Krom pokazuje isti stepen oksidacije u jedinjenjima. Oksidacijsko stanje hroma. Uloga u biologiji

hrom oksid (II) i hrom(II) hidroksid su bazične prirode

Cr(OH)+2HCl→CrCl+2HO

Jedinjenja hroma(II) su jaka redukciona sredstva; transformišu se u jedinjenje hroma(III) pod uticajem atmosferskog kiseonika.

2CrCl+ 2HCl → 2CrCl+ H

4Cr(OH)+O+ 2HO→4Cr(OH)

hrom oksid (III) CrO je zeleni prah nerastvorljiv u vodi. Može se dobiti kalcinacijom krom(III) hidroksida ili kalijum i amonijum dihromata:

2Cr(OH)-→CrO+ 3HO

4KCrO-→ 2CrO + 4KCrO + 3O

(NH)CrO-→ CrO+ N+ HO

Teško je komunicirati s koncentriranim otopinama kiselina i lužina:

Cr 2 O 3 + 6 KOH + 3H 2 O = 2K 3 [Cr(OH) 6 ]

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

Krom (III) hidroksid Cr(OH) 3 se dobija delovanjem lužina na rastvore soli hroma (III):

CrCl 3 + 3KOH = Cr(OH) 3 ↓ + 3KCl

Krom (III) hidroksid je sivo-zeleni talog, po prijemu kojeg se alkalija mora uzeti u nedostatku. Ovako dobijen hrom (III) hidroksid, za razliku od odgovarajućeg oksida, lako stupa u interakciju sa kiselinama i alkalijama, tj. pokazuje amfoterna svojstva:

Cr(OH) 3 + 3HNO 3 = Cr(NO 3) 3 + 3H 2 O

Cr(OH) 3 + 3KOH = K 3 [Cr(OH)6] (heksahidroksokromit K)

Kada se Cr(OH) 3 spoji sa alkalijama, dobijaju se metahromiti i ortohromiti:

Cr(OH) 3 + KOH = KCrO 2 (metakromit K)+ 2H 2 O

Cr(OH) 3 + KOH = K 3 CrO 3 (ortokromit K)+ 3H 2 O

jedinjenja hroma (VI).

hrom oksid (VI) - CrO 3 – tamnocrvena kristalna supstanca, visoko rastvorljiva u vodi – tipičan kiseli oksid. Ovaj oksid odgovara dvije kiseline:

CrO 3 + H 2 O = H 2 CrO 4 (hromna kiselina – nastaje kada ima viška vode)

CrO 3 + H 2 O =H 2 Cr 2 O 7 (dihromna kiselina - formirana pri visokoj koncentraciji krom oksida (3)).

Kromov oksid (6) je vrlo jak oksidant, stoga energično stupa u interakciju s organskim tvarima:

C 2 H 5 OH + 4CrO 3 = 2CO 2 + 2Cr 2 O 3 + 3H 2 O

Takođe oksidira jod, sumpor, fosfor, ugalj:

3S + 4CrO 3 = 3SO 2 + 2Cr 2 O 3

Kada se zagrije na 250 0 C, hrom oksid (6) se raspada:

4CrO3 = 2Cr2O3 + 3O2

Krom oksid (6) može se dobiti djelovanjem koncentrirane sumporne kiseline na čvrste hromate i dihromate:

K 2 Cr 2 O 7 + H 2 SO 4 = K 2 SO 4 + 2CrO 3 + H 2 O

Hromne i dihromne kiseline.

Kromne i dihromne kiseline postoje samo u vodenim rastvorima i formiraju stabilne soli, hromate i dihromate, respektivno. Kromati i njihovi rastvori su žute boje, dihromati su narandžaste boje.

Kromat - CrO 4 2- joni i dihromat - Cr2O 7 2- joni lako se transformišu jedni u druge kada se okruženje rastvora promeni

U kiseloj otopini hromati se pretvaraju u dihromate:

2K 2 CrO 4 + H 2 SO 4 = K 2 Cr 2 O 7 + K 2 SO 4 + H 2 O

U alkalnoj sredini dikromati se pretvaraju u hromate:

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

Kada se razblaži, dihromna kiselina se pretvara u hromnu kiselinu:

H 2 Cr 2 O 7 + H 2 O = 2H 2 CrO 4

Zavisnost svojstava jedinjenja hroma o stepenu oksidacije.

Oksidacijsko stanje

Karakter oksida	osnovni	amfoterično	kiselina
hidroksid		Cr(OH) 3 – H 3 CrO 3
Priroda hidroksida	osnovni	amfoterično	kiselina
→ slabljenje baznih svojstava i jačanje kiselih svojstava→

Redox svojstva jedinjenja hroma.

Reakcije u kiseloj sredini.

U kiseloj sredini, jedinjenja Cr +6 se transformišu u jedinjenja Cr +3 pod dejstvom redukcionih agenasa: H 2 S, SO 2, FeSO 4

K 2 Cr 2 O 7 + 3H 2 S + 4H 2 SO 4 = 3S + Cr 2 (SO 4) 3 + K 2 SO 4 + 7H 2 O

S -2 – 2e → S 0

2Cr +6 + 6e → 2Cr +3

Reakcije u alkalnoj sredini.

U alkalnoj sredini, jedinjenja hroma Cr +3 transformišu se u jedinjenja Cr +6 pod dejstvom oksidacionih sredstava: J2, Br2, Cl2, Ag2O, KClO3, H2O2, KMnO4:

2KCrO 2 +3 Br2 +8NaOH =2Na 2 CrO 4 + 2KBr +4NaBr + 4H 2 O

Cr +3 - 3e → Cr +6

DEFINICIJA

Chromium nalazi se u četvrtom periodu VI grupe sekundarne (B) podgrupe periodni sistem. Oznaka – Kr. U obliku jednostavne supstance - sivkasto-bijelog sjajnog metala.

Krom ima kubičnu rešetkastu strukturu usmjerenu na tijelo. Gustina - 7,2 g/cm3. Tačke topljenja i ključanja su 1890 o C i 2680 o C, respektivno.

Oksidacijsko stanje hroma u jedinjenjima

Krom može postojati u obliku jednostavne tvari - metala, a oksidacijsko stanje metala u elementarnom stanju je jednako nula, budući da je raspodjela elektronske gustine u njima ujednačena.

Stanja oksidacije (+2) I (+3) hrom se pojavljuje u oksidima (Cr +2 O, Cr +3 2 O 3), hidroksidima (Cr +2 (OH) 2, Cr +3 (OH) 3), halogenidima (Cr +2 Cl 2, Cr +3 Cl 3 ), sulfate (Cr +2 SO 4, Cr +3 2 (SO 4) 3) i druga jedinjenja.

Krom također karakterizira njegovo oksidacijsko stanje (+6) : Cr +6 O 3, H 2 Cr +6 O 4, H 2 Cr +6 2 O 7, K 2 Cr +6 2 O 7, itd.

Primjeri rješavanja problema

PRIMJER 1

PRIMJER 2

Vježbajte

Fosfor ima isto oksidaciono stanje u sledećim jedinjenjima:

a) Ca 3 P 2 i H 3 PO 3;

b) KH 2 PO 4 i KPO 3;

c) P 4 O 6 i P 4 O 10;

d) H 3 PO 4 i H 3 PO 3.

Rješenje

Da bismo dali tačan odgovor na postavljeno pitanje, naizmjenično ćemo određivati stupanj oksidacije fosfora u svakom paru predloženih spojeva.

a) Stanje oksidacije kalcijuma je (+2), kiseonika i vodonika - (-2) i (+1), respektivno. Uzmimo vrijednost oksidacijskog stanja fosfora kao "x" i "y" u predloženim spojevima:

3 ×2 + x ×2 = 0;

3 + y + 3×(-2) = 0;

Odgovor je netačan.

b) Oksidacijsko stanje kalijuma je (+1), kiseonika i vodonika (-2) i (+1), respektivno. Uzmimo vrijednost oksidacijskog stanja hlora kao "x" i "y" u predloženim spojevima:

1 + 2×1 +x + (-2)×4 = 0;

1 + y + (-2)×3 = 0;

Odgovor je tačan.

Odgovori

Opcija (b).

Uvod

Oksidacijsko stanje (CO) - ovo je simbol u hemiji koji služi za određivanje naboja atoma hemijskog elementa (ili grupe elemenata). Bez oksidacionih stanja ne može se riješiti niti jedan problem, niti jedna jednadžba, ali što je najvažnije, bez njih ne možemo jasno odrediti svojstva elementa i kakvu će ulogu imati u raznim spojevima.

Značajno je da periodični sistem (PS) D.I. Mendeljejev je grupisan na najgenijalniji način: svi elementi su podijeljeni u periode, grupe, podgrupe, njihovi serijski brojevi također odgovaraju određenim pokazateljima. Zahvaljujući tome, ne moramo napamet učiti kvalitete svakog hemijskog elementa (CE), jer ga lako možemo pronaći u tabeli i odrediti sve što je potrebno. Međutim, čak i u ovom slučaju, neki ljudi zaboravljaju školsko znanje na kursu hemije (ili nakon što smo ih jednom zanemarili), primorani smo da se vratimo detaljnijem proučavanju ove teme.

Dakle, prvo morate formirati ispravne objektivne ideje o hromu ( Cr ), shvatite njegovu poziciju u PS-u, a zatim možete preći na najvažniji dio - vježbanje.
Chromium - Cr, položaj u periodnom sistemu, fizička i hemijska svojstva
Chromium - čvrste je, metalik, sjajne, srebrno-bijele (ili plavičaste) boje. Prilično je krhak, ali u isto vrijeme ima neuporedivu prednost u odnosu na mnoge druge metale - otpornost na koroziju; Zbog toga je važna komponenta u proizvodnji nerđajućeg čelika, a koristi se i za premazivanje površina drugih metala koji su skloniji koroziji. Hrom ima lošu toplotnu i električnu provodljivost.

ChE se nalazi u grupi VI, period 4, ima serijski broj 24 i ima atomska masa jednaka 52 g/mol. Zahvaljujući pasivizaciji, hrom ne stupa u interakciju sa sumporom ( H2SO4) i azot ( HNO3) kiseline, pokazuje stabilnost na vazduhu.

Ovo amfoterni metal - To znači da se može rastvoriti i u kiselinama i u lužinama. Element se otapa u jakim razrijeđenim kiselinama (na primjer, hlorovodonična kiselina HCl), u normalnim uslovima (n.s.) reaguje samo sa fluorom ( F). Kada se zagreva, hrom može da stupi u interakciju sa elementima grupe VII (halogeni), kiseonikom O 2, borom B, azotom N 2, siva S 2, silicijum Si. Ako ga zagrejete Cr, tada je u stanju da reaguje sa vodenom parom.

Hajde sada da razgovaramo direktno o tome koja oksidaciona stanja ima dati CE: može dobiti CO +4, +6, kao i +2 u prostoru bez vazduha, +3 u prostoru sa vazduhom. Krom je, kao i svaki drugi metal, snažan redukcijski agens.

Tvari različitih oksidacijskih stanja

+2. Kada Cr stiče CO+2, supstanca pokazuje osnovna i vrlo snažna obnavljajuća svojstva. Na primjer, hrom (II) oksid - CrO, hrom hidroksid - Cr(OH)2, puno soli. Sintetiziraju se spojevi ovog elementa s fluorom ( CrF 2), hlor( CrCl2) i tako dalje.
+3. Ove tvari imaju amfoterna svojstva i mogu biti različitih boja (ali uglavnom zelene). H2O). Na primjer, uzmimo oksid Cr2O3(ovo je zelenkasti prah koji se ne rastvara u), Cr(OH)3, hromiti NaCrO2.
+4. Takvi spojevi su vrlo rijetki: ne tvore soli ili kiseline i s njima se gotovo ne radi. Ali od poznate supstance ima oksida CrO2, tetrahalid CrF 4, CrCl 4.
+6. Chrome s CO+6, formirajući soli, kisele je prirode, vrlo otrovan, hidroskopski, a također ima jaka oksidirajuća svojstva. primjeri: CrO3(izgleda kao crveni kristali), K2CrO4, H2CrO4, H2Cr2O7. Element je sposoban da formira dvije vrste hidroksida (već navedene).

Kako odrediti CO u složenim supstancama

Vjerojatno ste već upoznati s pravilom „unakrsnih“. Šta ako veza ima npr. čak tri elementa?

U ovom slučaju gledamo posljednji element tvari, određujemo njegovo oksidacijsko stanje i množimo s koeficijentom na desnoj strani (naravno, ako postoji). Mentalno odvajamo posljednji element (sa već određenim oksidacijskim stanjem) od druga dva elementa. To nam je potrebno CO prva dva i posljednji element su zbrojeni na nulu.

Pogledajmo primjer:

PbCrO4 - olovo (II) hromat, koji izgleda kao crvena so. Na kraju formule je kisik, čije će oksidacijsko stanje uvijek (osim u nekim slučajevima) biti -2. -2*4=-8. Pb (olovo) ima CO+2. Daljnje radnje bit će slične algebarskoj jednadžbi, ali da budem iskren, kada je osoba već dobro upućena u određivanje oksidacijskih stanja i zna kako koristiti tablicu rastvorljivosti, sasvim je moguće izbjeći takve proračune. Dakle, element sa nepoznatim oksidacionim stanjem (hrom) označavamo kao promenljivu slova. 2+x-8=0;x=8-2;x=6. Varijabla je 6, stoga oksidacijsko stanje hroma postaje +6.

Oksidacijska stanja u slijedeće formule pokušajte to sami urediti:

Na2CrO4;
BaCrO4;
Fe(CrO 2) 2;
Cr2O7;
H2CrO4.

Chromium -jedan od najzanimljivijih hemijski elementi, veze sa kojima su složena stvar, ali neophodna za razumevanje. Bilo bi sjajno kada bi ovi primjeri pomogli u razumijevanju tako mukotrpne teme.

Urednička "stranica"

Hrom je element bočne podgrupe 6. grupe 4. perioda periodnog sistema hemijskih elemenata D. I. Mendeljejeva, sa atomskim brojem 24. Označen je simbolom Cr (lat. Chromium). Jednostavna tvar hrom je tvrdi metal plavičasto-bijele boje.

Hemijska svojstva hroma

U normalnim uslovima, hrom reaguje samo sa fluorom. Na visokim temperaturama (iznad 600°C) stupa u interakciju sa kiseonikom, halogenima, azotom, silicijumom, borom, sumporom, fosforom.

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

Kada se zagrije, reagira s vodenom parom:

2Cr + 3H 2 O → Cr 2 O 3 + 3H 2

Krom se rastvara u razblaženom stanju jake kiseline(HCl, H2SO4)

U nedostatku vazduha nastaju soli Cr 2+, a u vazduhu soli Cr 3+.

Cr + 2HCl → CrCl 2 + H 2

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

Prisutnost zaštitnog oksidnog filma na površini metala objašnjava njegovu pasivnost u odnosu na koncentrirane otopine kiselina - oksidatora.

Jedinjenja hroma

Krom(II) oksid i hrom(II) hidroksid su bazične prirode.

Cr(OH) 2 + 2HCl → CrCl 2 + 2H 2 O

Jedinjenja hroma (II) su jaka redukciona sredstva; transformišu u jedinjenja hroma (III) pod uticajem atmosferskog kiseonika.

2CrCl 2 + 2HCl → 2CrCl 3 + H 2

4Cr(OH) 2 + O 2 + 2H 2 O → 4Cr(OH) 3

hrom oksid (III) Cr 2 O 3 je zeleni prah nerastvorljiv u vodi. Može se dobiti kalcinacijom krom(III) hidroksida ili kalijum i amonijum dihromata:

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 (reakcija vulkana)

Amfoterni oksid. Kada se Cr 2 O 3 spoji sa alkalijama, sodom i kiselim solima, dobijaju se jedinjenja hroma sa stepenom oksidacije (+3):

Cr 2 O 3 + 2NaOH → 2NaCrO 2 + H 2 O

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

Kada se spoje sa mješavinom alkalija i oksidacijskog sredstva, jedinjenja hroma se dobijaju u oksidacionom stanju (+6):

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

Krom (III) hidroksid C r (OH) 3 . Amfoterni hidroksid. Sivo-zelena, raspada se pri zagrevanju, gubi vodu i formira zelenu boju metahidroksid CrO(OH). Ne rastvara se u vodi. Precipitira iz rastvora kao sivo-plavi i plavkasto-zeleni hidrat. Reaguje sa kiselinama i alkalijama, ne reaguje sa amonijak hidratom.

Ima amfoterna svojstva - rastvara se i u kiselinama i u lužinama:

2Cr(OH) 3 + 3H 2 SO 4 → Cr 2 (SO 4) 3 + 6H 2 O Cr(OH) 3 + ZN + = Cr 3+ + 3H 2 O

Cr(OH) 3 + KOH → K, Cr(OH) 3 + ZON - (konc.) = [Cr(OH) 6 ] 3-

Cr(OH) 3 + KOH → KCrO 2 + 2H 2 O Cr(OH) 3 + MOH = MSrO 2 (zeleno) + 2H 2 O (300-400 °C, M = Li, Na)

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

2Cr(OH) 3 + 4NaOH (konc.) + ZN 2 O 2 (konc.) = 2Na 2 CrO 4 + 8H 2 0

Potvrda: taloženje amonijačnim hidratom iz rastvora soli hroma(III):

Cr 3+ + 3(NH 3 H 2 O) = WITHr(OH) 3 ↓+ ZNN 4+

Cr 2 (SO 4) 3 + 6NaOH → 2Cr(OH) 3 ↓+ 3Na 2 SO 4 (u višku lužine - talog se rastvara)

Soli hroma (III) imaju ljubičastu ili tamnozelenu boju. Njihova hemijska svojstva podsjećaju na bezbojne soli aluminija.

Cr(III) spojevi mogu pokazivati i oksidirajuća i redukcijska svojstva:

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

Heksavalentna jedinjenja hroma

Krom(VI) oksid CrO 3 - jarko crveni kristali, rastvorljivi u vodi.

Dobija se od kalijum hromata (ili dihromata) i H 2 SO 4 (konc.).

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 je kiseli oksid, sa alkalijama stvara žute hromate CrO 4 2-:

CrO 3 + 2KOH → K 2 CrO 4 + H 2 O

U kiseloj sredini hromati se pretvaraju u narandžaste dihromate 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

U alkalnom okruženju, ova reakcija se odvija u suprotnom smjeru:

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

Kalijum dikromat je oksidaciono sredstvo u kiseloj sredini:

K 2 Cr 2 O 7 + 4H 2 SO 4 + 3Na 2 SO 3 = 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

Kalijum hromat K 2 Cr O 4 . Oxosol. Žuta, nehigroskopna. Topi se bez raspadanja, termički stabilan. Veoma rastvorljiv u vodi ( žuta boja rastvora odgovara jonu CrO 4 2-), blago hidrolizuje anjon. U kiseloj sredini prelazi u K 2 Cr 2 O 7 . Oksidant (slabiji od K 2 Cr 2 O 7). Ulazi u reakcije jonske izmjene.

Kvalitativna reakcija na CrO 4 2- jon - taloženje žutog taloga barijum hromata, koji se raspada u jako kiseloj sredini. Koristi se kao jedkalo za bojenje tkanina, sredstvo za štavljenje kože, selektivno oksidaciono sredstvo, reagens u analitička hemija.

Jednačine najvažnijih reakcija:

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 (koncentracija, horizont) = 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[Cr(OH) 6 ]+3S↓+4KOH

2K 2 CrO 4 +2AgNO 3 =KNO 3 +Ag 2 CrO 4 (crveno) ↓

Kvalitativna reakcija:

K 2 CrO 4 + BaCl 2 = 2KCl + BaCrO 4 ↓

2BaCrO 4 (t) + 2HCl (dil.) = BaCr 2 O 7 (p) + BaC1 2 + H 2 O

Potvrda: sinterovanje hromita sa potašom u vazduhu:

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

Kalijum dihromat K 2 Cr 2 O 7 . Oxosol. Tehnički naziv hromirani vrh. Narandžasto-crvena, nehigroskopna. Topi se bez raspadanja, a daljim zagrijavanjem se raspada. Veoma rastvorljiv u vodi ( narandžasta Boja rastvora odgovara jonu Cr 2 O 7 2-. U alkalnoj sredini stvara K 2 CrO 4 . Tipično oksidaciono sredstvo u rastvoru i tokom fuzije. Ulazi u reakcije jonske izmjene.

Kvalitativne reakcije - plava boja eteričnog rastvora u prisustvu H 2 O 2, plava boja vodenog rastvora pod dejstvom atomskog vodonika.

Koristi se kao sredstvo za štavljenje kože, jedkalo za bojenje tkanina, komponenta pirotehničkih kompozicija, reagens u analitičkoj hemiji, inhibitor korozije metala, u mešavini sa H 2 SO 4 (konc.) - za pranje hemijskog suđa.

Jednačine najvažnijih reakcija:

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

K 2 Cr 2 O 7 (t) +14HCl (konc) = 2CrCl 3 +3Cl 2 +7H 2 O+2KCl (ključanje)

K 2 Cr 2 O 7 (t) +2H 2 SO 4 (96%) ⇌2KHSO 4 +2CrO 3 +H 2 O („smeša hroma“)

K 2 Cr 2 O 7 +KOH (konc) =H 2 O+2K 2 CrO 4

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

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

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

Cr 2 O 7 2- (konc.) +2Ag + (razd.) =Ag 2 Cr 2 O 7 (crveno) ↓

Cr 2 O 7 2- (razd.) +H 2 O +Pb 2+ =2H + + 2PbCrO 4 (crveno) ↓

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

Potvrda: tretman K 2 CrO 4 sumpornom kiselinom:

2K 2 CrO 4 + H 2 SO 4 (30%) = K 2Cr 2 O 7 + K 2 SO 4 + H 2 O

Cilj: produbiti znanja učenika o temi časa.

Zadaci:

okarakterizirati hrom kao jednostavnu supstancu;
upoznati učenike sa jedinjenjima hroma različitih oksidacionih stanja;
pokazati zavisnost svojstava jedinjenja od stepena oksidacije;
pokazuju redoks svojstva jedinjenja hroma;
nastaviti razvijati vještine učenika za zapisivanje jednadžbi kemijskih reakcija u molekularnom i ionskom obliku i stvaranje elektronske ravnoteže;
nastaviti razvijati vještine promatranja hemijskog eksperimenta.

Forma lekcije: predavanje sa elementima samostalan rad učenika i posmatranje hemijskog eksperimenta.

Napredak lekcije

I. Ponavljanje gradiva sa prethodnog časa.

1. Odgovorite na pitanja i izvršite zadatke:

Koji elementi pripadaju podgrupi hroma?

Napišite elektronske formule atoma

Koje su to vrste elemenata?

Koja oksidaciona stanja pokazuju jedinjenja?

Kako se atomski radijus i energija ionizacije mijenjaju iz kroma u volfram?

Možete zamoliti učenike da popune tabelu koristeći tabelarne vrijednosti atomskih radijusa, energije ionizacije i izvuku zaključke.

Uzorak tabele:

2. Poslušajte izvještaj učenika na temu „Elementi podgrupe hroma u prirodi, pripremi i primjeni“.

II. Predavanje.

Pregled predavanja:

Chromium.
Jedinjenja hroma. (2)

Krom oksid; (2)
Krom hidroksid. (2)

Jedinjenja hroma. (3)

Krom oksid; (3)
Krom hidroksid. (3)

Jedinjenja hroma (6)

Krom oksid; (6)
Hromne i dihromne kiseline.

Zavisnost svojstava jedinjenja hroma o stepenu oksidacije.
Redox svojstva jedinjenja hroma.

1. Chrome.

Hrom je bijeli, sjajni metal plavičaste nijanse, vrlo tvrd (gustina 7,2 g/cm3), tačka topljenja 1890˚C.

Hemijska svojstva: Krom je neaktivan metal u normalnim uvjetima. To se objašnjava činjenicom da je njegova površina prekrivena oksidnim filmom (Cr 2 O 3). Kada se zagrije, oksidni film se uništava, a krom reagira s jednostavnim tvarima na visokim temperaturama:

4Sr +3O 2 = 2Sr 2 O 3
2Sr + 3S = Sr 2 S 3
2Sr + 3Cl 2 = 2SrSl 3

vježba: sastaviti jednadžbe za reakcije hroma sa dušikom, fosforom, ugljikom i silicijumom; Sastavite elektronsku vagu za jednu od jednadžbi, navedite oksidaciono sredstvo i redukciono sredstvo.

Interakcija hroma sa složenim supstancama:

Na veoma visokim temperaturama, hrom reaguje sa vodom:

2Sr + 3N2O = Sr2O3 + 3N2

vježba:

Krom reagira s razrijeđenom sumpornom i hlorovodoničnom kiselinom:

Cr + H 2 SO 4 = CrSO 4 + H 2
Cr + 2HCl = CrCl 2 + H 2

vježba: sastaviti elektronsku vagu, navesti oksidaciono sredstvo i redukciono sredstvo.

Koncentrovana sumporna hlorovodonična kiselina i azotne kiseline pasivizirati hrom.

2. Jedinjenja hroma. (2)

1. krom oksid (2)- CrO je čvrsta, svijetlocrvena supstanca, tipičan bazični oksid (odgovara hrom (2) hidroksidu - Cr(OH) 2), ne otapa se u vodi, ali se rastvara u kiselinama:

CrO + 2HCl = CrCl 2 + H 2 O

vježba: sastaviti jednadžbu reakcije u molekularnom i ionskom obliku za interakciju krom oksida (2) sa sumpornom kiselinom.

Krom oksid (2) se lako oksidira na zraku:

4CrO+ O 2 = 2Cr 2 O 3

vježba: sastaviti elektronsku vagu, navesti oksidaciono sredstvo i redukciono sredstvo.

Krom oksid (2) nastaje oksidacijom kromovog amalgama atmosferskim kisikom:

2Sr (amalgam) + O 2 = 2SrO

2. hrom hidroksid (2)- Cr(OH) 2 je žuta supstanca, slabo rastvorljiva u vodi, sa izraženim bazičnim karakterom, pa je u interakciji sa kiselinama:

Cr(OH) 2 + H 2 SO 4 = CrSO 4 + 2H 2 O

vježba: sastaviti jednadžbe reakcije u molekularnom i ionskom obliku za interakciju krom oksida (2) sa hlorovodoničnom kiselinom.

Poput krom(2) oksida, krom(2) hidroksid se oksidira:

4 Cr(OH) 2 + O 2 + 2H 2 O = 4Cr(OH) 3

vježba: sastaviti elektronsku vagu, navesti oksidaciono sredstvo i redukciono sredstvo.

Krom hidroksid (2) se može dobiti djelovanjem lužina na hromove soli (2):

CrCl 2 + 2KOH = Cr(OH) 2 ↓ + 2KCl

vježba: napisati jonske jednačine.

3. Jedinjenja hroma. (3)

1. krom oksid (3)- Cr 2 O 3 – tamnozeleni prah, nerastvorljiv u vodi, vatrostalan, po tvrdoći blizak korundu (odgovara mu hrom hidroksid (3) – Cr(OH) 3). Krom oksid (3) je amfoterne prirode, ali je slabo rastvorljiv u kiselinama i alkalijama. Reakcije sa alkalijama se javljaju tokom fuzije:

Cr 2 O 3 + 2KOH = 2KSrO 2 (kromit K)+ H 2 O

vježba: sastaviti jednadžbu reakcije u molekularnom i ionskom obliku za interakciju krom oksida (3) s litijum hidroksidom.

Teško je komunicirati s koncentriranim otopinama kiselina i lužina:

Cr 2 O 3 + 6 KOH + 3H 2 O = 2K 3 [Cr(OH) 6 ]
Cr 2 O 3 + 6HCl = 2CrCl 3 + 3H 2 O

vježba: izraditi jednadžbe reakcije u molekularnom i ionskom obliku za interakciju krom oksida (3) s koncentriranom sumpornom kiselinom i koncentriranom otopinom natrijum hidroksida.

Krom oksid (3) se može dobiti razgradnjom amonijum dihromata:

(NN 4)2Sr 2 O 7 = N 2 + Sr 2 O 3 +4N 2 O

2. hrom hidroksid (3) Cr(OH) 3 se dobija delovanjem alkalija na rastvore soli hroma (3):

CrCl 3 + 3KOH = Cr(OH) 3 ↓ + 3KCl

vježba: napisati jonske jednačine

Krom hidroksid (3) je sivo-zeleni talog, po prijemu kojeg se alkalija mora uzeti u nedostatku. Ovako dobijen hrom hidroksid (3), za razliku od odgovarajućeg oksida, lako stupa u interakciju sa kiselinama i alkalijama, tj. pokazuje amfoterna svojstva:

Cr(OH) 3 + 3HNO 3 = Cr(NO 3) 3 + 3H 2 O
Cr(OH) 3 + 3KOH = K 3 [Cr(OH)6] (heksahidroksokromit K)

vježba: izraditi jednadžbe reakcije u molekularnom i ionskom obliku za interakciju krom hidroksida (3) sa hlorovodoničnom kiselinom i natrijum hidroksidom.

Kada se Cr(OH) 3 spoji sa alkalijama, dobijaju se metahromiti i ortohromiti:

Cr(OH) 3 + KOH = KCrO 2 (metakromit K)+ 2H 2 O
Cr(OH) 3 + KOH = K 3 CrO 3 (ortokromit K)+ 3H 2 O

4. Jedinjenja hroma. (6)

1. krom oksid (6)- CrO 3 – tamnocrvena kristalna supstanca, visoko rastvorljiva u vodi – tipičan kiseli oksid. Ovaj oksid odgovara dvije kiseline:

CrO 3 + H 2 O = H 2 CrO 4 (hromna kiselina – nastaje kada ima viška vode)
CrO 3 + H 2 O =H 2 Cr 2 O 7 (dihromna kiselina - formirana pri visokoj koncentraciji krom oksida (3)).

Kromov oksid (6) je vrlo jak oksidant, stoga energično stupa u interakciju s organskim tvarima:

C 2 H 5 OH + 4CrO 3 = 2CO 2 + 2Cr 2 O 3 + 3H 2 O

Takođe oksidira jod, sumpor, fosfor, ugalj:

3S + 4CrO 3 = 3SO 2 + 2Cr 2 O 3

vježba: napisati jednačine hemijske reakcije hrom oksid (6) sa jodom, fosforom, ugljem; kreirajte elektronsku ravnotežu za jednu od jednačina, navedite oksidacijsko sredstvo i redukcijsko sredstvo

Kada se zagrije na 250 0 C, hrom oksid (6) se raspada:

4CrO3 = 2Cr2O3 + 3O2

Krom oksid (6) može se dobiti djelovanjem koncentrirane sumporne kiseline na čvrste hromate i dihromate:

K 2 Cr 2 O 7 + H 2 SO 4 = K 2 SO 4 + 2CrO 3 + H 2 O

2. Hromne i dihromne kiseline.

Kromne i dihromne kiseline postoje samo u vodenim rastvorima i formiraju stabilne soli, hromate i dihromate, respektivno. Kromati i njihovi rastvori su žute boje, dihromati su narandžaste boje.

Kromat - CrO 4 2- joni i dihromat - Cr 2O 7 2- joni lako se transformišu jedni u druge kada se okruženje rastvora promeni

U kiseloj otopini hromati se pretvaraju u dihromate:

2K 2 CrO 4 + H 2 SO 4 = K 2 Cr 2 O 7 + K 2 SO 4 + H 2 O

U alkalnoj sredini dikromati se pretvaraju u hromate:

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

Kada se razblaži, dihromna kiselina se pretvara u hromnu kiselinu:

H 2 Cr 2 O 7 + H 2 O = 2H 2 CrO 4

5. Zavisnost svojstava jedinjenja hroma od stepena oksidacije.

Oksidacijsko stanje	+2	+3	+6
Oksid	CrO	Cr 2 O 3	SrO 3
Karakter oksida	osnovni	amfoterično	kiselina
hidroksid	Cr(OH) 2	Cr(OH) 3 – H 3 CrO 3	H 2 CrO 4
Priroda hidroksida	osnovni	amfoterično	kiselina
→ slabljenje baznih svojstava i jačanje kiselih svojstava→

6. Redox svojstva jedinjenja hroma.

Reakcije u kiseloj sredini.

U kiseloj sredini, jedinjenja Cr +6 se transformišu u jedinjenja Cr +3 pod dejstvom redukcionih agenasa: H 2 S, SO 2, FeSO 4

K 2 Cr 2 O 7 + 3H 2 S + 4H 2 SO 4 = 3S + Cr 2 (SO 4) 3 + K 2 SO 4 + 7H 2 O
S -2 – 2e → S 0
2Cr +6 + 6e → 2Cr +3

vježba:

1. Izjednačite reakcijsku jednačinu koristeći metodu elektronske ravnoteže, navedite oksidacijsko sredstvo i redukcijsko sredstvo:

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. Dodajte produkte reakcije, izjednačite jednačinu koristeći metodu elektronske ravnoteže, navedite oksidacijsko sredstvo i redukcijsko sredstvo:

K 2 Cr 2 O 7 + SO 2 + H 2 SO 4 =? +? +H 2 O

Reakcije u alkalnoj sredini.

U alkalnoj sredini, jedinjenja hroma Cr +3 transformišu se u jedinjenja Cr +6 pod dejstvom oksidacionih sredstava: J2, Br2, Cl2, Ag2O, KClO3, H2O2, KMnO4:

2KCrO 2 +3 Br 2 +8NaOH =2Na 2 CrO 4 + 2KBr +4NaBr + 4H 2 O
Cr +3 - 3e → Cr +6
Br2 0 +2e → 2Br -

vježba:

Izjednačite reakcijsku jednačinu pomoću metode elektronske ravnoteže, navedite oksidacijsko sredstvo i redukcijsko sredstvo:

NaCrO 2 + J 2 + NaOH = Na 2 CrO 4 + NaJ + H 2 O

Dodajte produkte reakcije, izjednačite jednadžbu metodom elektronske ravnoteže, navedite oksidacijsko sredstvo i redukcijsko sredstvo:

Cr(OH) 3 + Ag 2 O + NaOH = Ag + ? + ?

Dakle, oksidaciona svojstva se konstantno povećavaju sa promenom oksidacionih stanja u nizu: Cr +2 → Cr +3 → Cr +6. Jedinjenja hroma (2) su jaka redukciona sredstva i lako se oksidiraju, pretvarajući se u jedinjenja hroma (3). Jedinjenja hroma (6) su jaka oksidaciona sredstva i lako se redukuju u jedinjenja hroma (3). Jedinjenja hroma (3) u interakciji sa jakim redukcionim agensima pokazuju oksidirajuća svojstva, pretvarajući se u jedinjenja hroma (2), a u interakciji sa jakim oksidacionim agensima ispoljavaju redukciona svojstva, pretvarajući se u jedinjenja hroma (6)

Do metodologije predavanja:

Da bi se poboljšala kognitivna aktivnost učenika i zadržao interes, preporučljivo je provesti demonstracijski eksperiment tokom predavanja. U zavisnosti od mogućnosti edukativna laboratorija Učenicima možete demonstrirati sljedeće eksperimente:

dobijanje hrom-oksida (2) i hrom-hidroksida (2), dokaz njihovih osnovnih svojstava;
dobijanje hrom-oksida (3) i hrom-hidroksida (3), dokazivanje njihovih amfoternih svojstava;
dobijanje hrom-oksida (6) i njegovo otapanje u vodi (priprema hromne i dihromne kiseline);
prelazak hromata u dihromate, dihromata u hromate.

Zadaci samostalnog rada mogu se diferencirati uzimajući u obzir stvarne mogućnosti učenja učenika.
Predavanje možete završiti ispunjavanjem sljedećih zadataka: napišite jednadžbe kemijskih reakcija koje se mogu koristiti za izvođenje sljedećih transformacija:

.III. Zadaća: poboljšati predavanje (dodati jednadžbe hemijskih reakcija)

Vasilyeva Z.G. Laboratorijski rad iz opšte i neorganske hemije. -M.: “Hemija”, 1979 – 450 str.
Egorov A.S. Tutor hemije. – Rostov na Donu: “Feniks”, 2006.-765 str.
Kudryavtsev A.A. Kompilacija hemijske jednačine. - M., “Viša škola”, 1979. – 295 str.
Petrov M.M. Neorganska hemija. – Lenjingrad: “Hemija”, 1989. – 543 str.
Uškalova V.N. Hemija: takmičarski zadaci i odgovori. - M.: “Prosvjeta”, 2000. – 223 str.