Подгруппа хрома

Подгруппа хрома - побочная подгруппа VI группы
 
Свойства элементов подгруппы хрома

Атомный
номер
Название
Электронная
конфигурация

 
r
г/см
3
t°пл.
°C
t°кип.
°C
ЭО
Атомный
радиус,
нм
Степень
окисления
24
Хром Cr [Ar] 3d54s1
7,2
1857
2672
1,56
0,125
+1,+2,+3,
+4,+5,+6
42
Молибден Mo [Kr] 4d55s1
10,2
2610
2560
1,3
0,135
+1,+2,+3,
+4,+5,+6
74
Вольфрам W [Xe] 4f145d46s2
19,3
3410
5660
1,4
0,141
+1,+2,+3,
+4,+5,+6

Физические свойства
 
 Блестящие, сероватого цвета металлы. С увеличением атомного номера растут температуры плавления и кипения.
Вольфрам - самый тугоплавкий из известных металлов.
 
Химические свойства
 
В ряду Cr – Mo – W химическая активность падает.
С увеличением степени окисления элементов у их оксидов и гидроксидов законо-мерно происходит ослабление основных свойств и усиление кислотных. Высшим оксидам RO3 соответствуют кислоты H2RO4.
В том же направлении происходит усиление окислительных свойств соединений.
 
Хром и его соединения
 
Получение
 

      1.      Алюминотермия: Cr2O3 + 2Al ® Al2O3 + 2Cr
      2.      Восстановлением оксидов оксидом углерода (II).
      3.      Электролизом водных растворов соединений хрома.

При обычных условиях хром реагирует только со фтором. При высоких температурах (выше 600°C) взаимодействует с кислородом, галогенами, азотом, кремнием, бором, серой, фосфором.
 
4Cr + 3O2  –t°®  2Cr2O3
2Cr + 3Cl2  –t°®  2CrCl3
2Cr + N2  –t°®  2CrN
2Cr + 3S   –t°®  Cr2S3
 
В раскалённом состоянии реагирует с парами воды:
 
2Cr + 3H2O « Cr2O3 + 3H2
 
Хром растворяется в разбавленных сильных кислотах (HCl, H2SO4)
В отсутствии воздуха образуются соли Cr2+, а на воздухе – соли Cr3+.
 
Cr + 2HCl ® CrCl2 + H2­
2Cr + 6HCl + O2 ® 2CrCl3 + 2H2O + H2­
 
Наличие защитной окисной плёнки на поверхности металла объясняет его пассив-ность по отношению к концентрированным растворам кислот – окислителей.
 
Соединения хрома
 
Соединения двухвалентного хрома
 
Оксид хрома (II) и гидроксид хрома (II) имеют основной характер.
 
Cr(OH)2 + 2HCl ® CrCl2 + 2H2O
 
Соединения хрома (II) - сильные восстановители; переходят в соединения хрома (III) под действием кислорода воздуха.
 
2CrCl2 + 2HCl ® 2CrCl3 + H2­
4Cr(OH)2 + O2 + 2H2O ® 4Cr(OH)3
 
Соединения трёхвалентного хрома
 
Оксид хрома (III) Cr2O3 – зелёный, нерастворимый в воде порошок. Может быть получен при прокаливании гидроксида хрома (III) или дихроматов калия и аммония:
 
2Cr(OH)3  –t°®  Cr2O3 + 3H2O
4K2Cr2O7  –t°®  2Cr2O3 + 4K2CrO4 + 3O2­
(NH4)2Cr2O7  –t°®  Cr2O3 + N2­+ 4H2O­
 
Амфотерный оксид. При сплавлении Cr2O3 со щелочами, содой и кислыми солями получаются соединения хрома со степенью окисления (+3):
 
Cr2O3 + 2NaOH ® 2NaCrO2 + H2O
Cr2O3 + Na2CO3 ® 2NaCrO2 + CO2­
Cr2O3 + 6KHSO4 ® Cr2(SO4)3 + 3K2SO4 + 3H2O
 
При сплавлении со смесью щёлочи и окислителя получают соединения хрома в степени окисления (+6):
 
2Cr2O3 + 4KOH + KClO3 ® 2K2Cr2O7(дихромат калия) + KCl + 2H2O
                                                                                      
Гидроксид хрома (III) Cr(OH)3 - нерастворимое в воде вещество зелёного цвета.
 
Cr2(SO4)3 + 6NaOH ® 2Cr(OH)3¯ + 3Na2SO4
 
Обладает амфотерными свойствами - растворяется как в кислотах, так и в щелочах:
 
2Cr(OH)3 + 3H2SO4 ® Cr2(SO4)3 + 6H2O
Cr(OH)3 + KOH ® K[Cr(OH)4]
(или, упрощая, Cr(OH)3 + KOH ® KCrO2(хромат калия) + 2H2O)
                                                                                       
Соли хрома (III) имеют фиолетовую или тёмно-зелёную окраску. По химическим свойствам напоминают бесцветные соли алюминия.
Соединения Cr (III) могут проявлять и окислительные, и восстановительные свойства:
 
Zn + 2Cr+3Cl3 ® 2Cr+2Cl2 + ZnCl2
2Cr+3Cl3 + 16NaOH + 3Br2 ® 6NaBr + 6NaCl + 8H2O + 2Na2Cr+6O4
 
Соединения шестивалентного хрома
 
Оксид хрома (VI) CrO3 - ярко-красные кристаллы, растворимые в воде.
Получают из хромата (или дихромата) калия и H2SO4(конц.).
 
K2CrO4 + H2SO4 ® CrO3 + K2SO4 + H2O
K2Cr2O7 + H2SO4 ® 2CrO3 + K2SO4 + H2O
 
CrO3 - кислотный оксид, со щелочами образует жёлтые хроматы CrO42-:
 
CrO3 + 2KOH ® K2CrO4 + H2O
 
В кислой среде хроматы превращаются в оранжевые дихроматы Cr2O72-:
 
2K2CrO4 + H2SO4 ® K2Cr2O7 + K2SO4 + H2O
 
В щелочной среде эта реакция протекает в обратном направлении:
 
K2Cr2O7 + 2KOH ® 2K2CrO4 + H2O
 
 
    
кислая среда
    
 
2CrO42- + 2H+
    
¬––––––––––––
––––––––––––®
    
Cr2O72- + H2O
 
    
щелочная среда
    
 

 
Все соединения хрома (VI) - сильные окислители.
 
4CrO3 + 3S ® 3SO2­ + 2Cr2O3

 

 

Другие записи

10.06.2016. Подгруппа меди
Подгруппа меди – побочная подгруппа I группы Свойства элементов подгруппы меди Атомный номер Название Электронная конфигурация   r г/см3 t°пл. °C t°кип. °C ЭО Атомный радиус, нм Удельная злектро- проводность м,мм-2,ом-1 Степень окисления 29 Медь…
10.06.2016. Подгруппа железа
Свойства элементов подгруппы железа  Атомный номер Название Электронная конфигурация   r г/см3 t°пл. °C t°кип. °C ЭО Атомный радиус, нм Степень окисления 26 Железо…
10.06.2016. Подгруппа алюминия
Свойства элементов подгруппы алюминия Атомный номер Название Электронная конфигурация   r г/см3 t°пл. °C t°кип. °C ЭО ПИ эВ Атомный радиус, нм Степень окисления 5 Бор…
10.06.2016. Металлы - общие свойства
ОБЩИЕ СВОЙСТВА Положение металлов в периодической таблице Если в периодической таблице элементов Д.И.Менделеева провести диагональ от бериллия к астату, то слева внизу по диагонали будут находиться элементы-металлы…