Питание и здоровье
Питание и здоровье

Особенности питания различных групп людей

Медицина в фото
Медицина в фото

Уникальные медицинские фото: органы, болезни, паразиты

Планирование беременности и зачатие
Планирование беременности

Рождение ребенка – важный шаг в жизни каждой семьи

Справочник по психиатрии
Справочник по психиатрии

Симптомы, диагноз, развитие, лечение

3. Получение и применение

В промышленности получают как чистый хром, так и его сплав с железом (феррохром). Чистый хром получают восстановлением его оксида алюминием:

Сг2О3 + 2 Аl = 2 Сr + Аl2O3.

Феррохром бывает 2-х видов: содержащий и не содержащий углерод. Первый получают восстановлением хромистого железняка коксом:

FеО * Сr2О3 + 4 С = Fе + 2 Сr + 4 СО,

второй — восстановлением хромистого железняка алюминием:

3 FеО * Сr2О3 + 8 Аl = 3 Fе + 6 Сr + 4 Аl2O3.

Кислородные соединения хрома (III). Оксид хрома (III) (Сr2О3) является амфотерным. В обычных условиях это порошок зеленого цвета. Он не растворяется в воде, очень слабо растворяется в кислотах и щелочах, а при сплавлении со щелочами или карбонатами щелочных металлов образует растворимые в воде соли хромистой кислоты — хромиты:

Сr2О3 + 2 NаОН = 2 NаСrО2 + Н2О;

Сr2О3 + К2СО3 = 2 КСrО2 + СО2.

Оксид хрома (III) при сплавлении со щелочами в присутствии кислорода воздуха может окисляться до хроматов:

2 Сr2О3 + 8 КОН + 3 O2 = 4 К2СrО4 + 4 Н2О.

В лабораторных условиях оксид хрома (III) можно получить термическим разложением дихромата аммония:

(NН4)2Сr2O7 = Сr2О3 + N2 + 4 Н2О.
В промышленности оксид хрома (III) получают восстановлением дихромата калия коксом или серой:

2 К2Сr2О7 + 3 С = 2 Сr2О3 + 2 К2СО3 + СО2;

К2Сr2О7 + S = Сr2О3 + К2SO4.

Оксид хрома (III) применяется для получения хрома, а также для изготовления масляных и акварельных красок. Хромовые краски устойчивы к действию влаги и нагреванию. Соли хрома (III) применяются в промышленности для получения хромовой кожи.

При действии щелочей на растворы солей хрома (III) выпадает осадок гидроксида хрома (III) Сr(ОН)3 серовато-голубого цвета. Гидроксид хрома (III) обладает амфотерными свойствами. В отличие от оксида гидроксид хрома легко растворим как в кислотах, так и в щелочах:

2 Сr(ОН)3 + 3 Н2SO4 = Сr2(SO4)3 + 6 Н2О;

Cr(ОН)3 + 3 NаОН = Nа3[Сг(ОН)6],

поэтому его можно осадить, только если не добавлять избытка щелочи. При нагревании гидроксид хрома (III) теряет воду, превращаясь в оксид:

2 Сr(ОН)3 = Сr2О3 + 3 Н2О.

Большинство солей хрома (III) хорошо растворимо в воде, но легко подвергается гидролизу. Сульфат хрома вместе с сульфатами калия, аммония, рубидия или цезия выкристаллизовывается в виде квасцов Ме2SO4 * Сr2(SO4)3 * 24 Н2О или МеСг(SO4)2 * 12 Н2О, где Ме — катион калия, аммония, рубидия или цезия.

Хромовый ангидрид и хромовые кислоты — соединения, в которых хром содержится в высшем валентном состоянии: +6. Триоксид хрома (СrО3) — кислотный оксид, который взаимодействует с водой, основными оксидами и основаниями:

СrО3 + Н2О = Н2СrO4;

2 СrО3 + Н2О = Н2Сr2О7;

СrО3 + СаО = СаСrО4;

СrО3 + 2 КОН = К2СrО4 + Н2О.

Хромовый ангидрид может образовывать как хромовую, так и двухромовую кислоты и их соли. Состояние равновесия:

2 СrО42- + 2 Н+ Y 2 НСrО Y Cr2О72- + Н2О

зависит от кислотности среды: в кислом растворе основная масса хрома находится в виде дихромата, а в щелочном, где концентрация ионов водорода очень мала, — в виде хромата.

Хромовый ангидрид — очень сильный окислитель. Реакции его с некоторыми органическими веществами в присутствии серной кислоты протекают со взрывом:

8 СrО3 + 3 СН3СОСН3 + 12 Н24 = 4 Сr2(SО4)3 + 9 СО2 + 9 Н2О.

Хромовый ангидрид можно получить действием концентрированной серной кислоты на сухие хроматы или дихроматы:

K2CrO4 + H2SO4 = K2SO4 + CrO3 + H2O;

K2Cr2O7 + H2SO4 = K2SO4 + 2 CrO3 + H2O.

Хромовый ангидрид применяется как окислитель при различных органических синтезах.

Соли щелочных металлов и аммония хромовых кислот хорошо растворимы в воде. Соли других металлов растворяются трудно. Дихромат калия (К2Сr2О7 хромпик) широко применяется как окислитель в лабораторной практике и химической технологии. Действие хроматов и дихроматов как окислителей проявляется в кислой среде:

К2Сr2О7 + 6 FеSO4 + 7 Н2SO4 = К24 + Сr2(SO4)3 + 3 Fе2(SO4)3 + 7 Н2О.

При прибавлении раствора железного купороса к раствору дихромата калия оранжевая окраска исчезает и появляется зеленая, обусловленная образованием гидратированных ионов Сг3+.

Бромиды и иодиды окисляются дихроматом калия до свободных галогенов:

К2Сr2О7 + 6 КI + 7 Н2SO4 = Сr2(SO4)3 + 3I2 + 4 К2SO4 + 7 Н2О.

При взаимодействии дихромата калия с иодоводородной и бромоводородной кислотами подкислять раствор не требуется, так как необходимую кислотность создают сами восстановители, которые являются сильными кислотами:

К2Сr2О7 + 14 НВr = 2 КВr + 2 СrВr3 + 3 Вr2 + 7 Н2О.

Выделяющийся иод или бром маскирует переход оранжевой окраски раствора в зеленую.

В аналитической химии реакция окисления хроматом или дихроматом калия различных ионов используется для их определения. Этот метод анализа называется хроматометрией.

Раствор дихромата калия в концентрированной серной кислоте называется хромовой смесью и используется в лабораторной практике для мытья посуды. Он легко удаляет жир с поверхности стекла, окисляя его образующимся хромовым ангидридом и смывая концентрированной серной кислотой.

Далее по теме:

Loading...