کروم همان درجه اکسیداسیون را در ترکیبات نشان می دهد. حالت اکسیداسیون کروم نقش در زیست شناسی

اکسید کروم (II) و کروم (II) هیدروکسید در طبیعت پایه هستند

Cr(OH)+2HCl→CrCl+2HO

ترکیبات کروم (II) عوامل کاهنده قوی هستند. تحت تأثیر اکسیژن اتمسفر به یک ترکیب کروم (III) تبدیل می شود.

2CrCl+ 2HCl → 2CrCl+ H

4Cr(OH)+O+ 2HO→4Cr(OH)

اکسید کروم (III) CrO یک پودر سبز رنگ و نامحلول در آب است. می توان با تکلیس هیدروکسید کروم (III) یا دی کرومات های پتاسیم و آمونیوم به دست آورد:

2Cr(OH)-→CrO+3HO

4KCrO-→ 2CrO + 4KCrO + 3O

(NH)CrO-→ CrO+N+HO

تعامل با محلول های غلیظ اسیدها و قلیاها دشوار است:

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

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

کروم (III) هیدروکسید Cr(OH) 3 از اثر قلیایی ها بر روی محلول های نمک های کروم (III) به دست می آید:

CrCl 3 + 3KOH = Cr(OH) 3 ↓ + 3KCl

هیدروکسید کروم (III) یک رسوب خاکستری مایل به سبز است که پس از دریافت آن باید قلیایی در کمبود آن گرفته شود. کروم (III) هیدروکسید به دست آمده از این طریق، بر خلاف اکسید مربوطه، به راحتی با اسیدها و قلیاها، یعنی. خواص آمفوتریک را نشان می دهد:

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

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

هنگامی که Cr(OH) 3 با مواد قلیایی ذوب می شود، متاکرومیت ها و ارتوکرومیت ها به دست می آیند:

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

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

ترکیبات کروم (VI).

اکسید کروم (VI) - CrO 3 - ماده کریستالی قرمز تیره، بسیار محلول در آب - یک اکسید اسیدی معمولی. این اکسید مربوط به دو اسید است:

CrO 3 + H 2 O = H 2 CrO 4 (اسید کرومیک - در صورت وجود آب اضافی تشکیل می شود)

CrO 3 + H 2 O = H 2 Cr 2 O 7 (اسید دی کرومیک - در غلظت بالایی از اکسید کروم تشکیل شده است (3)).

اکسید کروم (6) یک عامل اکسید کننده بسیار قوی است، بنابراین با مواد آلی تعامل انرژی دارد:

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

همچنین ید، گوگرد، فسفر، زغال سنگ را اکسید می کند:

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

هنگامی که تا دمای 250 درجه سانتیگراد گرم می شود، اکسید کروم (6) تجزیه می شود:

4CrO3 = 2Cr2O3 + 3O2

اکسید کروم (6) را می توان از اثر اسید سولفوریک غلیظ بر روی کرومات ها و دی کرومات های جامد بدست آورد:

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

اسیدهای کرومیک و دی کرومیک.

اسیدهای کرومیک و دی کرومیک فقط در محلول های آبی وجود دارند و به ترتیب نمک های پایدار، کرومات ها و دی کرومات ها را تشکیل می دهند. کرومات ها و محلول های آنها زرد رنگ و دی کرومات ها نارنجی هستند.

کرومات - یون های کرومات 4 2- و دی کرومات - یون های Cr2O 7 2- به راحتی با تغییر محیط محلول به یکدیگر تبدیل می شوند.

در یک محلول اسیدی، کرومات ها به دی کرومات تبدیل می شوند:

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

در یک محیط قلیایی، دی کرومات ها به کرومات تبدیل می شوند:

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

هنگامی که اسید دی کرومیک رقیق می شود به اسید کرومیک تبدیل می شود:

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

وابستگی خواص ترکیبات کروم به درجه اکسیداسیون.

حالت اکسیداسیون

ویژگی اکسید	پایه ای	آمفوتریک	اسید
هیدروکسید		Cr(OH) 3 – H 3 CrO 3
ماهیت هیدروکسید	پایه ای	آمفوتریک	اسید
→ تضعیف خواص اساسی و تقویت خواص اسیدی←

خواص ردوکس ترکیبات کروم

واکنش در محیط اسیدی

در یک محیط اسیدی، ترکیبات Cr + 6 تحت تأثیر عوامل احیا کننده به ترکیبات Cr + 3 تبدیل می شوند: H2S، SO2، FeSO4.

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

واکنش ها در محیط قلیایی

در یک محیط قلیایی، ترکیبات کروم Cr + 3 تحت تأثیر عوامل اکسید کننده به ترکیبات Cr + 6 تبدیل می شوند: J2، Br2، Cl2، Ag2O، KClO3، H2O2، KMnO4:

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

Cr +3 - 3e → Cr +6

تعریف

کرومدر دوره چهارم گروه VI از زیر گروه ثانویه (B) جدول تناوبی قرار دارد. تعیین - Cr. به شکل یک ماده ساده - یک فلز براق سفید مایل به خاکستری.

کروم دارای ساختار شبکه مکعبی بدنه است. چگالی - 7.2 گرم بر سانتی متر مکعب. نقطه ذوب و جوش به ترتیب 1890 درجه سانتیگراد و 2680 درجه سانتیگراد است.

حالت اکسیداسیون کروم در ترکیبات

کروم می تواند به شکل یک ماده ساده - یک فلز وجود داشته باشد و حالت اکسیداسیون فلزات در حالت عنصری برابر است با صفر، از آنجایی که توزیع چگالی الکترون در آنها یکنواخت است.

حالت های اکسیداسیون (+2) و (+3) کروم در اکسیدها (Cr + 2 O، Cr + 3 2 O 3)، هیدروکسیدها (Cr + 2 (OH) 2، Cr + 3 (OH) 3)، هالیدها (Cr + 2 Cl 2، Cr + 3 Cl 3 ظاهر می شود. سولفات ها (Cr +2 SO 4، Cr +3 2 (SO 4) 3) و سایر ترکیبات.

کروم همچنین با حالت اکسیداسیون مشخص می شود (+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، و غیره.

نمونه هایی از حل مسئله

مثال 1

مثال 2

ورزش

فسفر در ترکیبات زیر حالت اکسیداسیون یکسانی دارد:

الف) Ca 3 P 2 و H 3 PO 3 .

ب) KH 2 PO 4 و KPO 3.

ج) P 4 O 6 و P 4 O 10;

د) H 3 PO 4 و H 3 PO 3.

راه حل

به منظور پاسخ صحیح به سوال مطرح شده، به طور متناوب درجه اکسیداسیون فسفر را در هر جفت ترکیب پیشنهادی تعیین می کنیم.

الف) حالت اکسیداسیون کلسیم به ترتیب (+2)، اکسیژن و هیدروژن - (2-) و (+1) است. اجازه دهید مقدار حالت اکسیداسیون فسفر را به صورت "x" و "y" در ترکیبات پیشنهادی در نظر بگیریم:

3 × 2 + x × 2 = 0;

3 + y + 3×(-2) = 0;

پاسخ نادرست است.

ب) حالت اکسیداسیون پتاسیم (+1)، اکسیژن و هیدروژن به ترتیب (2-) و (+1) است. اجازه دهید مقدار حالت اکسیداسیون کلر را به صورت "x" و "y" در ترکیبات پیشنهادی در نظر بگیریم:

1 + 2×1 + x + (-2)×4 = 0;

1 + y + (-2)×3 = 0;

پاسخ درست است.

پاسخ

گزینه (ب).

معرفی

حالت اکسیداسیون (CO) - این نمادی در شیمی است که برای تعیین بار اتم یک عنصر شیمیایی (یا گروهی از عناصر) به کار می رود.. بدون حالت های اکسیداسیون، نمی توان یک مسئله واحد را حل کرد، نمی توان یک معادله واحد را جمع آوری کرد، اما مهمتر از همه، بدون آنها نمی توان به وضوح خواص یک عنصر و نقش آن را در ترکیبات مختلف تعیین کرد.

قابل توجه است که سیستم تناوبی (PS) D.I. مندلیف به مبتکرانه ترین روش گروه بندی می شود: همه عناصر به دوره ها، گروه ها، زیر گروه ها تقسیم می شوند، شماره سریال آنها نیز با شاخص های خاصی مطابقت دارد. با تشکر از این، ما مجبور نیستیم کیفیت هر عنصر شیمیایی (CE) را از روی قلب یاد بگیریم، زیرا می توانیم به راحتی آن را در جدول پیدا کنیم و هر چیزی را که لازم است تعیین کنیم. با این حال، حتی در این مورد، برخی از مردم، فراموش می کنند دانش مدرسهدر یک دوره شیمی (یا اینکه یک بار از آنها غفلت کرده ایم)، مجبور می شویم به مطالعه این مبحث با جزئیات بیشتر بازگردیم.

بنابراین، ابتدا باید ایده های عینی درستی در مورد کروم ایجاد کنید ( Cr ، موقعیت آن را در PS درک کنید و سپس می توانید به مهمترین بخش - تمرین بروید.
کروم - Cr، موقعیت در جدول تناوبی، خواص فیزیکی و شیمیایی
کروم - این جامد، فلز، براق، نقره ای سفید (یا آبی) رنگ. این کاملا شکننده است، اما در عین حال دارای مزیت غیر قابل مقایسه ای در مقایسه با بسیاری از فلزات دیگر است - مقاومت در برابر خوردگی. به همین دلیل است که یک جزء مهم در تولید فولاد ضد زنگ است و همچنین برای پوشش دادن سطح فلزات دیگری که بیشتر در معرض خوردگی هستند استفاده می شود. کروم رسانایی حرارتی و الکتریکی ضعیفی دارد.

ChE در گروه VI، دوره 4، دارای شماره سریال 24 و دارای قرار دارد جرم اتمیبرابر با 52 گرم در مول. به لطف غیرفعال شدن، کروم با گوگرد تعاملی ندارد ( H2SO4) و نیتروژن ( HNO3) اسیدها، در هوا پایداری نشان می دهد.

این فلز آمفوتریک - این بدان معنی است که می تواند در اسیدها و قلیاها حل شود. این عنصر در اسیدهای رقیق قوی (به عنوان مثال، اسید کلریدریک) حل می شود HClدر شرایط عادی (n.s.) فقط با فلوئور برهمکنش دارد ( اف). هنگامی که کروم گرم می شود، می تواند با عناصر گروه VII (هالوژن ها)، اکسیژن O 2، بور B، نیتروژن تعامل کند. N 2، خاکستری S 2، سیلیکون سی. اگر آن را گرم کنید Cr، سپس قادر به واکنش با بخار آب است.

اکنون بیایید مستقیماً در مورد حالت های اکسیداسیون یک CE معین صحبت کنیم: می تواند CO +4، +6، و همچنین +2 را در یک فضای بدون هوا، +3 در فضایی با هوا به دست آورد. کروم مانند هر فلز دیگری یک عامل احیا کننده قوی است.

موادی با حالت های اکسیداسیون متفاوت

+2. چه زمانی Crکسب می کند CO+2، این ماده دارای خواص ترمیمی اساسی و بسیار قوی است. به عنوان مثال، اکسید کروم (II) - CrO، هیدروکسید کروم - Cr(OH)2، نمک زیاد ترکیبات این عنصر با فلوئور سنتز می شوند CrF 2، کلر ( CrCl2) و غیره.
+3. این مواد دارای خواص آمفوتریک هستند و می توانند رنگ های مختلفی داشته باشند (اما بیشتر سبز). H2O). برای مثال، بیایید اکسید را در نظر بگیریم Cr2O3(این یک پودر مایل به سبز است که در آن حل نمی شود) Cr(OH)3، کرومیت ها NaCrO2.
+4. چنین ترکیباتی بسیار نادر هستند: آنها نمک یا اسید تشکیل نمی دهند و تقریباً هیچ کاری با آنها انجام نمی شود. اما از مواد شناخته شدهاکسید وجود دارد CrO2، تتراهالید CrF 4, CrCl 4.
+6. کروم اس CO+6 تشکیل دهنده نمک، ماهیت اسیدی، بسیار سمی، هیدروسکوپی و همچنین دارای خواص اکسید کننده قوی است. مثال ها: CrO3(به نظر می رسد مانند کریستال های قرمز)، K2CrO4, H2CrO4, H2Cr2O7. این عنصر قادر به تشکیل دو نوع هیدروکسید است (که قبلاً ذکر شده است).

نحوه تعیین CO در مواد پیچیده

احتمالاً قبلاً با قانون "تقاطع" آشنا هستید. اگر اتصال، برای مثال، به اندازه سه عنصر?

در این صورت به آخرین عنصر ماده نگاه می کنیم، حالت اکسیداسیون آن را مشخص می کنیم و در ضریب سمت راست ضرب می کنیم (البته در صورت وجود). ما به طور ذهنی آخرین عنصر (با یک حالت اکسیداسیون مشخص) را از دو عنصر دیگر جدا می کنیم. ما به آن نیاز داریم COدو عنصر اول و آخر به صفر جمع می شوند.

بیایید به یک مثال نگاه کنیم:

PbCrO4 - کرومات سرب (II) که شبیه نمک قرمز است. در انتهای فرمول اکسیژن قرار دارد که حالت اکسیداسیون آن همیشه (به جز در برخی موارد) -2 خواهد بود. -2*4=-8. سرب (سرب) دارد CO +2. اقدامات بعدیشبیه خواهد شد معادله جبری، اما صادقانه بگوییم، وقتی فردی از قبل در تعیین حالت های اکسیداسیون به خوبی آشنا باشد و نحوه استفاده از جدول حلالیت را بداند، کاملاً ممکن است از چنین محاسباتی اجتناب شود. بنابراین، عنصری با حالت اکسیداسیون ناشناخته (کروم) را به عنوان یک متغیر حرفی نشان می دهیم. 2+x-8=0;x=8-2;x=6. متغیر 6 است، بنابراین حالت اکسیداسیون کروم 6+ می شود.

حالت های اکسیداسیون در فرمول های زیرسعی کنید خودتان آن را مرتب کنید:

Na2CrO4;
BaCrO4;
Fe(CrO2) 2;
Cr2O7;
H2CrO4.

کروم -یکی از جالب ترین ها عناصر شیمیایی، ارتباط با آنها چیز پیچیده ای است، اما درک آن ضروری است. اگر این مثال ها به درک چنین موضوع پر زحمتی کمک کند، عالی خواهد بود.

تحریریه "سایت"

کروم عنصری از زیر گروه ثانویه گروه ششم دوره چهارم است جدول تناوبیعناصر شیمیایی D.I مندلیف، با عدد اتمی 24. با نماد Cr (لات. کروم) مشخص می شود. ماده ساده کروم فلزی سخت به رنگ آبی مایل به سفید است.

خواص شیمیایی کروم

در شرایط عادی، کروم فقط با فلوئور واکنش می دهد. در دماهای بالا (بالاتر از 600 درجه سانتیگراد) با اکسیژن، هالوژن ها، نیتروژن، سیلیکون، بور، گوگرد، فسفر تعامل می کند.

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

هنگامی که گرم می شود، با بخار آب واکنش می دهد:

2Cr + 3H 2 O → Cr 2 O 3 + 3H 2

کروم در رقیق حل می شود اسیدهای قوی(HCl، H2SO4)

در غیاب هوا نمک های Cr 2 + و در هوا نمک های Cr 3 + تشکیل می شوند.

Cr + 2HCl → CrCl 2 + H 2

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

وجود یک فیلم اکسید محافظ روی سطح فلز، انفعال آن را در رابطه با محلول های غلیظ اسیدها - عوامل اکسید کننده توضیح می دهد.

ترکیبات کروم

اکسید کروم (II).و کروم (II) هیدروکسید در طبیعت بازی هستند.

Cr(OH) 2 + 2HCl → CrCl 2 + 2H 2 O

ترکیبات کروم (II) عوامل کاهنده قوی هستند. تحت تأثیر اکسیژن اتمسفر به ترکیبات کروم (III) تبدیل می شوند.

2CrCl 2 + 2HCl → 2CrCl 3 + H 2

4Cr(OH) 2 + O 2 + 2H 2 O → 4Cr(OH) 3

اکسید کروم (III) Cr 2 O 3 یک پودر سبز رنگ و نامحلول در آب است. می توان با تکلیس هیدروکسید کروم (III) یا دی کرومات های پتاسیم و آمونیوم به دست آورد:

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 (واکنش آتشفشان)

اکسید آمفوتریک هنگامی که Cr 2 O 3 با مواد قلیایی، سودا و نمک های اسیدی ذوب می شود، ترکیبات کروم با حالت اکسیداسیون (+3) به دست می آید:

Cr 2 O 3 + 2NaOH → 2NaCrO 2 + H 2 O

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

هنگامی که با مخلوطی از قلیایی و عامل اکسید کننده ذوب می شود، ترکیبات کروم در حالت اکسیداسیون (6+) به دست می آید:

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

کروم (III) هیدروکسید C r (OH) 3. هیدروکسید آمفوتریک خاکستری مایل به سبز، با گرم شدن تجزیه می شود و آب خود را از دست می دهد و سبز می شود متا هیدروکسید CrO(OH). در آب حل نمی شود. از محلول به صورت هیدرات خاکستری آبی و سبز مایل به آبی رسوب می کند. با اسیدها و قلیاها واکنش نشان می دهد، با هیدرات آمونیاک تعامل نمی کند.

دارای خواص آمفوتریک است - در اسیدها و قلیاها حل می شود:

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.) = [Cr(OH) 6] 3-

Cr(OH) 3 + KOH → KCrO 2 + 2H 2 O Cr(OH) 3 + MOH = MSrO 2 (سبز) + 2H 2 O (300-400 درجه سانتی گراد، M = Li، Na)

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

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

اعلام وصول: رسوب با هیدرات آمونیاک از محلول نمک های کروم (III):

Cr 3 + + 3 (NH 3 H 2 O) = باr(OH) 3 ↓+ ЗNН 4+

Cr 2 (SO 4) 3 + 6 NaOH → 2Cr(OH) 3 ↓+ 3Na 2 SO 4 (در قلیایی بیش از حد - رسوب حل می شود)

نمک های کروم (III) دارای رنگ بنفش یا سبز تیره هستند. خواص شیمیایی آنها شبیه نمک های آلومینیوم بی رنگ است.

ترکیبات کروم (III) می توانند هم خاصیت اکسید کننده و هم خاصیت کاهنده را از خود نشان دهند:

Zn + 2Cr +3 Cl 3 → 2Cr +2 Cl 2 + ZnCl 2

2Cr + 3 Cl 3 + 16 NaOH + 3Br 2 → 6NaBr + 6NaCl + 8H 2 O + 2Na 2 Cr + 6 O 4

ترکیبات کروم شش ظرفیتی

اکسید کروم (VI) CrO 3 - کریستال های قرمز روشن، محلول در آب.

از کرومات پتاسیم (یا دی کرومات) و H 2 SO 4 (conc.) به دست می آید.

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 یک اکسید اسیدی است، با مواد قلیایی کرومات های زرد CrO 4 2- را تشکیل می دهد:

CrO 3 + 2KOH → K 2 CrO 4 + H 2 O

در یک محیط اسیدی، کرومات ها به دی کرومات های نارنجی Cr 2 O 7 2- تبدیل می شوند:

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

در یک محیط قلیایی، این واکنش در جهت مخالف انجام می شود:

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

دی کرومات پتاسیم یک عامل اکسید کننده در محیط اسیدی است:

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 + 3 NaNO 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

کرومات پتاسیم K2 Cr O 4 . Oxosol. زرد، غیر رطوبت گیر. بدون تجزیه ذوب می شود، از نظر حرارتی پایدار است. بسیار محلول در آب ( رنگ زردرنگ محلول مربوط به یون CrO 4 2- است)، آنیون را کمی هیدرولیز می کند. در محیط اسیدی به K 2 Cr 2 O 7 تبدیل می شود. عامل اکسید کننده (ضعیف تر از K 2 Cr 2 O 7). وارد واکنش های تبادل یونی می شود.

واکنش کیفیبر روی یون CrO 4 2- - رسوب یک رسوب زرد رنگ کرومات باریم که در یک محیط شدیدا اسیدی تجزیه می شود. به عنوان ماده رنگرزی برای رنگرزی پارچه ها، عامل دباغی چرم، عامل اکسید کننده انتخابی، معرف در شیمی تجزیه.

معادلات مهم ترین واکنش ها:

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 (غلظت، افق) = 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 (قرمز) ↓

واکنش کیفی:

K 2 CrO 4 + BaCl 2 = 2KCl + BaCrO 4 ↓

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

اعلام وصول: تف جوشی کرومیت با پتاس در هوا:

4(Cr 2 Fe ‖‖)O 4 + 8K 2 CO 3 + 7O 2 = 8K 2 CrO 4 + 2Fe 2 O 3 + 8СO 2 (1000 درجه سانتی گراد)

دی کرومات پتاسیم ک 2 Cr 2 O 7 . Oxosol. نام فنی پیک کروم. نارنجی مایل به قرمز، غیر رطوبت گیر. بدون تجزیه ذوب می شود و با حرارت دادن بیشتر تجزیه می شود. بسیار محلول در آب ( نارنجیرنگ محلول با یون Cr 2 O 7 2- مطابقت دارد. در یک محیط قلیایی K 2 CrO 4 را تشکیل می دهد. یک عامل اکسید کننده معمولی در محلول و در حین همجوشی. وارد واکنش های تبادل یونی می شود.

واکنش های کیفی - رنگ آبی محلول اتری در حضور H 2 O 2، رنگ آبی محلول آبی تحت اثر هیدروژن اتمی.

این ماده به عنوان یک عامل برنزه کننده چرم، ماده رنگرزی برای رنگرزی پارچه ها، جزء ترکیبات پیروتکنیک، یک معرف در شیمی تحلیلی، یک بازدارنده خوردگی فلز، در مخلوطی با H 2 SO 4 (conc.) - برای شستن ظروف شیمیایی استفاده می شود.

معادلات مهم ترین واکنش ها:

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 (conc) = 2CrCl 3 +3Cl 2 +7H 2 O + 2KCl (جوش)

K 2 Cr 2 O 7 (t) + 2H 2 SO 4 (96%) ⇌2KHSO 4 + 2CrO 3 + H 2 O ("مخلوط کروم")

K 2 Cr 2 O 7 + KOH (conc) = 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 - +2Cr2 (OH) 3 ↓

Cr 2 O 7 2- (conc.) +2Ag + (dil.) =Ag 2 Cr 2 O 7 (قرمز) ↓

Cr 2 O 7 2- (dil.) + H 2 O + Pb 2 + = 2H + + 2PbCrO 4 (قرمز) ↓

K2Cr2O7(t) +6HCl+8H0 (Zn)=2CrCl2(Syn) +7H2O+2KCl

اعلام وصول:تیمار K2CrO4 با اسید سولفوریک:

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

هدف:تعمیق دانش دانش آموزان در مورد موضوع درس.

وظایف:

کروم را به عنوان یک ماده ساده مشخص کنید.
دانش آموزان را با ترکیبات کروم با حالت های مختلف اکسیداسیون آشنا کنید.
وابستگی خواص ترکیبات را به درجه اکسیداسیون نشان می دهد.
خواص ردوکس ترکیبات کروم را نشان می دهد.
به توسعه مهارت های دانش آموزان در نوشتن معادلات واکنش های شیمیایی به شکل مولکولی و یونی و ایجاد تعادل الکترونیکی ادامه دهید.
به توسعه مهارت های مشاهده یک آزمایش شیمیایی ادامه دهید.

فرم درس:سخنرانی با عناصر کار مستقلدانش آموزان و مشاهده یک آزمایش شیمیایی.

پیشرفت درس

I. تکرار مطالب درس قبل.

1. پاسخ به سوالات و تکمیل وظایف:

چه عناصری به زیرگروه کروم تعلق دارند؟

نوشتن فرمول های الکترونیکیاتم ها

چه نوع عناصری هستند؟

ترکیبات چه حالت های اکسیداسیونی از خود نشان می دهند؟

چگونه شعاع اتمی و انرژی یونیزاسیون از کروم به تنگستن تغییر می کند؟

می‌توانید از دانش‌آموزان بخواهید که جدول را با استفاده از مقادیر جدول‌بندی شده شعاع اتمی، انرژی‌های یونیزاسیون تکمیل کرده و نتیجه‌گیری کنند.

نمونه جدول:

2. به گزارش یک دانش آموز در مورد موضوع "عناصر زیرگروه کروم در طبیعت، آماده سازی و کاربرد" گوش دهید.

II. سخنرانی.

طرح کلی سخنرانی:

کروم.
ترکیبات کروم (2)

اکسید کروم؛ (2)
هیدروکسید کروم. (2)

ترکیبات کروم (3)

اکسید کروم؛ (3)
هیدروکسید کروم. (3)

ترکیبات کروم (6)

اکسید کروم؛ (6)
اسیدهای کرومیک و دی کرومیک.

وابستگی خواص ترکیبات کروم به درجه اکسیداسیون.
خواص ردوکس ترکیبات کروم

1. کروم.

کروم فلزی سفید و براق با رنگ مایل به آبی، بسیار سخت (تراکم 7.2 گرم بر سانتی متر مکعب)، نقطه ذوب 1890 درجه سانتی گراد است.

خواص شیمیایی: کروم یک فلز غیر فعال در شرایط عادی است. این با این واقعیت توضیح داده می شود که سطح آن با یک فیلم اکسید (Cr 2 O 3) پوشیده شده است. هنگامی که گرم می شود، فیلم اکسید از بین می رود و کروم با مواد ساده در دماهای بالا واکنش می دهد:

4Сr + 3О 2 = 2Сr 2 О 3
2Сr + 3S = Сr 2 S 3
2Сr + 3Cl 2 = 2СrСl 3

ورزش:معادلات واکنش کروم با نیتروژن، فسفر، کربن و سیلیکون را ترسیم کنید. یک تعادل الکترونیکی برای یکی از معادلات بنویسید، عامل اکسید کننده و عامل کاهنده را نشان دهید.

برهمکنش کروم با مواد پیچیده:

در دماهای بسیار بالا، کروم با آب واکنش می دهد:

2Сr + 3Н2О = Сr2О3 + 3Н2

ورزش:

کروم با اسیدهای سولفوریک و هیدروکلریک رقیق واکنش می دهد:

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

ورزش:تعادل الکترونیکی را ترسیم کنید، عامل اکسید کننده و عامل کاهنده را نشان دهید.

اسید هیدروکلریک سولفوریک غلیظ و اسید نیتریکغیرفعال کردن کروم

2. ترکیبات کروم. (2)

1. اکسید کروم (2)- CrO یک ماده جامد و قرمز روشن است، یک اکسید بازی معمولی (مطابق با کروم (2) هیدروکسید - Cr(OH) 2)، در آب حل نمی شود، اما در اسیدها حل می شود:

CrO + 2HCl = CrCl 2 + H 2 O

ورزش:یک معادله واکنش به شکل مولکولی و یونی برای برهمکنش اکسید کروم (2) با اسید سولفوریک تهیه کنید.

اکسید کروم (2) به راحتی در هوا اکسید می شود:

4CrO+ O 2 = 2Cr 2 O 3

ورزش:تعادل الکترونیکی را ترسیم کنید، عامل اکسید کننده و عامل کاهنده را نشان دهید.

اکسید کروم (2) از اکسیداسیون آمالگام کروم با اکسیژن اتمسفر تشکیل می شود:

2Сr (آمالگام) + O 2 = 2СrО

2. هیدروکسید کروم (2)- Cr(OH) 2 یک ماده زرد رنگ است، کم محلول در آب، با ویژگی اصلی مشخص، بنابراین با اسیدها تعامل دارد:

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

ورزش:معادلات واکنش را به شکل مولکولی و یونی برای برهمکنش اکسید کروم (2) با اسید کلریدریک تهیه کنید.

مانند اکسید کروم (2) ، هیدروکسید کروم (2) اکسید می شود:

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

ورزش:تعادل الکترونیکی را ترسیم کنید، عامل اکسید کننده و عامل کاهنده را نشان دهید.

هیدروکسید کروم (2) را می توان با اثر قلیایی ها روی نمک های کروم (2) به دست آورد:

CrCl 2 + 2KOH = Cr(OH) 2 ↓ + 2KCl

ورزش:معادلات یونی بنویسید

3. ترکیبات کروم. (3)

1. اکسید کروم (3)- Cr 2 O 3 - پودر سبز تیره، نامحلول در آب، نسوز، سختی نزدیک به کوراندوم (هیدروکسید کروم (3) - Cr(OH) 3) مربوط به آن است. اکسید کروم (3) در طبیعت آمفوتریک است، اما در اسیدها و قلیاها به ندرت محلول است. واکنش با مواد قلیایی در طول همجوشی رخ می دهد:

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

ورزش:یک معادله واکنش به شکل مولکولی و یونی برای برهمکنش اکسید کروم (3) با هیدروکسید لیتیوم ترسیم کنید.

تعامل با محلول های غلیظ اسیدها و قلیاها دشوار است:

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

ورزش:معادلات واکنش را به شکل مولکولی و یونی برای برهمکنش اکسید کروم (3) با اسید سولفوریک غلیظ و محلول غلیظ هیدروکسید سدیم ترسیم کنید.

اکسید کروم (3) را می توان از تجزیه دی کرومات آمونیوم به دست آورد:

(NН 4)2Сr 2 О 7 = N 2 + Сr 2 О 3 +4Н 2 О

2. هیدروکسید کروم (3) Cr(OH) 3 از اثر قلیایی ها بر روی محلول های نمک های کروم به دست می آید (3):

CrCl 3 + 3KOH = Cr(OH) 3 ↓ + 3KCl

ورزش:معادلات یونی بنویسید

کروم هیدروکسید (3) یک رسوب خاکستری مایل به سبز است که پس از دریافت آن باید قلیایی در کمبود آن گرفته شود. کروم هیدروکسید (3) به دست آمده از این طریق، بر خلاف اکسید مربوطه، به راحتی با اسیدها و قلیاها، یعنی. خواص آمفوتریک را نشان می دهد:

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

ورزش:معادلات واکنش را به شکل مولکولی و یونی برای برهمکنش هیدروکسید کروم (3) با اسید کلریدریک و هیدروکسید سدیم ترسیم کنید.

هنگامی که Cr(OH) 3 با مواد قلیایی ذوب می شود، متاکرومیت ها و ارتوکرومیت ها به دست می آیند:

Cr(OH) 3 + KOH = KCrO 2 (متاکرومیت K)+ 2H 2 O
Cr(OH) 3 + KOH = K 3 CrO 3 (اورتوکرومیت K)+ 3H 2 O

4. ترکیبات کروم. (6)

1. اکسید کروم (6)- CrO 3 - ماده کریستالی قرمز تیره، بسیار محلول در آب - یک اکسید اسیدی معمولی. این اکسید مربوط به دو اسید است:

CrO 3 + H 2 O = H 2 CrO 4 (اسید کرومیک - در صورت وجود آب اضافی تشکیل می شود)
CrO 3 + H 2 O = H 2 Cr 2 O 7 (اسید دی کرومیک - در غلظت بالایی از اکسید کروم تشکیل شده است (3)).

اکسید کروم (6) یک عامل اکسید کننده بسیار قوی است، بنابراین با مواد آلی تعامل انرژی دارد:

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

همچنین ید، گوگرد، فسفر، زغال سنگ را اکسید می کند:

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

ورزش:معادلات بنویس واکنش های شیمیاییاکسید کروم (6) با ید، فسفر، زغال سنگ؛ یک تعادل الکترونیکی برای یکی از معادلات ایجاد کنید، عامل اکسید کننده و عامل کاهنده را نشان دهید

هنگامی که تا دمای 250 درجه سانتیگراد گرم می شود، اکسید کروم (6) تجزیه می شود:

4CrO3 = 2Cr2O3 + 3O2

اکسید کروم (6) را می توان از اثر اسید سولفوریک غلیظ بر روی کرومات ها و دی کرومات های جامد بدست آورد:

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

2. اسیدهای کرومیک و دی کرومیک.

کرومات - CrO 4 2- یون ها و دی کرومات - Cr 2O 7 2- یون ها به راحتی با تغییر محیط محلول به یکدیگر تبدیل می شوند.

در یک محلول اسیدی، کرومات ها به دی کرومات تبدیل می شوند:

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

در یک محیط قلیایی، دی کرومات ها به کرومات تبدیل می شوند:

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

هنگامی که اسید دی کرومیک رقیق می شود به اسید کرومیک تبدیل می شود:

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

5. وابستگی خواص ترکیبات کروم به درجه اکسیداسیون.

حالت اکسیداسیون	+2	+3	+6
اکسید	CrO	Cr 2 O 3	СrО 3
ویژگی اکسید	پایه ای	آمفوتریک	اسید
هیدروکسید	Cr(OH) 2	Cr(OH) 3 – H 3 CrO 3	H 2 CrO 4
ماهیت هیدروکسید	پایه ای	آمفوتریک	اسید
← تضعیف خواص بازی و تقویت خواص اسیدی←

6. خواص ردوکس ترکیبات کروم.

واکنش در محیط اسیدی

در یک محیط اسیدی، ترکیبات Cr + 6 تحت تأثیر عوامل احیا کننده به ترکیبات Cr + 3 تبدیل می شوند: H2S، SO2، FeSO4.

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

ورزش:

1. معادله واکنش را با استفاده از روش تعادل الکترونیکی برابر کنید، عامل اکسید کننده و عامل کاهنده را نشان دهید:

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. محصولات واکنش را اضافه کنید، معادله را با استفاده از روش تعادل الکترونیکی برابر کنید، عامل اکسید کننده و عامل کاهنده را نشان دهید:

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

واکنش ها در محیط قلیایی

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

ورزش:

معادله واکنش را با استفاده از روش تعادل الکترونیکی برابر کنید، عامل اکسید کننده و عامل کاهنده را نشان دهید:

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

محصولات واکنش را اضافه کنید، معادله را با استفاده از روش تعادل الکترونیکی برابر کنید، عامل اکسید کننده و عامل کاهنده را نشان دهید:

Cr(OH) 3 + Ag 2 O + NaOH = Ag + ? +؟

بنابراین، خواص اکسید کننده به طور مداوم با تغییر در حالت های اکسیداسیون در سری افزایش می یابد: Cr +2 → Cr +3 → Cr +6. ترکیبات کروم (2) عوامل کاهنده قوی هستند و به راحتی اکسید می شوند و به ترکیبات کروم تبدیل می شوند (3). ترکیبات کروم (6) عوامل اکسید کننده قوی هستند و به راحتی به ترکیبات کروم احیا می شوند (3). ترکیبات کروم (3) هنگام برهمکنش با عوامل کاهنده قوی، خاصیت اکسید کنندگی از خود نشان می دهند، به ترکیبات کروم تبدیل می شوند (2)، و هنگام برهم کنش با عوامل اکسید کننده قوی، خواص کاهشی نشان می دهند و به ترکیبات کروم تبدیل می شوند (6).

به روش شناسی سخنرانی:

برای تقویت فعالیت شناختی دانش آموزان و حفظ علاقه، توصیه می شود یک آزمایش نمایشی در طول سخنرانی انجام شود. بسته به قابلیت ها آزمایشگاه آموزشیمی توانید آزمایش های زیر را به دانش آموزان نشان دهید:

به دست آوردن اکسید کروم (2) و هیدروکسید کروم (2)، اثبات خواص اساسی آنها.
به دست آوردن اکسید کروم (3) و هیدروکسید کروم (3)، اثبات خواص آمفوتریک آنها.
به دست آوردن اکسید کروم (6) و حل کردن آن در آب (تهیه اسیدهای کرومیک و دی کرومیک).
انتقال کرومات ها به دی کرومات ها، دی کرومات ها به کرومات ها.

وظایف کار مستقل را می توان با در نظر گرفتن قابلیت های یادگیری واقعی دانش آموزان متمایز کرد.
شما می توانید سخنرانی را با انجام وظایف زیر کامل کنید: معادلات واکنش های شیمیایی را بنویسید که می توان از آنها برای انجام تبدیل های زیر استفاده کرد:

.III. مشق شب: بهبود سخنرانی (اضافه کردن معادلات واکنش های شیمیایی)

واسیلیوا ز.جی. کارهای آزمایشگاهیبه طور کلی و شیمی معدنی. -M.: "شیمی"، 1979 - 450 ص.
اگوروف A.S. معلم خصوصی شیمی. – روستوف روی دان: «ققنوس»، 2006.-765 ص.
Kudryavtsev A.A. تلفیقی معادلات شیمیایی. - م.، "دبیرستان"، 1979. - 295 ص.
پتروف ام.ام. شیمی معدنی. - لنینگراد: "شیمی"، 1989. - 543 ص.
Ushkalova V.N. علم شیمی: وظایف مسابقهو پاسخ می دهد. - م.: "روشنگری"، 2000. - 223 ص.