Хром

ХРОМ (Chromium) Cr — химический элемент VI группы периодической системы Менделеева. Образует четыре стабильных изотопа: Cr⁵⁰ (4,31%), Cr⁵² (83,76%), Cr(9,55%), Сr(2,38%). Важнейший искусственно радиоактивный изотоп Сг⁵¹ (Т=27,8 дня). Сечение захвата тепловых нейтронов атомом хрома составляет 3,1 барн. Конфигурация внешних электронов атома. Энергии ионизации (эв):

соответственно равны 6,76; 16,49; 30,95; 51,73; 90,06.

Хром открыт Л. Вокеленом в 1797 в природном хромате свинца — крокоите. Название от греческого — краска, элемент получил из-за разнообразной окраски своих соединений. Вокелен выделил из крокоита хромовую кислоту, которую восстановил углем в графитовом тигле до металлического хрома. Чистый металл был получен Р. Бунзеном электролизом раствора СгСl.

Хром — весьма распространенный элемент. Его содержание в земной коре вес. %. В природе встречается почти исключительно в виде кислородных соединений и образует ряд минералов: хромит FeCr, к р о к о и т PbCrO, у в а р о в и т CaCr(SiO) и др., однако практическое значение имеет лишь первый из них. Хромит (хромистый ж е л е з н я к) — минерал из группы шпинелей, Fe(II) в нем способно замещаться на Mg, а Cr — на А1 и на Fe(III), так что содержание CrO в хромите (теоретически 68%) обычно составляет 42—55%. Окраска хромита от темно-коричневой до черной, блеск жирный; плотность от 4,6 для высокосортных руд до 4,0 для низкосортных, температура плавления 1545—1730° в зависимости от состава, твердость 5,5 по шкале Мооса. Хромит образовался при кристаллизации ультраосновных пород. Промышленные руды встречаются в виде штоков, линз, полос, среди интрузивных пород — фунитов, перидотитов, изредка пироксенитов. Важнейшие месторождения в России находятся на Северном Урале (Сарановское), в западной части Казахстана, на Южном Урале (Южно-Кемпирсайское), в Закавказье. За рубежом хромит добывается в ЮАР, Южной Родезии, Турции, на Филиппинах, в Н. Каледонии и в Греции.

Добываемый хромит используется в основном для металлургии, производства огнеупоров и в химической промышленности. В первом случае хромит перерабатывается на феррохром. В производстве огнеупоров хром находит применение менение для футеровки мартеновских печей. В химической промышленостисти хромит является исходным сырьем для получения бихромата натрия, для этой цели пригоден хромит, содержащий >45% СгО и имеющий отношение

Cr:Fe=l,6.

Получение:

В промышленности получают чистый хром и сплав его с железом — феррохром. Феррохром получают при восстановлении хромистого железняка углем:

Чистый хром получают восстановлением оксида хрома методом алюминотермии:

Физические свойства:

Хром — твердый голубовато-белый тугоплавкий металл. Температура плавления 1890°С.

На воздухе покрывается оксидной пленкой, которая предохраняет его от дальнейшего окисления. Благодаря этому свойству хром является одним из самых коррозион-ностойких металлов.

Химические свойства:

При комнатной температуре хром не взаимодействует ни с водой, ни с кислородом воздуха.

Растворяется в соляной и разбавленной серной кислотах с выделением водорода:

Азотная кислота пассивирует хром.

Применение:

Используется для хромирования в гальванотехнике при нанесении декоративных и износостойких гальванических покрытий, а также в качестве добавок к легированным сталям. Хром входит в состав нержавеющих, кислотоупорных, жаропрочных сталей, которые отличаются повышенной твердостью и прочностью.

ХРОМА КИСЛОРОДНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ

1. Соединения хрома (II).

Оксид хрома (II) CrO — имеет основной характер, взаимодействует с кислотой:

Хлорид хрома (II) — раствор голубого цвета. При взаимодействии с щелочью выпадает желтый осадок гидроксида хрома Сг(ОН)2:

Соединения хрома (II) неустойчивы и окисляются на воздухе в соединения хрома (III).

2. Соединения хрома (III).

Оксид хрома (III) — тугоплавкое вещество зеленого цвета, является амфотерным оксидом, в воде нерастворим.

Оксид хрома (III) растворим в кислотах и щелочах. При сплавлении с щелочами образуются растворимые в воде соли хромистой кислоты — хромиты:

При сплавлении оксида хрома (III) с щелочью в присутствии кислорода воздуха получают хроматы — соли хромовой кислоты желтого цвета:

При взаимодействии с кислотами образуются соли хрома (III):

Гидроксид хрома (III) Сг(ОН)з выпадает в виде синевато-серого осадка при действии на соли хрома (III) щелочью:

Гидроксид хрома (III) обладает амфотерньши свойствами:

— взаимодействует с щелочами и с кислотами

3. Соединения хрома (VI).

Оксид хрома (VI) (хромовый ангидрид) — обладает кислотными свойствами: взаимодействует с щелочами с образованием хроматов (солей хромовой кислоты):

Хромовый ангидрид образует две кислоты:

—хромовую

—дихромовую

Обе эти кислоты существуют только в водном растворе. Состояние равновесия:

жёлтый оранжевый

зависит от кислотности среды: в кислом растворе основная масса хрома находится в виде дихромата (), а в щелочном — в виде хромата ().

▼

Соли этих кислот устойчивы и имеют разную окраску:

соли хромовой кислоты (хроматы) — желтую, а дихромовой кислоты (дихроматы) — оранжевую. Так, при подкислении раствора хромата калия желтый цвет меняется на оранжевый вследствие образования дихромата калия . Хроматы и дихроматы являются сильными окислителями.

Применение:

Оксид хрома (III) — зеленый крон — применяется для изготовления клеевой и масляной красок, а также для окрашивания стекла и фарфора в зеленый цвет. Входит в состав полирующих средств.

Соли хрома (III) применяются в промышленности для получения хромовой кожи.

Двойная соль калия и хрома — хромокалиевые квасцы

применяется в кожевенной промышленности для дубления кож и в текстильной промышленности для протравы при крашении.

Хромат свинца — желтый крон — используется в качестве пигмента при изготовлении желтой масляной краски.

Оксид хрома (VI) является сильным окислителем и применяется в органическом синтезе.

Дихроматы калия и натрия и образуют оранжево-красные кристаллы, известные под названием хромпиков, и используются в качестве окислителей. Смесь концентрированной серной кислоты с водным раствором дихромата калия или натрия (хромпиков) — хромовая смесь — применяется для мытья лабораторной посуды.

Хроматографический метод разделения и анализа сложных смесей бьл открыт русским ботаником М.С. Цветом в 1903 г.

Хроматографией называется метод разделения компонентов смеси между стационарной (неподвижной) фазой и подвижной фазой.

По характеру стационарной фазы хроматография подразделяется на адсорбционную и распределительную.лб

В адсорбционной хроматографии стационарной фазой является твердое вещество.

В распределительной хроматографии стационарной фазой является жидкость.

По характеру подвижной фазы хроматография подразделяется на газовую и жидкостную хроматографию.

Хроматография используется для качественного и количественного анализа сложных смесей, для очистки веществ от примесей, для испытаний веществ на однородность, чистоту, для изучения физико-химических констант веществ, для контроля и автоматизации производственных процессов. Хроматографический метод прочно вошел в практику научных исследований по химии, атомной технике, биологии, медицине.

Дополнение:

Список литературы:

1) ХИМИЯ Справочник школьника…………………… М. Кеременчугская

2) Большой справочник школьника…………. Издательство «Дрофа»

3) Химический словарь……………………….

4) Решение задач по химии Справочник школьника… Н. И. Берман

▼ Растворимость хроматов и бихроматов.

	Пример: Глобальная сеть INTERNET
Я ищу:
На главную \| Добавить в избранное