Hedef:öğrencilerin konu hakkındaki bilgilerini derinleştirmek.
Görevler:
- kromu basit bir madde olarak karakterize eder;
- öğrencileri farklı oksidasyon durumlarındaki krom bileşikleri ile tanıştırmak;
- bileşiklerin özelliklerinin oksidasyon derecesine bağımlılığını gösterir;
- krom bileşiklerinin redoks özelliklerini gösterir;
- öğrencilerin moleküler ve iyonik formdaki kimyasal reaksiyonların denklemlerini yazma, elektronik denge kurma becerilerinin oluşumuna devam etmek;
- kimyasal bir deneyi gözlemlemek için becerilerin oluşumuna devam edin.
Ders formu: elementlerle ders bağımsız işöğrenciler ve bir kimyasal deneyin gözlemi.
ders ilerlemesi
I. Bir önceki dersin materyalinin tekrarı.
1. Soruları yanıtlayın ve görevleri tamamlayın:
Krom alt grubuna hangi elementler aittir?
Atomların elektronik formüllerini yazın
Ne tür elementlerdir?
Bileşiklerdeki oksidasyon durumları nelerdir?
Atom yarıçapı ve iyonlaşma enerjisi kromdan tungstene nasıl değişir?
Öğrencilere atom yarıçaplarının tablo değerlerini, iyonlaşma enerjilerini kullanarak bir tablo doldurmalarını ve sonuç çıkarmalarını önerebilirsiniz.
Örnek tablo:
2. Öğrencinin "Doğada krom alt grubunun elementleri, elde edilmesi ve kullanılması" konusundaki mesajını dinleyin.
II. Ders.
Ders planı:
- Krom.
- Krom bileşikleri. (2)
- krom oksit; (2)
- Krom hidroksit. (2)
- Krom bileşikleri. (3)
- krom oksit; (3)
- Krom hidroksit. (3)
- Krom bileşikleri (6)
- krom oksit; (6)
- Kromik ve dikromik asitler.
- Krom bileşiklerinin özelliklerinin oksidasyon derecesine bağımlılığı.
- Krom bileşiklerinin redoks özellikleri.
1. Krom.
Krom, mavimsi bir renk tonuna sahip, çok sert (yoğunluk 7,2 g/cm3), erime noktası 1890˚С olan beyaz parlak bir metaldir.
Kimyasal özellikler: krom normal koşullar aktif olmayan metal. Bunun nedeni, yüzeyinin bir oksit film (Cr 2 O 3) ile kaplanmış olmasıdır. Isıtıldığında oksit filmi yok edilir ve krom basit maddelerle yüksek sıcaklıkta reaksiyona girer:
- 4Cr + 3O 2 \u003d 2Cr 2 O 3
- 2Cr + 3S = Cr 2 S 3
- 2Cr + 3Cl 2 = 2CrCl 3
Egzersiz yapmak: kromun azot, fosfor, karbon ve silisyum ile reaksiyonları için denklemler yazar; denklemlerden birine elektronik bir terazi çizin, oksitleyici ajanı ve indirgeyici ajanı belirtin.
Kromun karmaşık maddelerle etkileşimi:
Çok yüksek sıcaklıklarda krom su ile reaksiyona girer:
- 2Cr + 3 H 2 O \u003d Cr 2 O 3 + 3H 2
Egzersiz yapmak:
Krom, seyreltik sülfürik ve hidroklorik asitlerle reaksiyona girer:
- Cr + H 2 SO 4 = CrSO 4 + H 2
- Cr + 2HCl \u003d CrCl2 + H2
Egzersiz yapmak: elektronik bir terazi hazırlayın, oksitleyici ajanı ve indirgeyici ajanı belirtin.
Konsantre sülfürik hidroklorik ve Nitrik asit pasif krom.
2. Krom bileşikleri. (2)
1. Krom oksit (2)- CrO - katı parlak kırmızı bir madde, tipik bir bazik oksit (krom (2) hidroksite - Cr (OH) 2'ye karşılık gelir), suda çözünmez, ancak asitlerde çözünür:
- CrO + 2HCl = CrCl2 + H2O
Egzersiz yapmak: krom oksidin (2) sülfürik asit ile etkileşiminin moleküler ve iyonik formunda bir reaksiyon denklemi oluşturur.
Krom oksit (2) havada kolayca oksitlenir:
- 4CrO + O 2 \u003d 2Cr 2 O 3
Egzersiz yapmak: elektronik bir terazi hazırlayın, oksitleyici ajanı ve indirgeyici ajanı belirtin.
Krom amalgamın atmosferik oksijenle oksidasyonu sırasında krom oksit (2) oluşur:
2Сr (amalgam) + О 2 = 2СrО
2. Krom hidroksit (2)- Cr (OH) 2 - madde sarı renk, belirgin bir bazik karaktere sahip suda az çözünür, bu nedenle asitlerle etkileşime girer:
- Cr(OH) 2 + H 2 SO 4 = CrSO 4 + 2H 2 O
Egzersiz yapmak: krom oksidin (2) hidroklorik asit ile etkileşiminin moleküler ve iyonik formunda reaksiyon denklemlerini oluşturur.
Krom(2) oksit gibi, krom(2) hidroksit de oksitlenir:
- 4 Cr (OH) 2 + O 2 + 2H 2 O \u003d 4Cr (OH) 3
Egzersiz yapmak: elektronik bir terazi hazırlayın, oksitleyici ajanı ve indirgeyici ajanı belirtin.
Krom hidroksit (2), alkalilerin krom tuzları (2) üzerindeki etkisiyle elde edilebilir:
- CrCl 2 + 2KOH = Cr(OH) 2 ↓ + 2KCl
Egzersiz yapmak: iyonik denklemleri yazar.
3. Krom bileşikleri. (3)
1. Krom oksit (3)- Cr 2 O 3 - koyu yeşil toz, suda çözünmez, refrakter, korindoma yakın sertlikte (krom hidroksite karşılık gelir (3) - Cr (OH) 3). Krom oksit (3) doğada amfoteriktir, ancak asitlerde ve alkalilerde az çözünür. Füzyon sırasında alkalilerle reaksiyonlar meydana gelir:
- Cr 2 O 3 + 2KOH = 2KSrO 2 (kromit K)+ H2O
Egzersiz yapmak: krom oksidin (3) lityum hidroksit ile etkileşiminin moleküler ve iyonik formunda bir reaksiyon denklemi oluşturur.
Konsantre asit ve alkali çözeltileri ile etkileşime girmek zordur:
- Cr 2 O 3 + 6 KOH + 3H 2 O \u003d 2K 3 [Cr (OH) 6]
- Cr 2 O 3 + 6HCl \u003d 2CrCl 3 + 3H 2 O
Egzersiz yapmak: krom oksidin (3) konsantre sülfürik asit ve konsantre sodyum hidroksit çözeltisi ile etkileşiminin moleküler ve iyonik formunda reaksiyon denklemlerini oluşturur.
Krom oksit (3), amonyum dikromatın ayrıştırılmasıyla elde edilebilir:
- (NH 4) 2Cr 2 O 7 \u003d N 2 + Cr 2 O 3 + 4H 2 O
2. Krom hidroksit (3) Cr (OH) 3, alkalilerin krom tuzlarının (3) çözeltileri üzerindeki etkisiyle elde edilir:
- CrCl 3 + 3KOH \u003d Cr (OH) 3 ↓ + 3KSl
Egzersiz yapmak: iyonik denklemler yaz
Krom hidroksit (3), alındığında alkalinin yetersiz olarak alınması gereken gri-yeşil bir çökeltidir. Bu şekilde elde edilen Krom (3) hidroksit, karşılık gelen oksitten farklı olarak asitler ve alkaliler ile kolayca etkileşime girer, yani. amfoterik özellikler gösterir:
- Cr (OH) 3 + 3HNO3 \u003d Cr (NO 3) 3 + 3H2O
- Cr(OH) 3 + 3KOH = K3 [Cr(OH)6] (heksahidroksokromit K)
Egzersiz yapmak: krom hidroksitin (3) hidroklorik asit ve sodyum hidroksit ile etkileşiminin moleküler ve iyonik formunda reaksiyon denklemlerini oluşturur.
Cr (OH) 3 alkalilerle birleştiğinde metakromitler ve ortokromitler elde edilir:
- Cr(OH)3 + KOH = KCrO2 (metakromit K)+ 2H2O
- Cr(OH) 3 + KOH = K3 CrO 3 (ortokromit K)+ 3H2O
4. Krom bileşikleri. (6)
1. Krom oksit (6)- CrO 3 - koyu kırmızı kristal madde, suda yüksek oranda çözünür – tipik asit oksit. Bu oksit iki aside karşılık gelir:
- CrO 3 + H 2 O \u003d H 2 CrO 4 (kromik asit - fazla su ile oluşur)
- CrO 3 + H 2 O \u003d H 2 Cr 2 O 7 (dikromik asit - yüksek bir krom oksit konsantrasyonunda oluşur (3)).
Krom oksit (6) çok güçlü bir oksitleyici ajandır, bu nedenle organik maddelerle kuvvetli bir şekilde etkileşime girer:
- C 2 H 5 OH + 4CrO 3 \u003d 2CO 2 + 2Cr 2 O 3 + 3H 2 O
Ayrıca iyot, kükürt, fosfor, kömürü oksitler:
- 3S + 4CrO 3 \u003d 3SO 2 + 2Cr 2 O 3
Egzersiz yapmak: denklem yaz kimyasal reaksiyonlar iyot, fosfor, kömür ile krom oksit (6); denklemlerden birine elektronik bir terazi hazırlayın, oksitleyici ajanı ve indirgeyici ajanı belirtin
250 0 C'ye ısıtıldığında, krom oksit (6) ayrışır:
- 4CrO 3 \u003d 2Cr 2 O 3 + 3O 2
Krom oksit (6), konsantre sülfürik asidin katı kromatlar ve dikromatlar üzerindeki etkisiyle elde edilebilir:
- K 2 Cr 2 O 7 + H 2 SO 4 \u003d K 2 SO 4 + 2CrO 3 + H 2 O
2. Kromik ve dikromik asitler.
Kromik ve dikromik asitler sadece sulu çözeltilerde bulunur, sırasıyla kromatlar ve dikromatlar olmak üzere kararlı tuzlar oluştururlar. Kromatlar ve çözeltileri sarı, dikromatlar turuncudur.
Kromat - CrO 4 2- iyonları ve dikromat - Cr 2O 7 2- iyonları çözelti ortamı değiştiğinde kolayca birbirine geçer
Çözeltinin asidik ortamında kromatlar dikromatlara dönüşür:
- 2K 2 CrO 4 + H 2 SO 4 = K 2 Cr 2 O 7 + K 2 SO 4 + H 2 O
Alkali bir ortamda dikromatlar kromatlara dönüşür:
- K 2 Cr 2 O 7 + 2KOH \u003d 2K 2 CrO 4 + H 2 O
Seyreltildiğinde, dikromik asit kromik asit olur:
- H 2 Cr 2 O 7 + H 2 O \u003d 2H 2 CrO 4
5. Krom bileşiklerinin özelliklerinin oksidasyon derecesine bağımlılığı.
| Paslanma durumu | +2 | +3 | +6 |
| Oksit | cro | Cr 2 O 3 | cro3 |
| Oksidin doğası | temel | amfoterik | asit |
| Hidroksit | Cr(OH)2 | Cr(OH) 3 - H3 CrO 3 | H 2 CrO 4 |
| Hidroksitin doğası | temel | amfoterik | asit |
|
→ bazik özelliklerin zayıflaması ve asidiklerin güçlendirilmesi→ |
|||
6. Krom bileşiklerinin redoks özellikleri.
Asit ortamında reaksiyonlar.
Asidik bir ortamda Cr +6 bileşikleri indirgeyici ajanların etkisi altında Cr +3 bileşiklerine dönüşür: H 2 S, SO 2, FeSO 4
- K 2 Cr 2 O 7 + 3H 2 S + 4H 2 SO 4 \u003d 3S + Cr 2 (SO 4) 3 + K 2 SO 4 + 7H 2 O
- S-2 – 2e → S 0
- 2Kr +6 + 6e → 2Kr +3
Egzersiz yapmak:
1. Elektron dengesi yöntemini kullanarak reaksiyon denklemini eşitleyin, oksitleyici ajanı ve indirgeyici ajanı belirtin:
- 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. Reaksiyon ürünlerini ekleyin, elektron dengesi yöntemini kullanarak denklemi eşitleyin, oksitleyici ajanı ve indirgeyici ajanı belirtin:
- K 2 Cr 2 O 7 + SO 2 + H 2 SO 4 \u003d? +? +H2O
Alkali ortamda reaksiyonlar.
Alkali bir ortamda, Cr +3 krom bileşikleri oksitleyici ajanların etkisi altında Cr +6 bileşiklerine dönüştürülür: J2, Br2, Cl2, Ag2O, KClO3, H2O2, KMnO4:
- 2KCrO 2 +3 Br 2 +8NaOH \u003d 2Na 2 CrO 4 + 2KBr + 4NaBr + 4H 2 O
- Kr +3 - 3e → Kr +6
- Br2 0 +2e → 2Br -
Egzersiz yapmak:
Elektron dengesi yöntemini kullanarak reaksiyon denklemini eşitleyin, oksitleyici ajanı ve indirgeyici ajanı belirtin:
- NaCrO 2 + J 2 + NaOH = Na 2 CrO 4 + NaJ + H 2 O
Reaksiyon ürünlerini ekleyin, elektron dengesi yöntemini kullanarak denklemi eşitleyin, oksitleyici ajanı ve indirgeyici ajanı belirtin:
- Cr(OH) 3 + Ag20 + NaOH = Ag + ? +?
Böylece, oksidasyon özellikleri, Cr +2 → Cr +3 → Cr +6 serisindeki oksidasyon durumlarındaki bir değişiklikle tutarlı bir şekilde artar. Krom bileşikleri (2) güçlü indirgeyici ajanlardır, kolayca oksitlenerek krom bileşiklerine (3) dönüşürler. Krom bileşikleri (6), kolayca krom bileşiklerine (3) indirgenen güçlü oksitleyicilerdir. Krom (3) bileşikleri, güçlü indirgeyici ajanlarla etkileşime girdiğinde oksitleyici özellikler göstererek krom bileşiklerine (2) dönüşür ve güçlü oksitleyici ajanlarla etkileşime girdiğinde indirgeyici özellikler göstererek krom bileşiklerine (6) dönüşür.
Anlatım yöntemi için:
- Etkinleştirmek bilişsel aktiviteöğrenciler ve ilgiyi sürdürmek, ders sırasında bir gösteri deneyi yapılması tavsiye edilir. Eğitim laboratuvarının yeteneklerine bağlı olarak, öğrenciler aşağıdaki deneyleri gösterebilir:
- krom oksit (2) ve krom hidroksit (2) elde edilmesi, temel özelliklerinin kanıtı;
- amfoterik özelliklerinin kanıtı olan krom oksit (3) ve krom hidroksit (3) elde edilmesi;
- krom oksit (6) elde edilmesi ve suda eritilmesi (kromik ve dikromik asitlerin elde edilmesi);
- kromatların dikromatlara, dikromatların kromatlara geçişi.
- Bağımsız çalışmanın görevleri, öğrencilerin gerçek öğrenme fırsatları dikkate alınarak farklılaştırılabilir.
- Aşağıdaki görevleri tamamlayarak dersi tamamlayabilirsiniz: Aşağıdaki dönüşümleri gerçekleştirebileceğiniz kimyasal reaksiyonların denklemlerini yazın:
.III. Ödev: dersi sonlandırın (kimyasal reaksiyonların denklemlerini ekleyin)
- Vasilyeva Z.G. Laboratuvar çalışmaları genel ve inorganik kimya. -M.: "Kimya", 1979 - 450 s.
- Egorov A.Ş. Kimya öğretmeni. - Rostov-on-Don: "Phoenix", 2006.-765 s.
- Kudryavtsev A.A. çizim kimyasal denklemler. - M., "Yüksek Okul", 1979. - 295 s.
- Petrov M.M. İnorganik kimya. - Leningrad: "Kimya", 1989. - 543 s.
- Ushkalova V.N. Kimya: rekabetçi görevler ve cevaplar. - M.: "Aydınlanma", 2000. - 223 s.
krom hidrit
CrH(g). 100 - 6000 K sıcaklıklarda standart durumda gaz halindeki krom hidritin termodinamik özellikleri tabloda verilmiştir. CrH.
3600 – 3700 Å bandına ek olarak, spektrumun ultraviyole bölgesinde daha zayıf bir CrH bandı [55KLE/LIL, 73SMI] bulundu. Bant 3290 Å bölgesinde yer alır ve karmaşık bir yapının kenarlarına sahiptir. Grup henüz analiz edilmedi.
En çok CrH bantlarının kızılötesi sistemi incelenmiştir. Sistem A 6 Σ + - X 6 Σ + geçişine karşılık gelir, 0-0 bandının kenarı 8611Å'de bulunur. Bu sistem [55KLE/LIL, 59KLE/UHL, 67O'C, 93RAM/JAR2, 95RAM/BER2, 2001BAU/RAM, 2005SHI/BRU, 2006CHO/MER, 2007CHE/STE, 2007CHE/BAK]'da çalışılmıştır. [55KLE/LIL]'de, titreşimsel yapı Kant'lardan analiz edildi. [59KLE/UHL]'de 0-0 ve 0-1 bantlarının dönme yapısı analiz edildi ve 6 Σ - 6 Σ geçiş tipi belirlendi. [ 67O'C ]'de 1-0 ve 1-1 bantlarının rotasyonel analizinin yanı sıra CrD'nin 0-0 bandının rotasyonel analizi yapıldı. [ 93RAM/JAR2 ]'de spektrumlar daha fazlasını gösterir yüksek çözünürlük Fourier spektrometresi kullanılarak elde edilen 0-0 bandının çizgilerinin konumları rafine edildi ve üst ve alt durumların dönme sabitleri ve ince yapı sabitlerinin daha doğru değerleri elde edildi. A 6 Σ + durumundaki pertürbasyonların bir analizi, pertürbasyon durumunun 4 Σ + olduğunu ve T 00 = 11186 cm -1 enerji ve B 0 = 6.10 cm -1 dönme sabiti olduğunu gösterdi. [95RAM/BER2] ve [2001BAU/RAM]'de CrD molekülünün [95RAM/BER2] 0-1, 0-0, 1-0 ve 1-2 bantlarının ve 1-0 ve 1 -1 bantlarının dönme yapısı CrH molekülü [ 2001BAU/RAM ]. [2005SHI/BRU]'da, A 6 Σ + durumunun v = 0 ve 1 seviyelerinin ömürleri, rezonanslı iki foton iyonizasyon yöntemi ve 50 CrH izotopomerinin 0-0 çizgilerinin dalga sayıları ile belirlendi. bandı ölçüldü. [2006CHO/MER]'de, 1-0 CrH bandının ilk çizgilerinin (N ≤ 7) dalga sayıları lazer uyarma spektrumunda ölçülmüştür. A 6 Σ + (v=1) durumunun dönme seviyelerinin gözlemlenen düzensizlikleri, a 4 Σ + (v=1) ve B 6 Π(v=0) durumlarına atfedilir. [2007CHE/STE]'de, sabit bir elektrik alanında 0-0 CrD bandının birkaç ilk satırının kayması ve bölünmesi lazer uyarı spektrumunda ölçüldü, dipol momenti X 6 Σ + (v=) durumlarında belirlendi. 0) ve A 6 Σ + (v=0 ). [2007CHE/BAK]'da, 0-0 ve 1-0 CrH bantlarının ilk dönme çizgilerinin Zeeman bölünmesi lazer uyarım spektrumlarında incelenmiştir. Kızılötesi CrH sistemi, güneşin [ 80ENG/WOH ], S-tipi yıldızların [ 80LIN/OLO ] ve kahverengi cücelerin [ 99KIR/ALL ] tayfında tanımlanmıştır.
CrH ve CrD'nin zemin elektronik durumundaki titreşim geçişleri [79VAN/DEV, 91LIP/BAC, 2003WAN/AND2]'de gözlemlendi. [79VAN/DEV]'de, 4K'da bir Ar matrisindeki CrH ve CrD moleküllerine 1548 ve 1112 cm–1'lik absorpsiyon frekansları atanmıştır. [91LIP/BAC]'de CrH molekülünün 1-0 ve 2-1 titreşim geçişlerinin dönme çizgileri lazer manyetik rezonans ile ölçülmüş ve temel durumun titreşim sabitleri elde edilmiştir. [2003WAN/AND2]'de, 1603.3 ve 1158.7 cm–1 Ar matrisindeki absorpsiyon frekansları, [91LIP/BAC] verileri dikkate alınarak CrH ve CrD moleküllerine atanmıştır.
CrH ve CrD'nin temel durumundaki rotasyonel geçişler [91COR/BRO, 93BRO/BEA, 2004HAL/ZIU, 2006HAR/BRO]'da gözlendi. [ 91COR/BRO ] da yaklaşık 500 lazer manyetik rezonanslar, 5 alt dönme geçişi ile ilişkili olarak, dönme enerjisini tanımlayan bir dizi parametre, temel durumun titreşim seviyesinde v=0 dönme seviyelerinin ince ve aşırı ince bölünmesi elde edilir. [ 93BRO/BEA ] makalesi, N = 1←0 dönme geçişinin 6 bileşeninin rafine frekanslarını verir. [2004HAL/ZIU]'da N = 1←0 CrH geçiş bileşenleri ve N = 2←1 CrD geçiş bileşenleri doğrudan milimetre altı absorpsiyon spektrumunda ölçülür. Geçiş bileşenleri N = 1←0 CrH [2006HAR/BRO]'da yeniden ölçüldü (daha iyi sinyal-gürültü oranıyla). Bu ölçümlerin verileri [91COR/BRO] ve [91LIP/BAC] ölçüm verileriyle birlikte [2006HAR/BRO]'da işlendi ve CrH'nin temel durumu için denge olanlar dahil en iyi sabitler seti elde edildi. şu anda.
Ar matrisindeki CrH molekülünün EPR spektrumu [79VAN/DEV, 85VAN/BAU]'da incelenmiştir. Molekülün 6 Σ temel durumuna sahip olduğu tespit edilmiştir.
CrH - ve CrD - anyonlarının fotoelektron spektrumu [87MIL/FEI]'de elde edildi. Yazarların yorumuna göre, spektrum, anyonun zeminden ve uyarılmış durumlarından zemine geçişleri ve nötr molekülün A 6 Σ + durumlarını gösterir. Spektrumdaki birkaç tepe atanmamıştır. Temel durumdaki titreşim frekansı CrD ~ 1240 cm -1 olarak belirlenmiştir.
CrH'nin kuantum mekanik hesaplamaları [ 81DAS, 82GRO/WAH, 83WAL/BAU, 86CHO/LAN, 93DAI/BAL, 96FUJ/IWA, 97BAR/ADA, 2001BAU/RAM, 2003ROO, 2004GHI/ROO, 2006FUR/PER, 2006KOS'ta gerçekleştirilmiştir. /MAT, 2007JEN/ROO, 2008GOE/MAS]. Uyarılmış elektronik durumların enerjileri [93DAI/BAL, 2001BAU/RAM, 2003ROO, 2004GHI/ROO, 2006KOS/MAT, 2008GOE/MAS]'da hesaplandı.
Uyarılmış durumların enerjileri verilere göre verilmiştir. deneysel çalışma[93RAM/JAR2] ( a 4 Σ +), [ 2001BAU/RAM ] ( A 6 Σ +), [ 2006CHO/MER ] ( B 6 Π), [ 84HUG/GER ] ( D(6 Π)) ve hesaplamaların sonuçlarından tahmin edilmiştir [ 93DAI/BAL, 2006KOS/MAT ] ( b 4 Π, c 4 Δ), [ 93DAI/BAL, 2003ROO, 2004GHI/ROO, 2006KOS/MAT ] ( C 6Δ).
CrH'nin uyarılmış durumlarının titreşim ve dönme sabitleri, termodinamik fonksiyonların hesaplanmasında kullanılmamıştır ve referans olarak Tablo Cr.D1'de verilmiştir. devlet için A 6 Σ + deneysel sabitlerdir [ 2001BAU/RAM ], dönme sabiti a 4 Σ + [ 93RAM/JAR2]'ye göre verilir. Kalan durumlar için w e ve r e , hesaplama sonuçları üzerinden ortalaması alınır [ 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).
Sentetik durumların istatistiksel ağırlıkları, Cr + H - iyonik model kullanılarak tahmin edildi. 40000 cm-1'in altındaki ligand alanındaki tahmini enerji ile Cr+ iyon terimlerinin istatistiksel ağırlıklarını birleştirirler. Ligand alanındaki terimlerin enerjileri, aynı konfigürasyondaki terimlerin nispi düzenlemesinin ligand alanındaki ve serbest iyondaki aynı olduğu varsayımıyla tahmin edildi. Ligand alanındaki serbest iyonun konfigürasyon kayması, molekülün deneysel olarak gözlemlenen ve hesaplanan elektronik durumlarının (iyonik model çerçevesinde) yorumlanmasına dayalı olarak belirlendi. Böylece, X 6 Σ + temel durumu, 3d 5 konfigürasyonunun 6 S terimine atanır ve A 6 Σ + , B 6 Π, C 6 Δ ve 4 Σ + , 4 Π, 4 Δ durumları aşağıdakilere karşılık gelir: terimlerin bileşenlerini ayırma 6 D ve 4 D konfigürasyonları 4s 1 3d 4 . D(6 Π) durumu 4p 1 3d 4 konfigürasyonuna atanmıştır. Serbest iyondaki terimlerin enerjileri [71MOO]'da verilmiştir. Ligand alanındaki terimlerin bölünmesi dikkate alınmadı.
Termodinamik fonksiyonlar CrH(g) (1.3) - (1.6), (1.9), (1.10), (1.93) - (1.95) denklemleri kullanılarak hesaplandı. değerler Q dahili ve türevleri (1.90) - (1.92) denklemleri ile on bir uyarılmış durum dikkate alınarak hesaplanmıştır. Q no.vr ( ben) = (p ben /p X)Q no.vr ( X) . X 6 Σ + durumunun titreşimsel-dönel bölüm fonksiyonu ve türevleri, K -1 × mol -1 denklemleri kullanılarak hesaplandı.
H o (298.15 K) - H o (0) = 8.670 ± 0.021 kJ× mol -1
Hesaplanan termodinamik fonksiyonlar CrH(g)'deki ana hatalar hesaplama yönteminden kaynaklanmaktadır. T = 298.15, 1000, 3000 ve 6000 K'de Φº(T) değerlerindeki hatalar sırasıyla 0.07, 0.2, 0.7 ve 1.7 J×K -1 × mol -1 olarak tahmin edilmektedir.
CrH(g)'nin termodinamik fonksiyonları daha önce yayınlanmamıştı.
CrH(g) için termokimyasal değerler.
CrH(g)=Cr(g)+H(g) reaksiyonunun denge sabiti, ayrışma enerjisinin kabul edilen değerinden hesaplanmıştır.
D° 0 (CrH) \u003d 184 ± 10 kJ × mol -1 \u003d 15380 ± 840 cm -1.
Kabul edilen değer, iki gazlı heterolitik reaksiyonun enerjilerinin ölçümlerinin sonuçlarına dayanmaktadır, yani: CrH = Cr - + H + (1), ΔЕ(1) = 1420 ± 13 kJ× mol -1 , iyon-siklotron rezonansı yöntem [ 85SAL/LAN ] ve CrH = Cr + + H - (2), ΔЕ(2) = 767.1 ± 6.8 kJ× mol -1 , Cr + ve bir dizi amin arasındaki etkileşim reaksiyonlarının eşik enerjilerinin belirlenmesi [ 93CHE/CLE]. Bu değerlerin bu yayında kabul edilen değerlerle kombinasyonu 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 ve ayrıca [ 85HOT/LIN ]'de verilen EA(Cr) = -64.3 ± 1.2 kJ× mol -1 değeri ile değerlere yol açar D° 0 (CrN) = 172.3 ± 13 ve D° 0 (CrH) = 187.0 ± 7 kJ× mol -1 işler için [ 85SAL/LAN, 93CHE/CLE ], sırasıyla. Elde edilen değerler makul bir uyum içindedir; ağırlıklı ortalama 184 ± 6 kJ mol-1'dir. Bu anlam bu baskıda benimsenmiştir. Belirtilen makalelerin sonuçlarını belirli bir sıcaklığa güvenilir bir şekilde atfetmedeki zorluklar nedeniyle hata biraz artar. Denge koşulları altında (Knudsen kütle spektrometrisi, [ 81KAN/MOO ]) CrH molekülünü saptama girişimi başarısız oldu; [ 81KAN/MOO ]'da verilen bağıntı D° 0 (CrH) ≤ 188 kJ× mol -1 tavsiye ile çelişmez.
Kabul edilen değer şu değerlere karşılık gelir:
Δf Hº(CrH, g, 0 K) = 426.388 ± 10.2 kJ mol -1 ve
Δf Hº(CrH, g, 298.15 K) = 426.774 ± 10.2 kJ mol -1 .
1) Krom (III) oksit.
Krom oksit elde edilebilir:
Amonyum dikromatın termal ayrışması:
(NH 4) 2 C 2 O 7 Cr 2 O 3 + N 2 + 4H 2 O
Potasyum dikromatın karbon (kok) veya kükürt ile indirgenmesi:
2K 2 Cr 2 O 7 + 3C 2Cr 2 O 3 + 2K 2 CO 3 + CO 2
K 2 Cr 2 O 7 + S Cr 2 O 3 + K 2 SO 4
Krom(III) oksit amfoterik özelliklere sahiptir.
Asitler ile krom (III) oksit tuzları oluşturur:
Cr 2 O 3 + 6HCl \u003d 2CrCl 3 + 3H 2 O
Krom oksit (III) ile alkalin oksitleri, hidroksitleri ve karbonatları alaşımlanırken ve alkali toprak metalleri kromatlar (III), (kromitler) oluşur:
Cr 2 O 3 + Ba (OH) 2 Ba (CrO 2) 2 + H 2 O
Cr 2 O 3 + Na 2 CO 3 2NaCrO 2 + CO 2
Oksitleyici ajanların alkali eriyikleri ile - kromatlar (VI) (kromatlar)
Cr 2 O 3 + 3KNO 3 + 4KOH = 2K 2 CrO 4 + 3KNO 2 + 2H 2 O
Cr 2 O 3 + 3Br 2 + 10NaOH = 2Na 2 CrO 4 + 6NaBr + 5H 2 O
Cr 2 O 3 + O 3 + 4KOH \u003d 2K 2 CrO 4 + 2H 2 O
Cr 2 O 3 + 3O 2 + 4Na 2 CO 3 \u003d 2Na 2 CrO 4 + 4CO 2
Cr 2 O 3 + 3NaNO 3 + 2Na 2 CO 3 2Na 2 CrO 4 + 2CO 2 + 3NaNO 2
Cr 2 O 3 + KClO 3 + 2Na 2 CO 3 = 2Na 2 CrO 4 + KCl + 2CO 2
2) Krom(III) hidroksit
Krom(III) hidroksit amfoterik özelliklere sahiptir.
2Cr(OH) 3 \u003d Cr203 + 3H2O
2Cr(OH) 3 + 3Br 2 + 10KOH = 2K 2 CrO 4 + 6KBr + 8H 2 O
3) Krom tuzları (III)
2CrCl 3 + 3Br 2 + 16KOH = 2K 2 CrO 4 + 6KBr + 6KCl + 8H 2 O
2CrCl 3 + 3H 2 O 2 + 10NaOH = 2Na 2 CrO 4 + 6NaCl + 8H 2 O
Cr 2 (SO 4) 3 + 3H 2 O 2 + 10NaOH \u003d 2Na 2 CrO 4 + 3Na 2 SO 4 + 8H 2 O
Cr 2 (SO 4) 3 + 3Br 2 + 16NaOH = 2Na 2 CrO 4 + 6NaBr + 3Na 2 SO 4 + 8H 2 O
Cr 2 (SO 4) 3 + 6KMnO 4 + 16KOH = 2K 2 CrO 4 + 6K 2 MnO 4 + 3K 2 SO 4 + 8H 2 O.
2Na 3 + 3Br 2 + 4NaOH \u003d 2Na2 CrO 4 + 6NaBr + 8H20
2K 3 + 3Br 2 + 4KOH = 2K 2 CrO 4 + 6KBr + 8H 2 O
2KCrO 2 + 3PbO 2 + 8KOH = 2K 2 CrO 4 + 3K 2 PbO 2 + 4H 2 O
Cr 2 S 3 + 30HNO 3 (kons.) \u003d 2Cr (NO 3) 3 + 3H 2 SO 4 + 24NO 2 + 12H 2 O
2CrCl3 + Zn = 2CrCl2 + ZnCl2
Kromatlar (III) asitlerle kolayca reaksiyona girer:
NaCrO 2 + HCl (eksik) + H20 \u003d Cr (OH) 3 + NaCl
NaCrO 2 + 4HCl (fazla) = CrCl 3 + NaCl + 2H 2 O
K 3 + 3CO 2 \u003d Cr (OH) 3 ↓ + 3NaHC03
Çözelti içinde tamamen hidrolize
NaCrO 2 + 2H20 \u003d Cr (OH) 3 ↓ + NaOH
Çoğu krom tuzları suda yüksek oranda çözünür, ancak kolayca hidrolize edilir:
Cr 3+ + HOH ↔ CrOH 2+ + H +
CrCl 3 + HOH ↔ CrOHCl 2 + HCl
Krom (III) katyonları ve zayıf veya uçucu bir asidin anyonu tarafından oluşturulan tuzlar, sulu çözeltilerde tamamen hidrolize edilir:
Cr 2 S 3 + 6H 2 O \u003d 2Cr (OH) 3 ↓ + 3H 2 S
Krom (VI) bileşikleri
1) Krom oksit (VI).
Krom(VI) oksit. Son derece zehirli!
Krom (VI) oksit, konsantre sülfürik asidin kuru kromatlar veya dikromatlar üzerindeki etkisiyle elde edilebilir:
Na 2 Cr 2 O 7 + 2H 2 SO 4 = 2CrO 3 + 2NaHSO 4 + H 2 O
Bazik oksitler, bazlar, su ile etkileşime giren asit oksit:
CrO 3 + Li 2 O → Li 2 CrO 4
CrO 3 + 2KOH → K 2 CrO 4 + H 2 O
CrO 3 + H 2 O \u003d H 2 CrO 4
2CrO 3 + H 2 O \u003d H 2 Cr 2 O 7
Krom (VI) oksit güçlü bir oksitleyici ajandır: karbon, kükürt, iyot, fosforu oksitlerken krom (III) okside dönüşür
4CrO 3 → 2Cr 2 O 3 + 3O 2.
4CrO 3 + 3S = 2Cr 2 O 3 + 3SO 2
Tuz oksidasyonu:
2CrO 3 + 3K 2 SO 3 + 3H 2 SO 4 \u003d 3K 2 SO 4 + Cr 2 (SO 4) 3 + 3H 2 O
Oksidasyon organik bileşikler:
4CrO 3 + C 2 H 5 OH + 6H 2 SO 4 = 2Cr 2 (SO 4) 2 + 2CO 2 + 9H 2 O
Güçlü oksitleyici ajanlar, kromik asitlerin tuzlarıdır - kromatlar ve dikromatlar. İndirgeme ürünleri krom (III) türevleridir.
Nötr bir ortamda, krom (III) hidroksit oluşur:
K 2 Cr 2 O 7 + 3Na 2 SO 3 + 4H 2 O \u003d 2Cr (OH) 3 ↓ + 3Na 2 SO 4 + 2KOH
2K 2 CrO 4 + 3(NH 4) 2 S + 2H 2 O = 2Cr(OH) 3 ↓ + 3S↓ + 6NH 3 + 4KOH
Alkali - hidroksokromatlarda (III):
2K 2 CrO 4 + 3NH 4 HS + 5H 2 O + 2KOH = 3S + 2K 3 + 3NH 3 H 2 O
2Na 2 CrO 4 + 3SO 2 + 2H20 + 8NaOH \u003d 2Na 3 + 3Na 2 SO 4
2Na 2 CrO 4 + 3Na 2 S + 8H 2 O \u003d 3S + 2Na 3 + 4NaOH
Asidik - krom (III) tuzlarında:
3H 2 S + K 2 Cr 2 O 7 + 4H 2 SO 4 = K 2 SO 4 + Cr 2 (SO 4) 3 + 3S + 7H 2 O
K 2 Cr 2 O 7 + 7H 2 SO 4 + 6KI = Cr 2 (SO 4) 3 + 3I 2 + 4K 2 SO 4 + 7H 2 O
K 2 Cr 2 O 7 + 3H 2 S + 4H 2 SO 4 = K 2 SO 4 + Cr 2 (SO 4) 3 + 3S + 7H 2 O
8K 2 Cr 2 O 7 + 3Ca 3 P 2 + 64HCl = 3Ca 3 (PO 4) 2 + 16CrCl 3 + 16KCl + 32H 2 O
K 2 Cr 2 O 7 + 7H 2 SO 4 + 6FeSO 4 = Cr 2 (SO 4) 3 + 3Fe 2 (SO 4) 3 + K 2 SO 4 + 7H 2 O
K 2 Cr 2 O 7 + 4H 2 SO 4 + 3KNO 2 = Cr 2 (SO 4) 3 + 3KNO 3 + K 2 SO 4 + 4H 2 O
K 2 Cr 2 O 7 + 14HCl = 3Cl 2 + 2CrCl 3 + 7H 2 O + 2KCl
K 2 Cr 2 O 7 + 3SO 2 + 8HCl = 2KCl + 2CrCl 3 + 3H 2SO 4 + H 2 O
2K 2 CrO 4 + 16HCl = 3Cl 2 + 2CrCl 3 + 8H20 + 4KCl
Geri kazanım ürünü çeşitli ortamlarşematik olarak temsil edilebilir:
H 2 O Cr(OH) 3 gri-yeşil çökelti
K 2 CrO 4 (CrO 4 2–)
OH - 3 - zümrüt yeşili solüsyon
K 2 Cr 2 O 7 (Cr 2 O 7 2–) H + Cr 3+ mavi-mor solüsyon
Kromik asit - kromatlar - tuzları sarıdır ve dikromik asit - dikromatlar - tuzları turuncudur. Çözeltinin reaksiyonunu değiştirerek, kromatların dikromatlara karşılıklı dönüşümünü gerçekleştirmek mümkündür:
2K 2 CrO 4 + 2HCl (fark) = K 2 Cr 2 O 7 + 2KCl + H 2 O
2K 2 CrO 4 + H 2 O + CO 2 \u003d K 2 Cr 2 O 7 + KHCO 3
asidik ortam
2СrO 4 2 – + 2H + Cr 2 O 7 2– + H 2 O
alkali ortam
Krom. Krom bileşikleri.
1. Krom (III) sülfür su ile işlenirken gaz açığa çıktı ve çözünmeyen bir madde kaldı. Bu maddeye kostik soda çözeltisi ilave edilerek klor gazı geçirilirken çözelti sarı bir renk aldı. Çözelti, sülfürik asit ile asitleştirildi, sonuç olarak renk turuncuya döndü; sülfürün su ile muamelesi sırasında açığa çıkan gaz elde edilen solüsyondan geçirildi ve solüsyonun rengi yeşile döndü. Tanımlanan reaksiyonların denklemlerini yazın.
2. Bilinmeyen bir toz halindeki maddeyi, turuncu renkli turuncu bir maddeyi kısaca ısıttıktan sonra, rengin yeşile dönüşmesi, gaz ve kıvılcım salınımının eşlik ettiği kendiliğinden bir reaksiyon başlar. Katı tortu, kostik potas ile karıştırıldı ve ısıtıldı, nihai madde, seyreltik bir hidroklorik asit çözeltisine ilave edildi ve fazla asitte çözünen yeşil bir çökelti oluştu. Tanımlanan reaksiyonların denklemlerini yazın.
3. İki tuz alevi mor renge boyar. Bunlardan biri renksizdir ve konsantre sülfürik asit ile hafifçe ısıtıldığında, içinde bakırın çözüldüğü bir sıvı damıtılır, son dönüşüme kahverengi gazın evrimi eşlik eder. Çözeltiye sülfürik asit çözeltisinin ikinci tuzu eklendiğinde çözeltinin sarı rengi turuncuya döner ve elde edilen çözelti alkali ile nötralize edildiğinde orijinal renk eski haline döner. Tanımlanan reaksiyonların denklemlerini yazın.
4. Hidroklorik asit ile muamele edilmiş üç değerlikli krom hidroksit. Nihai çözeltiye potasyum ilave edildi, çökelti ayrıldı ve konsantre bir kostik potas çözeltisine ilave edildi, sonuç olarak çökelti çözüldü. Fazla hidroklorik asit eklendikten sonra yeşil bir çözelti elde edildi. Tanımlanan reaksiyonların denklemlerini yazın.
5. Alevi mora çeviren sarı bir tuz çözeltisine seyreltik hidroklorik asit eklendiğinde, renk turuncu-kırmızıya döner. Çözeltinin konsantre alkali ile nötralize edilmesinden sonra çözeltinin rengi orijinal rengine döndü. Elde edilen karışıma baryum klorür eklendiğinde sarı bir çökelti oluşur. Çökelti süzüldü ve süzüntüye gümüş nitrat çözeltisi ilave edildi. Tanımlanan reaksiyonların denklemlerini yazın.
6. Üç değerlikli bir krom sülfat çözeltisine soda külü ilave edildi. Oluşan çökelti ayrıldı, bir sodyum hidroksit çözeltisine aktarıldı, brom eklendi ve ısıtıldı. Reaksiyon ürünlerinin sülfürik asit ile nötrleştirilmesinden sonra, çözelti, çözeltiden kükürt dioksit geçtikten sonra kaybolan turuncu bir renk alır. Tanımlanan reaksiyonların denklemlerini yazın.
7) Krom(III) sülfür tozu su ile işlendi. Oluşan gri-yeşil çökelti, potasyum hidroksit varlığında klorlu su ile muamele edildi. Ortaya çıkan sarı çözeltiye bir potasyum sülfit çözeltisi eklendi ve kütle sabit olana kadar kalsine edilen gri-yeşil bir çökelti tekrar düştü. Tanımlanan reaksiyonların denklemlerini yazın.
8) Krom(III) sülfür tozu, sülfürik asit içinde çözüldü. Bu durumda gaz açığa çıkmış ve bir çözelti oluşmuştur. Elde edilen çözeltiye fazla miktarda amonyak çözeltisi ilave edildi ve gaz, bir kurşun nitrat çözeltisinden geçirildi. Ortaya çıkan siyah çökelti, hidrojen peroksit ile muameleden sonra beyaza döndü. Tanımlanan reaksiyonların denklemlerini yazın.
9) Isıtmada ayrışan amonyum dikromat. Katı bozunma ürünü sülfürik asit içinde çözüldü. Sodyum hidroksit çözeltisi, bir çökelti oluşana kadar nihai çözeltiye ilave edildi. Çökeltiye daha fazla sodyum hidroksit ilavesi üzerine, çözünmüştür. Tanımlanan reaksiyonların denklemlerini yazın.
10) Krom(VI) oksit, potasyum hidroksit ile reaksiyona girdi. Nihai madde, sülfürik asit ile muamele edildi, nihai çözeltiden turuncu bir tuz izole edildi. Bu tuz hidrobromik asit ile muamele edildi. Ortaya çıkan basit madde, hidrojen sülfür ile reaksiyona girdi. Tanımlanan reaksiyonların denklemlerini yazın.
11. Krom klor içinde yandı. Nihai tuz, hidrojen peroksit ve sodyum hidroksit içeren bir çözelti ile reaksiyona girdi. Elde edilen sarı çözeltiye fazla sülfürik asit ilave edildi, çözeltinin rengi turuncuya döndü. Bakır(I) oksit bu solüsyonla reaksiyona girdiğinde solüsyonun rengi mavi-yeşile döndü. Tanımlanan reaksiyonların denklemlerini yazın.
12. Sodyum nitrat, sodyum karbonat varlığında krom (III) oksit ile kaynaştırıldı. ortaya çıkan gaz, beyaz bir çökelti oluşturmak için fazla baryum hidroksit çözeltisi ile reaksiyona girdi. Çökelti fazla hidroklorik asit solüsyonunda çözündürüldü ve çökelme durana kadar elde edilen solüsyona gümüş nitrat ilave edildi. Tanımlanan reaksiyonların denklemlerini yazın.
13. Potasyum kükürt ile kaynaştırıldı. Nihai tuz, hidroklorik asit ile işlendi. ortaya çıkan gaz, sülfürik asit içindeki bir potasyum dikromat çözeltisinden geçirildi. çöken sarı madde süzüldü ve alüminyum ile eritildi. Tanımlanan reaksiyonların denklemlerini yazın.
14. Krom, klor atmosferinde yandı. Potasyum hidroksit, çökelme durana kadar elde edilen tuza damla damla ilave edildi. Nihai çökelti, kostik potasyum içinde hidrojen peroksit ile oksitlendi ve buharlaştırıldı. Nihai katı tortuya, fazla miktarda sıcak konsantre hidroklorik asit çözeltisi ilave edildi. Tanımlanan reaksiyonların denklemlerini yazın.
Krom. Krom bileşikleri.
1) Cr 2 S 3 + 6H 2 O \u003d 2Cr (OH) 3 ↓ + 3H 2 S
2Cr(OH) 3 + 3Cl 2 + 10NaOH = 2Na 2 CrO 4 + 6NaCl + 8H 2 O
Na 2 Cr 2 O 7 + 4H 2 SO 4 + 3H 2 S = Cr 2 (SO 4) 3 + Na 2 SO 4 + 3S↓ + 7H 2 O
2) (NH 4) 2 Cr 2 O 7 Cr 2 O 3 + N 2 + 4H 2 O
Cr 2 O 3 + 2KOH 2KCrO 2 + H 2 O
KCrO 2 + H20 + HCl \u003d KCl + Cr (OH) 3 ↓
Cr(OH) 3 + 3HCl = CrCl3 + 3H2O
3) KNO 3 (katı) + H 2 SO 4 (kons.) HNO 3 + KHSO 4
4HNO 3 + Cu \u003d Cu (NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O
2K 2 CrO 4 + H 2 SO 4 = K 2 Cr 2 O 7 + K 2 SO 4 + H 2 O
K 2 Cr 2 O 7 + 2KOH \u003d 2K 2 CrO 4 + H 2 O
4) Cr(OH) 3 + 3HCl = CrCl3 + 3H2O
2CrCl 3 + 3K 2 CO3 + 3H 2 O \u003d 2Cr (OH) 3 ↓ + 3CO 2 + 6KCl
Cr(OH) 3 + 3KOH = K3
K 3 + 6HCl \u003d CrCl 3 + 3KCl + 6H20
5) 2K 2 CrO 4 + 2HCl = K 2 Cr 2 O 7 + 2KCl + H 2 O
K 2 Cr 2 O 7 + 2KOH \u003d 2K 2 CrO 4 + H 2 O
K 2 CrO 4 + BaCl 2 = BaCrO 4 ↓ + 2 KCl
KCl + AgNO 3 = AgCl↓ + KNO 3
6) Cr 2 (SO 4) 3 + 3Na 2 CO 3 + 6H 2 O \u003d 2Cr (OH) 3 ↓ + 3CO 2 + 3K 2 SO 4
2Cr(OH) 3 + 3Br 2 + 10NaOH = 2Na 2 CrO 4 + 6NaBr + 8H 2 O
2Na 2 CrO 4 + H 2 SO 4 = Na 2 Cr 2 O 7 + Na 2 SO 4 + H 2 O
Na 2 Cr 2 O 7 + H 2 SO 4 + 3SO 2 = Cr 2 (SO 4) 3 + Na 2 SO 4 + H 2 O
7) Cr 2 S 3 + 6H 2 O \u003d 2Cr (OH) 3 ↓ + 3H 2 S
2Cr(OH) 3 + 3Cl 2 + 10KOH = 2K 2 CrO 4 + 6KCl + 8H 2 O
2K 2 CrO 4 + 3K 2 SO 3 + 5H 2 O = 2Cr(OH) 2 + 3K 2 SO 4 + 4KOH
2Cr(OH)3Cr2O3 + 3H2O
8) Cr 2 S 3 + 3H 2 SO 4 = Cr 2 (SO 4) 3 + 3H 2 S
Cr 2 (SO 4) 3 + 6NH 3 + 6H 2 O \u003d 2Cr (OH) 3 ↓ + 3 (NH 4) 2 SO 4
H 2 S + Pb (NO 3) 2 \u003d PbS + 2HNO 3
PbS + 4H 2 O 2 \u003d PbSO 4 + 4H 2 O
9) (NH 4) 2 Cr 2 O 7 Cr 2 O 3 + N 2 + 4H 2 O
Cr 2 O 3 + 3H 2 SO 4 \u003d Cr 2 (SO 4) 3 + 3H 2 O
Cr 2 (SO 4) 3 + 6NaOH \u003d 2Cr (OH) 3 ↓ + 3Na 2 SO 4
Cr(OH)3 + 3NaOH = Na3
10) CrO 3 + 2KOH = K 2 CrO 4 + H 2 O
2K 2 CrO 4 + H 2 SO 4 (fark) \u003d K 2 Cr 2 O 7 + K 2 SO 4 + H 2 O
K 2 Cr 2 O 7 + 14HBr = 3Br 2 + 2CrBr 3 + 7H 2 O + 2KBr
Br 2 + H 2 S \u003d S + 2HBr
11) 2Cr + 3Cl 2 = 2CrCl 3
2CrCl 3 + 10NaOH + 3H 2 O 2 = 2Na 2 CrO 4 + 6NaCl + 8H 2 O
2Na 2 CrO 4 + H 2 SO 4 = Na 2 Cr 2 O 7 + Na 2 SO 4 + H 2 O
Na 2 Cr 2 O 7 + 3Cu 2 O + 10H 2 SO 4 = 6CuSO 4 + Cr 2 (SO 4) 3 + Na 2 SO 4 + 10H 2 O
12) 3NaNO 3 + Cr 2 O 3 + 2Na 2 CO 3 = 2Na 2 CrO 4 + 3NaNO 2 + 2CO 2
CO 2 + Ba(OH) 2 = BaCO 3 ↓ + H 2 O
BaCO 3 + 2HCl \u003d BaCl 2 + CO 2 + H 2 O
BaCl 2 + 2AgNO 3 \u003d 2AgCl ↓ + Ba (NO 3) 2
13) 2K + S = K 2 S
K 2S + 2HCl \u003d 2KCl + H2S
3H 2 S + K 2 Cr 2 O 7 + 4H 2 SO 4 = 3S + Cr 2 (SO 4) 3 + K 2 SO 4 + 7H 2 O
3S + 2Al \u003d Al 2 S 3
14) 2Cr + 3Cl 2 = 2CrCl 3
CrCl 3 + 3KOH \u003d 3KCl + Cr (OH) 3 ↓
2Cr(OH) 3 + 3H 2 O 2 + 4KOH = 2K 2 CrO 4 + 8H 2 O
2K 2 CrO 4 + 16HCl = 2CrCl 3 + 4KCl + 3Cl 2 + 8H 2 O
Ametaller.
IV A grubu (karbon, silikon).
Karbon. Karbon bileşikleri.
I. Karbon.
Karbon hem indirgeyici hem de oksitleyici özellikler gösterebilir. Karbon, kendisine kıyasla daha yüksek elektronegatifliğe sahip metal olmayanların oluşturduğu basit maddelerle (halojenler, oksijen, kükürt, azot) ve ayrıca metal oksitler, su ve diğer oksitleyici maddeler ile indirgeyici özellikler gösterir.
Fazla hava ile ısıtıldığında, grafit yanarak karbon monoksit (IV) oluşturur:
Oksijen eksikliği ile CO alabilirsiniz
Halihazırda oda sıcaklığında olan amorf karbon, flor ile reaksiyona girer.
C + 2F 2 = CF 4
Klor ile ısıtıldığında:
C + 2Cl2 = CCl4
Daha güçlü ısıtma ile karbon, kükürt, silikon ile reaksiyona girer:
Bir elektrik boşalmasının etkisi altında, karbon nitrojen ile birleşerek diasin oluşturur:
2C + N 2 → N ≡ C - C ≡ N
Bir katalizör (nikel) varlığında ve ısıtıldığında karbon hidrojen ile reaksiyona girer:
C + 2H2 = CH4
Su ile sıcak kok bir gaz karışımı oluşturur:
C + H 2 O \u003d CO + H 2
Karbonun indirgeme özellikleri pirometalurjide kullanılır:
C + CuO = Cu + CO
Aktif metal oksitleri ile ısıtıldığında karbon, karbürleri oluşturur:
3C + CaO \u003d CaC 2 + CO
9С + 2Al 2 O 3 \u003d Al 4 C 3 + 6CO
2C + Na2SO4 \u003d Na2S + CO2
2C + Na2CO3 \u003d 2Na + 3CO
Karbon, konsantre sülfürik ve nitrik asitler gibi güçlü oksitleyici ajanlar, diğer oksitleyici ajanlar tarafından oksitlenir:
C + 4HNO 3 (kons.) = CO 2 + 4NO 2 + 2H 2 O
C + 2H 2 SO 4 (kons.) \u003d 2SO 2 + CO 2 + 2H 2 O
3C + 8H 2 SO 4 + 2K 2 Cr 2 O 7 \u003d 2Cr 2 (SO 4) 3 + 2K 2 SO 4 + 3CO 2 + 8H 2 O
ile reaksiyonlarda aktif metaller karbon bir oksitleyici ajanın özelliklerini sergiler. Bu durumda, karbürler oluşur:
4C + 3Al \u003d Al 4 C3
Karbürler hidrolize uğrayarak hidrokarbonlar oluşturur:
Al 4 C3 + 12H20 \u003d 4Al (OH) 3 + 3CH 4
CaC 2 + 2H 2 O \u003d Ca (OH) 2 + C 2 H 2
Krom, 4. periyodun 6. grubunun ikincil bir alt grubunun bir elementidir. periyodik sistem kimyasal elementler D.I. Mendeleev, atomik numara 24. Cr (lat. Chromium) sembolü ile gösterilir. Basit madde kromu mavimsi beyaz sert bir metaldir.
Kromun kimyasal özellikleri
Normal koşullar altında, krom sadece flor ile reaksiyona girer. Yüksek sıcaklıklarda (600°C'nin üzerinde) oksijen, halojenler, nitrojen, silikon, bor, kükürt ve fosfor ile etkileşime girer.
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
Sıcak durumda, su buharı ile reaksiyona girer:
2Cr + 3H 2 O → Cr 2 O 3 + 3H 2
Krom, seyreltik kuvvetli asitlerde (HCl, H 2 SO 4) çözünür
Havanın yokluğunda Cr 2+ tuzları oluşur ve havada Cr 3+ tuzları oluşur.
Cr + 2HCl → CrCl 2 + H 2
2Cr + 6HCl + O 2 → 2CrCl 3 + 2H 2 O + H 2
Metal yüzeyinde koruyucu bir oksit filminin varlığı, konsantre asit çözeltileri - oksitleyici ajanlarla ilgili olarak pasifliğini açıklar.
krom bileşikleri
Krom(II) oksit ve krom(II) hidroksit baziktir.
Cr(OH) 2 + 2HCl → CrCl 2 + 2H 2 O
Krom (II) bileşikleri güçlü indirgeyici maddelerdir; atmosferik oksijenin etkisi altında krom (III) bileşiklerine geçer.
2CrCl 2 + 2HCl → 2CrCl 3 + H 2
4Cr(OH) 2 + O 2 + 2H 2 O → 4Cr(OH) 3
krom oksit (III) Cr 2 O 3 yeşil, suda çözünmeyen bir tozdur. Krom (III) hidroksit veya potasyum ve amonyum dikromatların kalsine edilmesiyle elde edilebilir:
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 (volkan reaksiyonu)
amfoterik oksit. Cr 2 O 3 alkaliler, soda ve asit tuzları ile birleştiğinde, oksidasyon durumu (+3) olan krom bileşikleri elde edilir:
Cr 2 O 3 + 2NaOH → 2NaCrO 2 + H 2 O
Cr 2 O 3 + Na 2 CO 3 → 2NaCrO 2 + CO 2
Bir alkali ve oksitleyici ajan karışımı ile kaynaştığında, oksidasyon durumunda (+6) krom bileşikleri elde edilir:
Cr 2 O 3 + 4KOH + KClO 3 → 2K 2 CrO 4 + KCl + 2H 2 O
Krom (III) hidroksit C r (OH) 3 . amfoterik hidroksit. Gri-yeşil, ısıtıldığında ayrışır, su kaybeder ve yeşil oluşturur metahidroksit CroO(OH). Suda çözünmez. Çözeltiden gri-mavi ve mavimsi-yeşil bir hidrat olarak çökelir. Asitler ve alkalilerle reaksiyona girer, amonyak hidrat ile etkileşime girmez.
Amfoterik özelliklere sahiptir - hem asitlerde hem de alkalilerde çözünür:
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 - (kons.) \u003d [Cr (OH) 6] 3-
Cr (OH) 3 + KOH → KCrO 2 + 2H 2 O Cr (OH) 3 + MON \u003d MCrO 2 (yeşil) + 2H 2 O (300-400 ° C, M \u003d Li, Na)
Cr(OH)3 →(120 Ö C – H 2 Ö) croO(OH) →(430-1000 0 C –H 2 Ö) Cr2O3
2Cr(OH) 3 + 4NaOH (kons.) + ZN202 (kons.) \u003d 2Na2CrO 4 + 8H 2 0
Fiş: bir krom(III) tuzları çözeltisinden amonyak hidrat ile çökeltme:
Cr 3+ + 3(NH3H20) = İler(OH) 3 ↓+ ЗНН 4+
Cr 2 (SO 4) 3 + 6NaOH → 2Cr(OH) 3 ↓+ 3Na 2 SO 4 (alkali fazlası - çökelti çözülür)
Krom (III) tuzları mor veya koyu yeşil bir renge sahiptir. Tarafından kimyasal özellikler renksiz alüminyum tuzlarına benzer.
Cr(III) bileşikleri hem oksitleyici hem de indirgeyici özellikler sergileyebilir:
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
altı değerlikli krom bileşikleri
Krom(VI) oksit CrO 3 - suda çözünür parlak kırmızı kristaller.
Potasyum kromat (veya dikromat) ve H2S04'ten (kons.) hazırlanır.
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 - asidik oksit, alkalilerle sarı kromatlar CrO 4 2- oluşturur:
CrO 3 + 2KOH → K 2 CrO 4 + H 2 O
Asidik bir ortamda kromatlar turuncu dikromatlara dönüşür 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
Alkali bir ortamda, bu reaksiyon ters yönde ilerler:
K 2 Cr 2 O 7 + 2KOH → 2K 2 CrO 4 + H 2 O
Potasyum dikromat asidik bir ortamda oksitleyici bir maddedir:
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
Potasyum kromat K 2 cr 4 hakkında . Oksosol. Sarı, higroskopik olmayan. Bozunmadan erir, termal olarak kararlıdır. Suda yüksek oranda çözünür sarıçözeltinin rengi CrO 4 2- iyonuna karşılık gelir, anyonu hafifçe hidrolize eder. Asidik bir ortamda K 2 Cr 2 O 7'ye geçer. Oksitleyici ajan (K 2 Cr 2 O 7'den daha zayıf). İyon değişim reaksiyonlarına girer.
kalitatif reaksiyon CrO 4 iyonu üzerinde 2- - kuvvetli asidik bir ortamda ayrışan sarı bir baryum kromat çökeltisinin çökelmesi. Kumaşları boyamak için mordan, deri tabaklama maddesi, seçici oksitleyici madde, reaktif olarak kullanılır. analitik Kimya.
En önemli reaksiyonların denklemleri:
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 (kons., ufuk) \u003d 2CrCl 3 + 3Cl 2 + 8H20 + 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 (kırmızı) ↓
Niteliksel yanıt:
K 2 CrO 4 + BaCl 2 \u003d 2KSl + BaCrO 4 ↓
2ВаСrO 4 (t) + 2НCl (razb.) = ВаСr 2 O 7(p) + VаС1 2 + Н 2 O
Fiş: kromitin havada potas ile sinterlenmesi:
4(Cr 2 Fe ‖‖)O 4 + 8K 2 CO 3 + 7O 2 = 8K 2 CrO 4 + 2Fe 2 O 3 + 8СO 2 (1000 °С)
potasyum dikromat K 2 cr 2 Ö 7 . Oksosol. teknik isim krom tepe. Turuncu-kırmızı, higroskopik değildir. Ayrışmadan erir, daha fazla ısıtıldığında ayrışır. Suda yüksek oranda çözünür Portakalçözeltinin rengi Cr 2 O 7 2-) iyonuna karşılık gelir. Alkali bir ortamda K 2 CrO 4 oluşturur. Çözeltide ve kaynaştığında tipik bir oksitleyici ajan. İyon değişim reaksiyonlarına girer.
kalitatif reaksiyonlar - H202 varlığında bir eter çözeltisinin mavi rengi, atomik hidrojenin etkisi altında sulu bir çözeltinin mavi rengi.
Deri tabaklama maddesi, kumaş boyama mordanı, piroteknik bileşimlerin bir bileşeni, analitik kimyada bir reaktif, H2S04 (kons.) ile karıştırılmış bir metal korozyon inhibitörü olarak - kimyasal bulaşıkları yıkamak için kullanılır.
En önemli reaksiyonların denklemleri:
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 (kons) \u003d 2CrCl 3 + 3Cl 2 + 7H20 + 2KCl (kaynar)
K 2 Cr 2 O 7 (t) + 2H 2 SO 4 (%96) ⇌2KHSO 4 + 2CrO 3 + H 2 O (“krom karışımı”)
K 2 Cr 2 O 7 +KOH (kons) \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- (kons.) + 2Ag + (razb.) \u003d Ag 2 Cr 2 O 7 (çok kırmızı) ↓
Cr 2 O 7 2- (razb.) + H 2 O + Pb 2+ \u003d 2H + + 2PbCrO 4 (kırmızı) ↓
K 2 Cr 2 O 7 (t) + 6HCl + 8H 0 (Zn) \u003d 2CrCl2 (syn) + 7H20 + 2KCl
Fiş: K 2 CrO 4'ün sülfürik asit ile işlenmesi:
2K 2 CrO 4 + H 2 SO 4 (%30) = K2cr 2 Ö 7 + K 2 SO 4 + H 2 O
Krom (II) hidroksit Cr (OH) 2, oksijen yokluğunda krom (II) tuzlarının çözeltilerinin alkalilerle işlenmesiyle sarı bir çökelti formunda elde edilir:
CrCl 2 + 2NaOH \u003d Cr (OH) 2 ¯ + 2NaCl
Cr(OH) 2 tipik temel özelliklere sahiptir ve güçlü bir indirgeyici ajandır:
2Cr(OH) 2 +H20+1/2O 2 =2Cr(OH) 3 ¯
Krom (II) tuzlarının sulu çözeltileri, krom metalinin bir hidrojen atmosferinde seyreltik asitlerde çözülmesiyle veya asidik bir ortamda çinko ile üç değerlikli krom tuzlarının indirgenmesiyle havaya erişim olmadan elde edilir. Krom (II)'nin susuz tuzları beyazdır ve sulu çözeltiler ve kristalli hidratlar mavidir.
Kimyasal özellikleri açısından, krom (II) tuzları, demir tuzlarına benzer, ancak daha belirgin indirgeme özellikleri, yani. karşılık gelen demirli bileşiklerin oksitlenmesinden daha kolaydır. Bu nedenle iki değerlikli krom bileşiklerini elde etmek ve depolamak çok zordur.
Krom hidroksit (III) Cr (OH) 3 - jelatinimsi gri-yeşil bir çökelti, alkalilerin krom (III) tuzlarının çözeltileri üzerindeki etkisiyle elde edilir:
Cr 2 (SO 4) 3 + 6NaOH \u003d 2Cr (OH) 3 ¯ + 3Na 2 SO 4
Krom (III) hidroksit, hem asitlerde hem de krom (III) tuzlarının oluşumu ile çözülen amfoterik özelliklere sahiptir:
2Cr (OH) 3 + 3H 2 SO 4 \u003d Cr 2 (SO 4) 3 + 6H 2 O ve alkalilerde hidroksikromit oluşumu ile: Cr (OH) 3 + NaOH \u003d Na 3
Cr (OH) 3 alkalilerle birleştiğinde metakromitler ve ortokromitler oluşur:
Cr (OH) 3 + NaOH \u003d NaCrO 2 + 2H20 Cr (OH) 3 + 3NaOH \u003d Na3 CrO 3 + 3H 2 O
Krom (III) hidroksiti kalsine ederken, krom (III) oksit oluşur:
2Cr (OH) 3 \u003d Cr203 + 3H2O
Üç değerlikli krom tuzları hem katı halde hem de sulu çözeltilerde renklendirilir. Örneğin, susuz krom (III) sülfat Cr 2 (SO 4) 3 mor-kırmızıdır, sulu krom (III) sülfat çözeltileri, koşullara bağlı olarak, mordan yeşile renk değiştirebilir. Bu, sulu çözeltilerde Cr3+ katyonunun, üç değerlikli kromun kompleks bileşikler oluşturma eğiliminden dolayı yalnızca hidratlı bir 3+ iyonu biçiminde bulunmasıyla açıklanır. Krom (III) tuzlarının sulu çözeltilerinin menekşe rengi tam olarak 3+ katyondan kaynaklanmaktadır. Isıtıldığında, karmaşık krom (III) tuzları
kısmen su kaybederek yeşile kadar çeşitli renklerde tuzlar oluşturur.
Üç değerlikli krom tuzları bileşim, kristal kafes yapısı ve çözünürlük açısından alüminyum tuzlarına benzer; bu nedenle, krom (III) ve alüminyum için potasyum krom şap KCr (SO 4) 2 12H 2 O oluşumu tipiktir, deri tabaklama için ve tekstil işinde mordan olarak kullanılırlar.
Krom (III)Cr 2 (SO 4) 3, CrCl 3 vb. tuzları havada depolandıklarında stabildirler ve çözeltilerde hidrolize uğrarlar:
Cr 3+ + 3Cl - + NON "Cr (OH) 2+ + 3Cl - + H +
Hidroliz, aşama I'e göre gider, ancak tamamen hidrolize olan tuzlar vardır:
Cr 2 S 3 + H 2 O \u003d Cr (OH) 3 ¯ + H 2 S
Alkali bir ortamda redoks reaksiyonlarında, krom (III) tuzları indirgeyici ajanlar gibi davranır:
Cr (OH) 2 - Cr (OH) 3 - H 2 CrO 4'ün çeşitli oksidasyon durumlarına sahip krom hidroksit serilerinde, temel özelliklerin doğal olarak zayıfladığı ve asit özelliklerinin arttığı belirtilmelidir. Özelliklerdeki böyle bir değişiklik, oksidasyon derecesindeki bir artıştan ve iyonik krom yarıçapındaki bir azalmadan kaynaklanmaktadır. Aynı seride, oksitleyici özellikler sürekli olarak geliştirilmiştir. Cr (II) bileşikleri güçlü indirgeyici ajanlardır, kolayca oksitlenirler, krom (III) bileşiklerine dönüşürler. Krom(VI) bileşikleri, kolayca krom(III) bileşiklerine indirgenen güçlü oksitleyici maddelerdir. Ara oksidasyon durumuna sahip bileşikler, yani. krom (III) bileşikleri, güçlü indirgeme ajanları ile etkileşime girdiğinde oksitleyici özellikler sergileyerek krom (II) bileşiklerine dönüşebilir ve güçlü oksitleyici ajanlarla etkileşime girdiğinde indirgeme özellikleri sergileyerek krom (VI) bileşiklerine dönüşebilir.