom - ferocrom, care este utilizat pe scară largă în metalurgie:

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

Cei mai importanți compuși ai cromului

Cromul formează trei oxizi și hidroxizii lor corespunzători, a căror natură se schimbă în mod natural odată cu creșterea stării de oxidare a cromului:

Oxid de crom(II) (CrO) este o substanță solidă, roșu aprins sau roșu maro, insolubilă în condiții normale în apă, un oxid bazic tipic. Oxidul de crom (II) este ușor oxidat în aer atunci când este încălzit și este redus la crom pur.

CrO + 2HCl \u003d CrCl 2 + H 2O,

4CrO + O 2 2Cr 2 O 3,

CrO + H2Cr + H2O.

Oxidul de crom(II) se obține prin oxidarea directă a cromului:

2Cr + O22CrO.

Hidroxid de crom(II) (Cr (OH) 2) - o substanță galbenă insolubilă în apă, electrolit slab, prezintă proprietăți de bază, se dizolvă bine în acizi concentrați; ușor oxidat în prezența umidității de oxigenul atmosferic; atunci când este calcinat în aer, se descompune pentru a forma oxid de crom (III):

Cr(OH)2 + 2HCI = CrCl2 + 2H2O,

4Cr(OH)2 + O22Cr2O3 + 4H2O.

Hidroxidul de crom (II) se obține prin reacția de schimb între o sare de crom (II) și o soluție alcalină în absența oxigenului:

CrCl 2 + 2NaOH \u003d Cr (OH) 2 + 2NaCl.

Oxid de crom(III) (Cr2O3) prezintă proprietăți amfotere. Este o pulbere verde refractară (duritate comparabilă cu corindonul), insolubilă în apă. Carcinogen! Se obține prin descompunerea dicromatului de amoniu, hidroxid de crom (III), reducerea dicromatului de potasiu sau oxidarea directă a cromului:

(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 + 3С2Cr 2 O 3 + 2K 2 CO 3 + CO 2,

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

În condiții normale, oxidul de crom (III) este slab solubil în acizi și alcalii; prezintă proprietăți amfotere atunci când este fuzionat cu alcalii sau carbonați Metale alcaline(formând cromiți); la temperaturi ridicate, oxidul de crom (III) poate fi redus la un metal pur:

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 \u003d 2CrCl 3 + 3H 2 O,

2Cr2O3 + 3C4Cr + 3CO2.

Hidroxid de crom(III) (Cr (OH) 3) este precipitat prin acțiunea alcalinelor asupra sărurilor de crom trivalent (precipitat gri-verde):

CrCI3 + 3NaOH (lipsă) = Cr(OH)3 + 3NaCl.

Prezintă proprietăți amfotere, dizolvându-se atât în ​​acizi, cât și într-un exces de alcalii; instabil termic:

Cr(OH)3 + 3HCI = CrCl3 + 3H2O,

Cr(OH) 3 + 3KOH \u003d K 3,

Cr(OH)3 + KOH KCrO2 + 2H2O,

2Cr(OH)3Cr2O3 + 3H2O.

Oxid de crom(VI) (CrO 3) - o substanță cristalină roșu închis, otrăvitoare, prezintă proprietăți acide. Să ne dizolvăm bine în apă, la dizolvarea acestui oxid în apă se formează acizi cromici; cum interacționează oxidul acid CrO 3 cu oxizii bazici și cu alcalii; instabil termic; este cel mai puternic agent oxidant

Cr03 + H20 =

2Cr03 + H20 =

CrO 3 + K 2 OK 2 CrO 4 ,

CrO 3 + 2NaOH \u003d Na 2 CrO 4 + H 2 O,

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

Acest oxid se obține prin interacțiunea cromaților și dicromaților uscați cu acid sulfuric concentrat:

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

K2CrO4 + H2SO4 (conc.) CrO3 + K2SO4 + H2O.

Cromși acid dicromic există numai în soluții apoase, dar formează săruri stabile - cromațiiși bicromati. Cromații și soluțiile lor sunt galbene, iar dicromații sunt portocalii. Ionii de cromat și ionii de dicromat trec cu ușurință unul în celălalt atunci când mediul de soluție se schimbă. LA mediu acid cromații se transformă în dicromați, soluția capătă o culoare portocalie; într-un mediu alcalin bicromații se transformă în cromați, soluția devine galbenă:

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

K2Cr2O7 + 2KOH)2K2CrO4 + H2O.

Ionul este stabil într-un mediu alcalin, dar în unul acid.

Proprietăți de oxidare-reducere
compus de crom

Dintre toți compușii de crom, cei mai stabili sunt compușii cu o stare de oxidare a cromului de +3. Compușii de crom cu o stare de oxidare de +2 sunt agenți reducători puternici și se oxidează ușor la +3:

4Cr(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Cr(OH)3,

4CrCl2 + 4HCl + O2 = 4CrCl3 + 2H2O.

Compușii care conțin crom în starea de oxidare +6 sunt oxidanți puternici, în timp ce cromul este redus de la +6 la +3:

K2Cr2O7 + 3H2S + 4H2SO4 = 3S + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + 7H2O.

Pentru a detecta alcoolul în aerul expirat, se utilizează o reacție bazată pe capacitatea de oxidare a oxidului de crom (VI):

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

O soluție de dicromat de potasiu în acid sulfuric concentrat se numește amestec de cromși este folosit pentru curățarea sticlei chimice.

Test pe tema „Crom și compușii săi”

1. Unele elemente formează toate cele trei tipuri de oxizi (bazici, amfoteri și acizi). Starea de oxidare a unui element dintr-un oxid amfoter va fi:

un minim;

b) maxim;

c) intermediar între minim și maxim;

d) poate fi oricine.

2. Când un precipitat proaspăt preparat de hidroxid de crom (III) reacționează cu un exces de soluție alcalină, se formează următoarele:

a) sare medie; b) sare bazică;

c) sare dublă; d) sare complexă.

3. Numărul total electroni la nivelul preextern al atomului de crom este:

a) 12; b) 13; în 1; d) 2.

4. Care dintre oxizii metalici este acid?

a) Oxid de cupru(II); b) oxid de crom(VI);

c) oxid de crom(III); d) oxid de fier (III).

5. Ce masă de dicromat de potasiu (în g) este necesară pentru a oxida 11,2 g de fier în soluție de acid sulfuric?

a) 58,8; b) 14,7; c) 294; d) 29.4.

6. Ce masă de apă (în g) trebuie evaporată din 150 g dintr-o soluție 10% de clorură de crom(III) pentru a obține o soluție de 30% din această sare?

a) 100; b) 20; c) 50; d) 40.

7. Concentrația molară a acidului sulfuric în soluție este de 11,7 mol/l, iar densitatea soluției este de 1,62 g/ml. Fracția de masă a acidului sulfuric din această soluție este (în%):

a) 35,4; b) 98; c) 70,8; d) 11.7.

8. Numărul de atomi de oxigen din 19,4 g de cromat de potasiu este:

a) 0,602 10 23; b) 2,408 10 23;

c) 2,78 10 23; d) 6,02 10 23 .

9. Turnesolul va prezenta o culoare roșie într-o soluție apoasă (sunt posibile mai multe răspunsuri corecte):

a) clorură de crom(III); b) clorură de crom(II);

c) clorura de potasiu; d) acid clorhidric.

10. Tranziția cromatului la dicromat are loc în ... mediu și este însoțită de procesul:

a) acid, proces de recuperare;

b) acid, nu are loc modificarea stărilor de oxidare;

c) alcalin, proces de recuperare;

d) alcalin, nu se modifică stările de oxidare.

Cheia testului

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
în	G	b	b	G	A	în	b	a, b, d	b

Sarcini calitative pentru identificarea substanțelor 1. O soluție apoasă de sare este împărțită în două părți. Unul dintre ele a fost tratat cu un exces de alcali și încălzit, gazul eliberat a schimbat culoarea turnesolului roșu în albastru. Cealaltă parte a fost tratată cu acid clorhidric, gazul eliberat a făcut ca apa de var să devină tulbure. Ce sare a fost analizată? Sprijiniți-vă răspunsul cu ecuații de reacție.

Răspuns. carbonat de amoniu.

2. Când se adaugă (separat) amoniac, sulfură de sodiu și azotat de argint la o soluție apoasă de substanță A, se formează precipitate albe, dintre care două au aceeași compoziție. Ce este substanța A? Scrieți ecuațiile de reacție.

Soluţie

Substanța A - AlCl 3.

AlCl 3 + 3NH 4 OH \u003d Al (OH) 3 + 3NH 4 Cl,

2AlCl3 + 3Na2S + 6H2O2Al(OH)3 + 3H2S + 6NaCl,

AlCl 3 + 3AgNO 3 \u003d 3AgCl + Al (NO 3) 3.

Răspuns. clorura de aluminiu.

3. Când un gaz incolor A cu miros caracteristic înțepător este ars în prezența oxigenului, se formează un alt gaz B, fără culoare și miros, care reacționează cu litiul la temperatura camerei pentru a forma o substanță solidă C. Identificați substanțele, scrieți reacția. ecuații.

Soluţie

Substanța A - NH 3,

substanță B - N 2,

substanta C - Li 3 N.

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

N2 + 6Li = 2Li3N.

Răspuns. NH3, N2, Li3N.

4. Gazul incolor A, cu miros înțepător caracteristic, reacționează cu un alt gaz incolor, B, care are miros de ouă putrezite. Ca rezultat al reacției, se formează un C simplu și o substanță complexă. Substanța C reacționează cu cuprul formând o sare neagră. Identificați substanțele, dați ecuații de reacție.

Răspuns. S02, H2S, S.

5. Gazul incolor A cu miros caracteristic înțepător, mai ușor decât aerul, reacționează cu acidul tare B formând sarea C, a cărei soluție apoasă nu formează precipitate nici cu clorură de bariu, nici cu azotat de argint. Identificați substanțele, dați ecuații de reacție (una dintre opțiunile posibile).

Răspuns. NH3, HN03, NH4N03.

6. O substanță simplă A, formată din atomi ai celui de-al doilea element cel mai comun al scoarței terestre, reacționează atunci când este încălzită cu oxid de fier (II), rezultând formarea compusului B, care este insolubil în soluții apoase de alcalii și acizi (cu excepția fluorhidricului). ). Substanța B, topită cu var nestins, formează o sare insolubilă C. Identificați substanțele, dați ecuațiile de reacție (una dintre opțiunile posibile).

Răspuns. Si, Si02, CaSi03.

7. Compusul maro insolubil în apă A se descompune la încălzire pentru a forma doi oxizi, dintre care unul este apa. Celălalt oxid, B, este redus de carbon pentru a forma metalul C, al doilea cel mai abundent metal din natură. Identificați substanțele, scrieți ecuațiile de reacție.

Răspuns. Fe (OH)3, Fe2O3, Fe.

8. Substanța A, care face parte dintr-unul dintre cele mai comune minerale, formează gazul B atunci când este tratată cu acid clorhidric. Când substanța B reacționează când este încălzită cu substanța simplă C, se formează un singur compus - un gaz combustibil fără culoare și miros. Identificați substanțele, dați ecuații de reacție.

Răspuns. CaC03, C02, C.

9. Metalul ușor A, care reacționează cu acid sulfuric diluat, dar nu reacționează la rece cu acid sulfuric concentrat, reacționează cu o soluție hidroxid de sodiu, în timp ce se formează gazul și sarea B. Când se adaugă acid clorhidric la substanța B, se formează sarea C. Identificați substanțele, dați ecuațiile reacției.

Răspuns. Al, NaAl02, NaCI.

10. Substanța A este un metal alb-argintiu moale, bine tăiat, mai ușor decât apa. Când substanța A interacționează cu o substanță simplă B, se formează compusul C, care este solubil în apă pentru a forma o soluție alcalină. Când substanța C este tratată cu acid clorhidric, se eliberează un gaz cu miros neplăcut și se formează sare, care transformă flacăra arzătorului în violet. Identificați substanțele, dați ecuații de reacție.

Răspuns. K, S, K2S.

11. Gazul incolor A cu un miros caracteristic înțepător este oxidat de oxigen în prezența unui catalizator la compusul B, care este un lichid volatil. Substanta B, reactionand cu varul nestins, formeaza sarea C. Identificati substantele, dati ecuatiile reactiei.

Răspuns. S02, S03, CaS04.

12. O substanță simplă A, lichidă la temperatura camerei, reacționează cu un metal ușor argintiu B, formând sarea C, care, tratată cu o soluție alcalină, dă un precipitat alb care se dizolvă într-un exces de alcali. Identificați substanțele, dați ecuații de reacție.

Răspuns. Br2, Al, AlBr3.

13. O substanță solidă simplă galbenă A reacționează cu un metal ușor alb-argintiu B, rezultând formarea sării C, care este complet hidrolizată într-o soluție apoasă cu formarea unui precipitat alb și a unui gaz otrăvitor cu miros neplăcut. Identificați substanțele, dați ecuații de reacție.

Răspuns. S, Al, Al2S3.

14. O substanță gazoasă simplă instabilă A se transformă într-o altă substanță simplă B, în atmosfera căreia arde metalul C; Produsul acestei reacții este un oxid în care metalul se află în două stări de oxidare. Identificați substanțele, dați ecuații de reacție.

Răspuns. O3, O2, Fe.

15. O substanță cristalină violet închis A, când este încălzită, se descompune pentru a forma o substanță gazoasă simplă B, în atmosfera căreia arde o substanță simplă C, formând un gaz incolor, inodor, care face parte din aer în cantități mici. Identificați substanțele, dați ecuații de reacție.

Răspuns. KMnO4, O2, C.

16. O substanță simplă A, care este un semiconductor, reacționează cu o substanță gazoasă simplă B pentru a forma compusul C, care este insolubil în apă. Când este fuzionată cu alcalii, substanța C formează compuși numiți sticle solubile. Identificați substanțele, dați ecuații de reacție (una dintre opțiunile posibile).

Răspuns. Si, O2, Si02.

17. Gazul A toxic, incolor, cu miros neplăcut, se descompune atunci când este încălzit în substanțe simple, dintre care B este un solid galben. Când se arde substanța B, se formează un gaz incolor C cu miros neplăcut, care decolorează multe vopsele organice. Identificați substanțele, dați ecuații de reacție.

Răspuns. H2S, S, SO2.

18. Compusul de hidrogen volatil A arde în aer pentru a forma substanța B, care este solubilă în acid fluorhidric. Când substanța B este topită cu oxid de sodiu, se formează o sare solubilă în apă C. Identificați substanțele, dați ecuațiile reacției.

Răspuns. SiH4, Si02, Na2Si03.

19. Compusul A, puțin solubil în apă, de culoare albă, ca urmare a calcinării la temperatură ridicată cu cărbune și nisip în absența oxigenului, formează o substanță B simplă, care există în mai multe modificări alotrope. Când această substanță este arsă în aer, se formează compusul C, care se dizolvă în apă pentru a forma un acid capabil să formeze trei serii de săruri. Identificați substanțele, scrieți ecuațiile de reacție.

Răspuns. Ca3(P04)2, P, P2O5.

* Semnul +/– înseamnă că această reacție nu are loc cu toți reactivii sau în condiții specifice.

Va urma

Hidrură de crom

CrH(g). Proprietățile termodinamice ale hidrurii de crom gazoase în stare standard la temperaturi de 100 - 6000 K sunt date în tabel. CrH.

Pe lângă banda 3600 – 3700 Å, în regiunea ultravioletă a spectrului a fost găsită o altă bandă CrH mai slabă [55KLE/LIL, 73SMI]. Banda se află în regiunea de 3290 Å și are margini ale unei structuri complexe. Trupa nu a fost încă analizată.

Sistemul infraroșu al benzilor CrH a fost cel mai studiat. Sistemul corespunde tranziției A 6 Σ + - X 6 Σ + , marginea benzii 0-0 este situată la 8611Å. Acest sistem a fost studiat în [55KLE/LIL, 59KLE/UHL, 67O'C, 93RAM/JAR2, 95RAM/BER2, 2001BAU/RAM, 2005SHI/BRU, 2006CHO/MER, 2007CHE/STE, 2007CHE/BAK]. În [55KLE/LIL], structura vibrațională a fost analizată de la Kant. În [59KLE/UHL] a fost analizată structura rotațională a benzilor 0-0 și 0-1 și a fost stabilit tipul de tranziție 6 Σ - 6 Σ. În [67O'C] a fost efectuată o analiză rotațională a benzilor 1-0 și 1-1, precum și o analiză rotațională a benzii 0-0 a CrD. În [93RAM/JAR2], pozițiile liniilor benzii 0-0 au fost rafinate în spectre de rezoluție mai mare obținute cu spectrometrul Fourier și valori mai precise ale constantelor de rotație și constantelor structurii fine ale stărilor superioare și inferioare. au fost obținute. O analiză a perturbațiilor în starea A 6 Σ + a arătat că starea perturbatoare este un 4 Σ + cu energie T 00 = 11186 cm -1 și constantă de rotație B 0 = 6,10 cm -1 . În [95RAM/BER2] și [2001BAU/RAM] structura rotațională a benzilor 0-1, 0-0, 1-0 și 1-2 ale moleculei CrD [95RAM/BER2] și 1-0 și 1 -1 Moleculă de CrH [2001BAU/RAM]. În [2005SHI/BRU], duratele de viață ale nivelurilor v = 0 și 1 ale stării A 6 Σ + au fost determinate prin metoda ionizării rezonante cu doi fotoni și numerele de undă ale liniilor 0-0 ale izotopomerului 50 CrH. bandă au fost măsurate. În [2006CHO/MER], numerele de undă ale primelor linii (N ≤ 7) ale benzii 1-0 CrH au fost măsurate în spectrul de excitație laser. Perturbațiile observate ale nivelurilor de rotație ale stării A 6 Σ + (v=1) sunt atribuite stărilor a 4 Σ + (v=1) și B 6 Π(v=0). În [2007CHE/STE], în spectrele de excitație laser au fost măsurate deplasările și diviziunea mai multor prime linii ale benzii 0-0 CrD într-un câmp electric constant, momentul dipolului a fost determinat în stările X 6 Σ + (v= 0) şi A 6 Σ + (v=0). În [2007CHE/BAK], împărțirea Zeeman a primelor linii de rotație ale benzilor CrH 0-0 și 1-0 a fost studiată în spectre de excitație laser. Sistemul CrH în infraroșu a fost identificat în spectrele soarelui [80ENG/WOH], stele de tip S [80LIN/OLO] și piticele maro [99KIR/ALL].

Tranzițiile vibraționale în starea electronică de bază a CrH și CrD au fost observate în [79VAN/DEV, 91LIP/BAC, 2003WAN/AND2]. În [79VAN/DEV], frecvențele de absorbție de 1548 și 1112 cm–1 au fost atribuite moleculelor CrH și CrD într-o matrice Ar la 4K. În [91LIP/BAC], liniile de rotație ale tranzițiilor vibraționale 1-0 și 2-1 ale moleculei CrH au fost măsurate prin rezonanță magnetică laser și au fost obținute constantele vibraționale ale stării fundamentale. În [2003WAN/AND2], frecvențele de absorbție din matricea Ar de 1603,3 și 1158,7 cm–1 au fost atribuite moleculelor CrH și CrD, ținând cont de datele [91LIP/BAC].

Tranzițiile de rotație în starea fundamentală a CrH și CrD au fost observate în [91COR/BRO, 93BRO/BEA, 2004HAL/ZIU, 2006HAR/BRO]. În [ 91COR/BRO ] aproximativ 500 laser rezonanțe magnetice asociat cu 5 tranziții de rotație inferioare, se obține un set de parametri care descriu energia de rotație, diviziunea fină și hiperfină a nivelurilor de rotație în nivelul vibrațional v=0 al stării fundamentale. Lucrarea [ 93BRO/BEA ] oferă frecvențe rafinate ale celor 6 componente ale tranziției de rotație N = 1←0. În [2004HAL/ZIU] componentele de tranziție N = 1←0 CrH și componentele de tranziție N = 2←1 CrD sunt măsurate direct în spectrul de absorbție submilimetru. Componentele de tranziție N = 1←0 CrH remăsurate (cu raport semnal-zgomot mai bun) în [2006HAR/BRO]. Datele acestor măsurători au fost prelucrate în [2006HAR/BRO] împreună cu datele de măsurare ale [91COR/BRO] și [91LIP/BAC] și s-a obținut cel mai bun set de constante, inclusiv cele de echilibru, pentru starea fundamentală a CrH. in prezent.

Spectrul EPR al moleculei CrH din matricea Ar a fost studiat în [79VAN/DEV, 85VAN/BAU]. Se stabilește că molecula are starea fundamentală 6 Σ.

Spectrul fotoelectron al anionilor CrH - și CrD - a fost obținut în [87MIL/FEI]. Conform interpretării autorilor, spectrul arată tranziții de la bază și stări excitate ale anionului la sol și stări A 6 Σ + ale moleculei neutre. Mai multe vârfuri din spectru nu au fost atribuite. Frecvența de vibrație în starea fundamentală a fost determinată a fi CrD ~ 1240 cm -1 .

Calculele mecanice cuantice ale CrH au fost efectuate în [ 81DAS, 82GRO/WAH, 83WAL/BAU, 86CHO/LAN, 93DAI/BAL, 96FUJ/IWA, 97BAR/ADA, 2001BAU/RAM, 2003ROO, 2003ROO, 2006FUJ/IWA, 2003ROO, 2006FUJ/IWA /MAT, 2007JEN/ROO, 2008GOE/MAS]. Energiile stărilor electronice excitate au fost calculate în [93DAI/BAL, 2001BAU/RAM, 2003ROO, 2004GHI/ROO, 2006KOS/MAT, 2008GOE/MAS].

Energiile stărilor excitate sunt date conform datelor munca experimentala[93RAM/JAR2] ( A 4 Σ +), [ 2001BAU/RAM ] ( A 6 Σ +), [ 2006CHO/MER ] ( B 6 Π), [ 84 HUG/GER ] ( D(6 Π)) și estimat din rezultatele calculelor [ 93DAI/BAL, 2006KOS/MAT ] ( b 4 Π, c 4 Δ), [ 93DAI/BAL, 2003ROO, 2004GHI/ROO, 2006KOS/MAT ] ( C 6Δ).

Constantele vibraționale și rotaționale ale stărilor excitate ale CrH nu au fost utilizate în calculele funcțiilor termodinamice și sunt date în tabelul Cr.D1 pentru referință. Pentru stat A 6 Σ + sunt constante experimentale [ 2001BAU/RAM ], constantă de rotație A 4 Σ + este dat conform [ 93RAM/JAR2 ]. Pentru stările rămase, valorile w e și r e , mediat pe rezultatele calculelor [ 93DAI/BAL ] ( B 6 Π, C 6 Δ, b 4 Π, c 4Δ), [2003ROO] ( C 6 Δ), [ 2004GHI/ROO ] ( B 6 Π, C 6 Δ, D(6 Π)), [ 2006KOS/MAT ] ( B 6 Π, C 6Δ).

Greutățile statistice ale stărilor sintetice au fost estimate folosind modelul Cr + H - ionic. Ei combină ponderile statistice ale termenilor ionului Cr + cu energia estimată în câmpul liganzilor sub 40000 cm -1 . Energiile termenilor din câmpul liganzilor au fost estimate presupunând că aranjamentul relativ al termenilor cu aceeași configurație este același în câmpul ligandului și într-un ion liber. Deplasarea configurației unui ion liber în câmpul ligand a fost determinată pe baza interpretării (în cadrul modelului ionic) a stărilor electronice observate și calculate experimental ale moleculei. Astfel, starea fundamentală X 6 Σ + este atribuită termenului 6 S al configurației 3d 5 , iar stările A 6 Σ + , B 6 Π, C 6 Δ și 4 Σ + , 4 Π, 4 Δ corespund împărțirea componentelor termenilor 6 D și 4 D configurații 4s 1 3d 4 . Starea D(6 Π) este atribuită configurației 4p 1 3d 4 . Energiile termenilor dintr-un ion liber sunt date în [71MOO]. Divizarea termenilor în câmpul liganzilor nu a fost luată în considerare.

Funcțiile termodinamice CrH(g) au fost calculate folosind ecuațiile (1.3) - (1.6) , (1.9) , (1.10) , (1.93) - (1.95) . Valori Q ext iar derivatele sale au fost calculate prin ecuațiile (1.90) - (1.92) luând în considerare unsprezece stări excitate sub presupunerea că Q nr.vr ( i) = (p i /p X)Q nr.vr ( X). Funcția de partiție vibrațional-rotațională a stării X 6 Σ + și derivatele sale au fost calculate folosind ecuațiile K -1 × mol -1

H o (298,15 K) - H o (0) = 8,670 ± 0,021 kJ× mol -1

Principalele erori în funcțiile termodinamice calculate CrH(g) se datorează metodei de calcul. Erorile în valorile lui Φº(T) la T = 298,15, 1000, 3000 și 6000 K sunt estimate la 0,07, 0,2, 0,7 și, respectiv, 1,7 J×K -1 × mol -1.

Funcțiile termodinamice ale CrH(g) nu au fost publicate înainte.

Valori termochimice pentru CrH(g).

Constanta de echilibru a reacției CrH(g)=Cr(g)+H(g) a fost calculată din valoarea acceptată a energiei de disociere

D° 0 (CrH) \u003d 184 ± 10 kJ × mol -1 \u003d 15380 ± 840 cm -1.

Valoarea acceptată se bazează pe rezultatele măsurătorilor energiilor a două reacții heterolitice gazoase și anume: CrH = Cr - + H + (1), ΔЕ(1) = 1420 ± 13 kJ× mol -1 , rezonanță ion-ciclotron metoda [ 85SAL/LAN ] și CrH = Cr + + H - (2), ΔЕ(2) = 767,1 ± 6,8 kJ× mol -1 , determinarea energiilor de prag ale reacțiilor de interacțiune dintre Cr + și un număr de amine [ 93CHE/CLE]. Combinația acestor valori cu valorile acceptate în această publicație EA(H) = -72,770 ± 0,002 kJ× mol -1 , IP(Н) = 1312,049 ± 0,001 kJ× mol -1 , IP(Cr) = 652,869 ± 0,004 kJ× mol - 1 , precum și cu valoarea EA(Cr) = -64,3 ± 1,2 kJ× mol -1 dată în [85HOT/LIN] conduce la valorile D° 0 (CrН) = 172,3 ± 13 și D° 0 (CrH) = 187,0 ± 7 kJ× mol -1 pentru lucrări [ 85SAL/LAN, 93CHE/CLE ], respectiv. Valorile obținute sunt în acord rezonabil; media ponderată este de 184 ± 6 kJ mol -1 . Acest sens este adoptat în această ediție. Eroarea este oarecum crescută din cauza dificultăților de a atribui în mod fiabil rezultatele lucrărilor citate unei anumite temperaturi. O încercare de a detecta molecula de CrH în condiții de echilibru (spectrometrie de masă Knudsen, [81KAN/MOO]) a fost nereușită; relația dată în [ 81KAN/MOO ] D° 0 (CrH) ≤ 188 kJ× mol -1 nu intră în conflict cu recomandarea.

Valoarea acceptată corespunde valorilor:

Δf Hº(CrH, g, 0 K) = 426,388 ± 10,2 kJ mol -1 și

Δf Hº(CrH, g, 298,15 K) = 426,774 ± 10,2 kJ mol-1.

DEFINIȚIE

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

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

Cromul este un metal solid lucios (Fig. 1), care se topeste la 1890 o C; densitatea sa este de 7,19 g/cm3. La temperatura camerei, cromul este rezistent atât la apă, cât și la aer. Acizii sulfuric și clorhidric diluați dizolvă cromul, eliberând hidrogen. la rece concentrat acid azotic cromul este insolubil și devine pasiv după tratamentul cu acesta.

Orez. 1. Chrome. Aspect.

Greutatea atomică și moleculară a cromului

DEFINIȚIE

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

Deoarece cromul există în stare liberă sub formă de molecule monoatomice de Cr, valorile maselor sale atomice și moleculare sunt aceleași. Ele sunt egale cu 51,9962.

Izotopi ai cromului

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

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

Ioni de crom

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

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

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

Cr0-2e → Cr2+;

Cr0-3e → Cr3+;

Cr 0 -6e → Cr 6+.

Moleculă și atom de crom

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

Aliaje de crom

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

Exemple de rezolvare a problemelor

EXEMPLUL 1

EXEMPLUL 2

Exercițiu	Oxidul de crom (VI) cântărind 2 g a fost dizolvat în apă cu o greutate de 500 g. Calculați fracția de masă a acidului cromic H 2 CrO 4 în soluția rezultată.
Soluţie	Să scriem ecuația reacției pentru obținerea acidului cromic din oxidul de crom (VI): CrO 3 + H 2 O \u003d H 2 CrO 4. Aflați masa soluției: m soluție \u003d m (CrO 3) + m (H 2 O) \u003d 2 + 500 \u003d 502 g. n (CrO 3) \u003d m (CrO 3) / M (CrO 3); n (CrO 3) \u003d 2/100 \u003d 0,02 mol. Conform ecuației reacției n(CrO3) :n(H2CrO4) = 1:1, atunci n (CrO 3) \u003d n (H 2 CrO 4) \u003d 0,02 mol. Atunci masa acidului cromic va fi egală cu ( Masă molară- 118 g/mol): m (H2CrO4) \u003d n (H2CrO4) × M (H2CrO4); m (H 2 CrO 4) \u003d 0,02 × 118 \u003d 2,36 g. Fracția de masă a acidului cromic în soluție este: ω = msolut / msoluție × 100%; ω (H 2 CrO 4) \u003d m soluție (H 2 CrO 4) / m soluție × 100%; ω (H 2 CrO 4) \u003d 2,36 / 502 × 100% \u003d 0,47%.
Răspuns	Fracția de masă a acidului cromic este de 0,47%.