Хімічні властивості хрому - освітній портал і дошка оголошень

Розглянемо хімічні властивості хрому. У таблиці Д.І. Менделєєва елемент Cr знаходиться в четвертому періоді, VI B групі. Порядковий номер 24. Заряд ядра дорівнює +24. Графічна електронна формула хрому виглядає наступним чином (див. Малюнок)

У атома хрому Cr спостерігається проскакування електрона з 4s-підрівні на 3d-підрівні. В результаті цього атом переходить в більш сталий енергетичний стан.

Як і всі метали, хром Cr в з'єднаннях з неметалами проявляє тільки позитивну ступінь окислення, яка може приймати значення +2, +3, +4, +5 і +6 (в залежності від числа валентних електронів, які беруть участь в утворенні зв'язку).

Ступені окислення +4 і +5 для хрому є найменш характерними. Такі сполуки нечисленні і, як правило, нестійкі.

Практичне значення мають сполуки хрому, в яких він проявляє ступінь окислення +3 або +6.

З'єднання зі ступенем окислення +2 мають добре виражені відновні властивості і легко окислюються. Тривалий час вони можуть зберігатися тільки в інертному атмосфері у відсутності кисню. Найбільш стійкими є ті сполуки хрому, в яких він проявляє ступінь окислення +3.

При звичайних умовах хром реагує тільки з F2.

Хром взаємодіє з кислотами, у яких в ролі окислювача виступають іони Н +. При цьому без доступу повітря він окислюється до Cr 2+.

Концентрована H2 SO4 і HNO3 при звичайних умовах і на холоді на хром не діють через ефект пасивації. Але при нагріванні реакція стає можливою, причому хром окислюється до +3.

Хром утворює з киснем 3 оксиду: CrО, Cr2 О3 і CrО3. З них Cr2 O3 і CrO можна отримати прямим шляхом, а CrO3 синтезують тільки непрямим шляхом.

Зі збільшенням ступеня окислення хрому оснóвние властивості його оксидів і відповідних їм гідроксидів зменшуються, а їх кислотні властивості зростають.

Хром (II) оксиди CrО і відповідний йому гідроксид Cr (ОН) 2 мають оснóвним властивостями. Вони нестійкі і легко окислюються киснем повітря вже при звичайних умовах.

Аналогічним чином поводяться і солі двовалентного хрому.

Хром (III) оксиди і відповідний йому гідроксид Cr (ОН) 3 має амфотерні властивості.

Хром (VI) оксиди CrO3 є кислотним і при взаємодії з H2 O утворює суміш хромової і дихромової кислот:

Ці кислоти можуть існувати тільки в розбавлених водних розчинах. У чистому вигляді їх виділити не вдається, тому що вони тут же розпадаються на CrO3 і H2 O.

Солі хромової H2 CrO4 і дихромової H2 Cr2 O7 кислот є стійкими як в розчинах, так і в індивідуальному стані. Вони називаються, відповідно, хроматами і дихроматом.

Майже всі хромати мають жовте забарвлення.

У кислому середовищі хромати перетворюються в дихромати внаслідок протікання реакції:

Забарвлення розчину при цьому змінюється на помаранчеву. При додаванні до розчину дихромата лугу спостерігається зворотний процес - утворення хромату.

Хром (VI) оксиди, а також хромати і дихромати володіють добре вираженими окисними властивостями.

Причому найбільш сильно вони проявляються в кислому середовищі, коли в розчині присутні Дихромат-іони:

В останньому випадку соляна кислота виступає в ролі відновника і створює в розчині кисле середовище.

Найбільш відомими сполуками дихромової кислоти є калій-Дихромат (хромпик) K2 Cr2 O7 і натрій-Дихромат Na2 Cr2 O7.