Хром 2. Хром 2

Браузер Google Chrome 2

Официальный сайт: www.google.com/chromeРазмер: 8341 КБОперационная система: WindowsЦена: бесплатный

2 августа 2008 года Google объявил о создании нового браузера. Эта новость вызвала бурный ажиотаж, ведь компания всегда отличалась последовательностью на рынке, и если намечен выпуск столь серьезного продукта, то в его качестве практически не было сомнений. А через месяц вышла первая публичная бета-версия, которая быстро разошлась по компьютерам пользователей, буквально за неделю отхватив около 1% рынка браузеров. Стоит отметить, что через какое-то время доля Google Chrome несколько снизилась, так как некоторые пользователи, попробовав новый продукт, все же возвращались к родным браузерам. И все же анонс Chrome выдался на славу. О браузере, как минимум, заговорили, в нем увидели реального конкурента основным игрокам рынка.

Главное окно Google Chrome

В декабре 2008 года вышел первый релиз, Google Chrome, а мае 2009 года браузер обновился до второй стабильной версии. На ней мы остановимся подробнее.

Программу можно загрузить с официальной страницы в виде сетевого установщика. Он имеет размер несколько сотен килобайт. Однако нетрудно найти и другие сборки — классический и портативный инсталляторы. Их вес немного превышает значение 8 МБ.

Программа имеет открытые исходные тексты. Лицензия Google Chrome имеет тип BSD. Стоит отметить, что Mozilla Firefox также имеет открытые исходные тексты, но распространяется под иной лицензией, частично совместимой с GPL. Принципиальная разница одна: на основе Google Chrome можно создавать продукты с закрытыми исходными текстами, на основе Mozilla Firefox нет. Internet Explorer, Safari и Opera имеют закрытый код.

Главное, что отличает новый браузер от конкурентов, — это принцип работы с памятью. Современный браузер немыслим без вкладок. Вы открываете несколько веб-страниц в пределах единого окна. Все браузеры работают с единым процессом в памяти. Чем больше вкладок, тем ее расход увеличивается, но рост нельзя назвать линейным. Если вы откроете одну страницу, и браузер скушает 50 МБ памяти, то на вторую вкладку не нужно еще 50 МБ. Число будет однозначным, где-то в районе 5 МБ. С одной стороны, экономия. Но вы открыли какую-то специфическую страницу, и браузер завис, не реагируя на действия пользователя. Ctrl+Alt+Del. В памяти один процесс. Приходится закрывать браузер и, соответственно, все открытые документы. Google Chrome работает принципиально иначе.

Создание нового окна из вкладки Google Chrome

Каждая вкладка независимый процесс в памяти. Если какая-то веб-страница вызвала сбой в работе браузера, то закрыта будет только одна вкладка. Остальные компоненты полностью изолированы, им не страшны локальные катастрофы.

Возрастает расход оперативной памяти при открытии большого числа документов, однако заметно возрастает стабильность. Подобная особенность браузера продиктована не только техническими аспектами, но и рыночными особенностями Google. Компания специализируется на веб-приложениях в сервисах, о которых рассказывалось в отдельном путеводителе. Создавая браузер, который работает с независимыми процессами для вкладок, мы получаем аналог защищенной операционной системы, где падение одной задачи не приводит к глобальному краху. Получается, что Google Chrome оптимальный браузер именно для запуска веб-приложений.

Внутренняя особенность браузера имеет свое отражение и в интерфейсе. Вы можете подцепить мышью заголовок любой вкладки и, оттащив его в сторону, создать новое окно. С точки зрения расхода памяти, ничего не меняется. Лишь создается новое окно для пользователя. Подобным образом можно и просто менять местами вкладки, но эту функцию мы знаем и по другим браузерам, она не нова.

Браузер имеет собственный диспетчер задач. Он вызывается сочетанием клавиш Shift+Esc. Вы можете видеть расход памяти всеми компонентами браузера. Кроме того, можно открыть специальную страницу, где будет более подробно расписана работа программы с памятью.

Статистика использования оперативной памяти Google Chrome

Большинство браузеров предлагают в качестве домашней страницы показывать пустой лист (about:blank) или вводить в настройках URL, то есть, загружать какой-то документ их сети. Google Chrome действует принципиально иначе. Его домашняя страница создается локально и содержит динамическую информацию. Во-первых, отображается девять миниатюр главных страниц, которые наиболее часто посещает пользователь. Кроме того, вы можете осуществлять поиск в журнале. Правая боковая панель содержит также список последних добавленных закладок, а также последние закрытые вкладки.

Домашняя страница Google Chrome

Адресная строка браузера используется не только для ввода URL, но и для поиска информации в сети. Как только вы начинаете набор текста, сразу появляется окно с подсказками. Производится поиск в истории, среди ранее посещенных страниц. В поиск включается не только URL, но также заголовок страницы. Иными словами, если вы помните, что посещали сайт о собаках, то зачастую бывает достаточно набрать в адресной строке слово «собака». Совпадения поиска выделяются жирным шрифтом. Зеленый шрифт — URL. Желтая звездочка напротив страницы означает то, что она находится в закладках пользователя. Если совпадений с журналом не происходит или их очень мало, то подключается поиск в Веб. В выпадающем меню появляется пункт, что по введенному пользователем запросу будет произведен поиск с использованием сервиса Google.

Адресная строка Google Chrome

Для хранения ссылок на излюбленные сайты используются закладки. Google Chrome устроен так, что необходимость в них не столь велика, как при использовании других браузеров. В первую очередь, это обусловлено наличием грамотно организованной домашней страницы. Список наиболее часто посещаемых страниц всегда под рукой. Мало того, он представлен в виде миниатюр. Последние закрытые вкладки также находятся в отдельном списке. Эти возможности покрывают более половины всех запросов, открытий сайтов. Вторая возможность, позволяющая не акцентировать внимание на закладках, — это интеллектуальная адресная строка браузера. Зачастую бывает проще набрать два-три первых символа запроса и нажать Enter, чем заходить в специальное меню закладок.

Несмотря на смещенные приоритеты, поддержка закладок все же присутствует в Google Chrome. Панель автоматически открывается, когда вы вызываете домашнюю страницу, то есть, создаете новую вкладку. На ней можно размещать не только ссылки, но также папки. В правой части панели находится особая папка. Она и является хранилищем закладок. В ней могут присутствовать вложенные каталоги. Управление закладками осуществляется из специального менеджера.

Диспетчер закладок Google Chrome

Вы можете импортировать закладки из файлов HTML. Данный формат используется в браузере Mozilla Firefox. Другие браузеры не поддерживаются. Internet Explorer хранит на каждую ссылку по отдельному файлу .url, в Safari используется .plist (структура XML), в Opera .adr (собственная структура). Помимо того, что вы можете перетаскивать папки и ссылки мышью, создавать и удалять их, присутствует еще одна важная функция поиск закладок. Google не был бы Google, если бы не вставлял везде поиск. Впрочем, нам от этого только лучше.

Журнал работы пользователя отображается в виде отдельной локальной страницы, а не в специальной панели или окне, как это предлагается в других браузерах. Все ссылки отсортированы по дням. Присутствует поиск по журналу.

Журнал работы пользователя Google Chrome

Менеджер загрузок также является отдельной страницей. Когда вы скачиваете какой-либо файл, в нижней части окна добавляется небольшая панель, где показывается служебная информация о прогрессе передачи файла. Как только загрузка закончена, информация передается диспетчеру. В нем, как и в журнале, присутствует поиск.

Во время просмотра исходного текста веб-страниц поддерживается подсветка синтаксиса. Редактор позволяет быстро переходить по ссылкам, присутствующим в коде. Ссылки всегда открываются в соседних вкладках.

Просмотр исходного текста веб-страницы в Google Chrome

Во время навигации по сети в браузере обычно остаются следы работы пользователя. Пополняется журнал, в адресной строке увеличивается число подсказок и так далее. Google Chrome имеет отдельный режим инкогнито, который позволяет путешествовать по сети, не оставляя никаких следов на локальной машине.

Настройки Google Chrome

Вторая версия браузера обзавелась полноэкранным режимом. Кроме того, в ней присутствует механизм автоматического заполнения форм.

Несмотря на наличие массы интересных и зачастую уникальных возможностей, Google Chrome обладает и рядом недостатков, пробелов в функциональности. Браузер ничего не знает о RSS. Мало того, что нет встроенного инструмента чтения новостей, так новостные ленты и вовсе игнорируются на сайтах.

Во время набора текста удобно копировать блоки, выделяя их мышкой и перенося, удерживая клавишу Ctrl. Так работают текстовые процессоры и большинство браузеров. Но не Google Chrome. Программа не копирует, а переносит блок, словно игнорируя нажатие пользователем Ctrl.

Некоторые сайты предлагают слишком мелкий шрифт для комфортного чтения. Вы увеличили текст, и при всех последующих посещениях ресурса уже не нужно волноваться о читабельности текста. Так работает, например, Mozilla Firefox. Однако Google Chrome не запоминает размер шрифта. Стоит отметить, что полноценный zoom появился лишь в последних тестовых сборках версии. В рассматриваемом релизе масштабировать всю страницу нельзя.

Google Chrome не поддерживает подключение расширений. По этой причине недостаток каких-то функций воспринимается близко к сердцу, ведь его не исправишь сторонними модулями.

Тесты браузеров

Скорость обработки стилей (CSS)

Адрес теста: http://www.howtocreate.co.uk/csstest.htmlТест проводился три раза, бралось среднестатистическое значение

Название браузера	Время работы теста, мс
Internet Explorer 7	47
Mozilla Firefox 3.0.10	16
Safari 3.2	7
Google Chrome 2	7
Opera 9.64	15

Скорость обработки JavaScript

Адрес теста: http://celtickane.com/webdesign/jsspeed.phpТест проводился три раза, бралось среднестатистическое значение

Название браузера	Время работы теста, мс
Internet Explorer 7	937
Mozilla Firefox 3.0.10	149
Safari 3.2	79
Google Chrome 2	58
Opera 9.64	78

Google Chrome показывает впечатляющие результаты, обгоняя остальные популярные браузеры по сумме двух тестов. Герою нашего обзора можно присвоить титул самого быстрого браузера на Земле в области прорисовки веб-страниц. Но как обстоят дела с поддержкой стандартов?

Поддержка стандартов W3C

Адрес теста: http://acid3.acidtests.org

Internet Explorer 7

Mozilla Firefox 3.0.10

Safari 3.2

Google Chrome 2

Opera 9.64

Вновь Google Chrome — безусловный лидер. Поддержка современных стандартов идеальная, сто процентов прохождение теста. Ни один браузер в мире не может похвастаться подобным поведением. Впрочем, совместимость современных браузеров с сайтами по-прежнему определяется, в первую очередь, не точностью следования стандартам, а, скорее, политикой компаний, создающих ресурсы. Несколько лет назад совместимость определялась квалификацией веб-дизайнеров, так как некоторые сайты, созданные безграмотными специалистами, корректно работали только в Internet Explorer. Сегодня вроде как все научились создавать сайты грамотно, да только никто не отменял корпоративные интересы, и они зачастую вставляют палки в колеса некоторым альтернативным продуктам.

www.ixbt.com

Хром 2

Оглавление:

Введение. 5

Нахождение в природе. 7

Происхождение. 9

Получение. 10

Физические свойства и Химические свойства. 13

Химические свойства. 14

Опыт №1. Получение оксида хрома (III) 18

Приборы и реактивы: асбестированная сетка; спички; бихромат аммония 18

(Nh5)2Cr2O7 (измельченный). 18

Выполнение опыта. Расстилаю большой лист бумаги, на который кладу 18

асбестированную сетку. Тонко измельченный бихромат аммония насыпаю в виде 18

горки. До бихромата аммония дотрагиваюсь зажженной спичкой. 18

Начинается разложение бихромата, которое протекает с выделением тепла и 18

постепенно захватывает все большие и большие количества соли. В конце 18

реакция идет все более бурно - появляются искры, пламя, летит рыхлый и 18

легкий пепел - типичное извержение вулкана в миниатюре. Образовалось 18

большое количество рыхлого темно-зеленого вещества. 18

Вывод: оксид хрома (III) Cr2O3 получается путем нагревания бихромата 18

аммония: 19

(Nh5)2Cr2O7[pic]Cr2O3+N2+4h3O 19

Опыт №2. Исследование свойств оксида хрома (III) 19

Приборы и реактивы: колба; вода h3O; оксид хрома (III) Cr2O3; серная 19

кислота 19

Выполнение опыта. Добавляю полученный зеленый порошок оксида хрома 19

(III) сначала в колбу с водой 19

Cr2O3 + 3h3O = 2Cr(OH)3 19

затем в колбу с серной кислотой 19

Cr2O3 + 3h3SO4 = Cr2(SO4)3 + 3h3O 19

Наблюдаю растворение оксида в обоих колбах. 19

Вывод: Оксид хрома растворяется в воде и в кислотах. 19

Опыт №3.Окислительные свойства солей хрома (VI) 20

Приборы и реактивы: раствор бихромата калия K2Cr2O7; раствор сульфита 20

натрия Na2SO3; серная кислота h3SO4. 20

Выполнение опыта. К раствору K2Cr2O7, подкисленному серной кислотой, 20

добавляю раствор Na2SO4. Наблюдаю изменения окраски. 20

Оранжевый раствор стал зелено- фиолетовым. 20

Вывод: В кислой среде хром восстанавливается сульфитом натрия от хрома 20

(VI) до хрома (III): 20

K2Cr2O7 + 3Na2SO3 + 4h3SO4 = K2SO4 + Cr2(SO4)3 + 3Na2SO4 + 4h3O 20

Опыт №4. Исследование свойств солей хрома (VI) 20

Приборы и реактивы: концентрированный раствор бихромата калия K2Cr2O7; 20

концентрированная соляная кислота HCl 21

Выполнение опыта. К концентрированному раствору бихромата калия K2Cr2O7 21

добавляю концентрированную соляную кислоту HCl. При нагревании наблюдается 21

выделение резкого хлорного запаха, от которого жжет нос и горло. 21

Вывод: Так как все соединения хрома (VI) являются сильными 21

окислителями, то при реакции с соляной кислотой: 21

K2Cr2O7 + 14HCl [pic] 3Cl2( + 2CrCl3 + 2KCl + 7h3O 21

происходит восстановление хлора: 21

2Cl- -2[pic]Cl20 21

Опыт №5. Переход хромата в бихромат и обратно 21

Приборы и реактивы: раствор хромата калия K2CrO4, раствор бихромата 21

калия K2Cr2O7, серная кислота, гидроксид натрия. 21

Выполнение опыта. К раствору хромата калия добавляю серную кислоту, в 22

результате происходит изменение окраски раствора из желтого в оранжевый. 22

2K2CrO4 + h3SO4 = K2Cr2O7 + K2SO4 + h3O 22

К раствору бихромата калия добавляю щелочь, в результате происходит 22

изменение окраски раствора из оранжевого в желтый. 22

K2Cr2O7 + 4NaOH = 2Na2CrO4 + 2KOH + h3O 22

Вывод: В кислой среде хроматы неустойчивы, ион CrO42- желтого цвета 22

превращается в ион Cr2O72- оранжевого цвета, а в щелочной среде эта 22

реакция протекает в обратном направлении 22

2CrO42- + 2H+ кислая среда((щелочная среда Cr2O72- + h3O. 22

Опыт №6. Получение малорастворимых солей хромовых кислот 22

Приборы и реактивы: раствор хромата калия K2CrO4, раствор бихромата 22

калия K2Cr2O7, раствор нитрата серебра AgNO3. 23

Выполнение опыта. Наливаю в одну пробирку раствор хромата калия, в 23

другую - раствор бихромата калия, и добавляю в обе пробирки раствор нитрата 23

серебра, в обоих случаях наблюдаю образование красно-бурого осадка. 23

K2CrO4 + 2AgNO3= Ag2CrO4( + 2KNO3 23

K2Cr2O7 + AgNO3 ( Ag2CrO4(+ KNO3 23

Вывод: Растворимые соли хрома при взаимодействии с нитратом серебра 23

образуют нерастворимый осадок 23

Опыт №7. Получение гидроксида хрома 23

Приборы и реактивы: раствор соли хрома (III) CrCl3, едкий натр 23

(гидроксид натрия) NaOH. 23

Выполнение опыта. В пробирку с раствором хлорида хрома (III) по каплям 23

добавляю раствор едкого натра до образования серо-зеленого осадка. 23

Вывод: Гидроксид хрома Cr(OH)3 получается при действии на соль 24

трехвалентного хрома щелочью: 24

CrCl3 + 3NaOH = Cr(OH)3( + 3NaCl 24

Сплавы.Применение. 25

Список Литературы: 33

Введение.

К металлам побочных подгрупп периодической системы Д. И. Менделеева относятся все d-элементы. Таких подгрупп 10: скандия, титана, ванадия, хрома, марганца, железа, кобальта, никеля, меди и цинка. Здесь рассматриваются общие характеристики подгрупп хрома и семейства железа.

Побочную подгруппу VI группы составляют следующие элементы — хром Cr, молибден Мо и вольфрам W. Хром возглавляет побочную подгруппу 4 группы. Его электронная формула +24Cr 1s2|2s22p6|3s23p63d5|4s1

На внешнем энергетическом уровне атомов хрома и молибдена содержится по одному электрону, вольфрама — два электрона, что обусловливает металлический характер этих элементов и отлично от элементов главной подгруппы. В соответствии с числом валентных электронов они проявляют максимальную степень окисления +6 и образуют оксиды типа RO3, которым соответствуют кислоты общей формулы h3RO4. Сила кислот закономерно снижается от хрома к вольфраму. Большинство солей этих кислот в воде малорастворимо, хорошо растворяются только соли щелочных металлов и аммония.

Элементы подгруппы хрома проявляют также степени окисления +5, +4, +3, +2. Но наиболее типичны соединения высшей степени окисления, которые во многом весьма похожи на соответствующие соединения серы. С водородом элементы подгруппы хрома соединений не образуют.

С ростом порядкового номера в подгруппе возрастает температура плавления металлов. Вольфрам плавится при 3390 °С. Это самый тугоплавкий металл. Поэтому его используют для изготовления нитей в электрических лампочках накаливания.

Металлы подгруппы хрома в обычных условиях весьма устойчивы к воздействию воздуха и воды. При нагревании взаимодействуют с кислородом, галогенами, азотом, фосфором, углем, кремнием и др. Известны их многочисленные сплавы с другими металлами. Сплавы и сами металлы — весьма ценные материалы современной техники.

По физическим и химическим свойствам молибден и вольфрам сходны между собой и несколько отличаются от хрома. Химическая активность металлов в ряду хром — молибден — вольфрам заметно понижается.

Нахождение в природе.

Хром встречается в виде соединений в различных минералах. Наиболее распространен минерал хромит, или хромистый железняк FeCr204, богатые месторождения которого имеются на Урале и в Казахстане. Массовая доля хрома в земной коре составляет 0,03%. Хром обнаружен на Солнце, звездах и в метеоритах.

...Еще в 1766 году петербургский профессор химии И. Г. Леман описал новый минерал, найденный на Урале на Березовском руднике, в 15 километрах от Екатеринбурга (ныне Свердловск). Обрабатывая камень соляной кислотой, Леман получил изумрудно-зеленый раствор, а в образовавшемся белом осадке обнаружил свинец. Спустя несколько лет, в 1770 году, Березовские рудники описал академик П. С. Паллас. «Березовские копи, — писал он, — состоят из четырех рудников, которые разрабатываются с 1752 года. В них наряду с золотом добываются серебро и свинцовые руды, а также находят замечательный красный свинцовый минерал, который не был обнаружен больше ни в одном другом руднике России. Эта свинцовая руда бывает разного цвета (иногда похожего на цвет киновари), тяжелая и полупрозрачная... Иногда маленькие неправильные пирамидки этого минерала бывают вкраплены в кварц подобно маленьким рубинам. При размельчении в порошок она дает красивую желтую краску...».

В 1936 году в Казахстане, в районе Актюбинска, были найдены огромные залежи хромита — основного промышленного сырья для производства феррохрома. В годы войны на базе этого месторождения был построен Актюбинский ферросплавный завод, который впоследствии стал крупнейшим предприятием по выпуску феррохрома и хрома всех марок.

Богат хромистой рудой и Урал. Здесь расположено большое число месторождений этого металла: Сарановское, Верблюжьегорское, Алапаевское, Монетная дача, Халиловское и др. По разведанным запасам хромистых руд Россия занимает ведущее место в мире.

Руды хрома имеются в Турции, Индии, Новой Каледонии, на Кубе, в Греции, Югославии, некоторых странах Африки. В то же время такие промышленные страны, как Англия, Франция, ФРГ, Италия, Швеция, Норвегия, совершенно лишены хромового сырья, а США и Канада располагают лишь очень бедными рудами, практически не пригодными для производства феррохрома. Всего же на долю хрома приходится 0,02% земной коры.

Происхождение.

Найденный минерал был назван «сибирским красным свинцом». Впоследствии за ним закрепилось название «крокоит».

Образец этого минерала был в конце XVIII века привезен Палласом в Париж. Крокоитом заинтересовался известный французский химик Луи Никола Воклен. В 1796 году он подверг минерал химическому анализу. «Все образцы этого вещества, которые имеются в нескольких минералогических кабинетах Европы, — писал Воклен в своем отчете, — были получены из этого (т. е. Березовского.—С. В.) золотого рудника. Раньше рудник был очень богат этим минералом, однако говорят, что несколько лет назад запасы минерала в руднике истощились и теперь этот минерал покупают на вес золота, в особенности, если он желтый. Образцы минерала, не имеющие правильных очертаний или расколотые на кусочки, годятся для использования их в живописи, где они ценятся за свою желто-оранжевую окраску, не изменяющуюся на воздухе... Красивый красный цвет, прозрачность и кристаллическая форма сибирского красного минерала заставила минералогов заинтересоваться его природой и местом, где он был найден; большой удельный вес и сопутствующая ему свинцовая руда, естественно, заставляли предполагать о наличии свинца в этом минерале...».

Один из друзей Воклена предложил ему назвать элемент хромом (по-гречески «хрома» — окраска) из-за яркого разнообразного цвета его соединений. Между прочим, слог «хром» в значении «окрашенный» входит во многие термины, не связанные с элементом хромом: слово «хромосома», например, в переводе с греческого означает «тело, которое окрашивается»; для получения цветного, изображения пользуются прибором хромоскопом; фотолюбителям хорошо известны пленки «изопанхром», «панхром», «ортохром»; яркие образования в атмосфере Солнца астрофизики называют хромосферными вспышками и т. д.

Сначала Воклену не понравилось предложенное название, поскольку открытый им металл имел скромную серую окраску и как будто не оправдывал своего имени. Но друзья все же сумели уговорить Воклена и, после того как французская Академия наук по всей форме зарегистрировала его открытие, химики всего мира внесли слово «хром» в списки известных науке элементов.

Свое название хром получил от греческого слова «хрома» — краска за то, что все соединения хрома имеют яркие окраски.

Получение.

Металлический хром получают восстановлением оксида хрома (III) при нагревании с алюминием:

Сr2О3 + 2Аl = Аl2О3 +2Сr

Металлический хром получают также электролизом водных растворов соединений хрома.

В 1797 году Воклен повторил анализ. Растертый в порошок крокоит он поместил в раствор углекислого калия и прокипятил. В результате опыта ученый получил углекислый свинец и желтый раствор, в котором содержалась калиевая соль неизвестной тогда кислоты. При добавлении к раствору ртутной соли образовывался красный осадок, после реакции со свинцовой солью появлялся желтый осадок, а введение хлористого олова окрашивало раствор в зеленый цвет. После осаждения соляной кислотой свинца Воклен выпарил фильтрат, а выделившиеся красные кристаллы (это был хромовый ангидрид) смешал с углем, поместил в графитовый тигель и нагрел до высокой температуры. Когда опыт был закончен, ученый обнаружил в тигле множество серых сросшихся металлических иголок, весивших в 3 раза меньше, чем исходное вещество. Так впервые был выделен новый элемент.

Основная часть добываемой в мире хромистой руды поступает сегодня на ферросплавные заводы, где выплавляются различные сорта феррохрома и металлического хрома.

Впервые феррохром был получен в 1820 году восстановлением смеси окислов железа и хрома древесным углем в тигле. В 1854 году удалось получить чистый металлический хром электролизом водных растворов хлорида хрома. К этому же времени относятся и первые попытки выплавить углеродистый феррохром в доменной печи. В 1865 году был выдан первый патент на хромистую сталь. Потребность в феррохроме начала резко расти.

Важную роль в развитии производства феррохрома сыграл электрический ток, точнее электротермический способ получения металлов и сплавов. В 1893 году французский ученый Муассан выплавил в электропечи углеродистый феррохром, содержащий 60% хрома и 6% углерода.

В дореволюционной России ферросплавное производство развивалось черепашьими темпами. Мизерные количества ферросилиция и ферромарганца выплавляли доменные печи южных заводов. В 1910 году на берегу реки Сатки (Южный Урал) был построен маленький электрометаллургический завод «Пороги», который стал производить феррохром, а затем и ферросилиций. Но об удовлетворении нужд своей промышленности не могло быть и речи: потребность России в ферросплавах приходилось почти полностью покрывать ввозом их из других стран.

Физические свойства и Химические свойства.

Хром — серовато-белый блестящий металл по внешнему виду похож на сталь. Из металлов он самый твердый, его плотность 7,19 г/см3, т. пл. 1855 °С. Природный хром состоит из смеси пяти изотопов с массовыми числами 50, 52, 53, 54 и 56. Радиоактивные изотопы получены искусственно.

Хром обладает всеми характерными свойствами металлов — хорошо проводит тепло, почти не оказывает сопротивления электрическому току, имеет присущий большинству металлов блеск. Любопытна одна особенность хрома: при температуре около 37°С он ведет себя явно «вызывающе» — многие его физические свойства резко, скачкообразно меняются. В этой температурной точке внутреннее трение хрома достигает максимума, а модуль упругости падает до минимальных значений. Так же внезапно изменяются электропроводность, коэффициент линейного расширения, термоэлектродвижущая сила. Пока ученые не могут объяснить эту аномалию.

Даже незначительные примеси делают хром очень хрупким, поэтому в качестве конструкционного материала его практически не применяют, зато как легирующий элемент он издавна пользуется у металлургов почетом. Небольшие добавки его придают стали твердость и износостойкость. Такие свойства присущи шарикоподшипниковой стали, в состав которой, наряду с хромом (до 1,5%), входит углерод (около 1%). Образующиеся в ней карбиды хрома отличаются исключительной твердостью — они-то и позволяют металлу уверенно сопротивляться одному из опаснейших врагов — износу.

В качестве представителя металлов, относящихся к побочным подгруппам периодической системы, рассмотрим хром: он возглавляет побочную подгруппу VI группы. Хром — металл, по внешнему виду похожий на сталь. От ранее рассмотренных металлов он, как и все металлы с достраивающимся предпоследним электронным слоем атома, отличается тугоплавкостью и твердостью. По твердости хром превосходит все металлы, он царапает стекло.

Химические свойства.

асположение электронов на 3d- и 4s-орбиталях атома хрома можно представить схемой:

Отсюда видно, что хром может проявлять в соединениях различные степени окисления — от +1 до +6; из них наиболее устойчивы соединения хрома со степенями окисления +2, +3, +6. Таким образом, в образовании химических связей участвует не только электрон внешнего уровня, но и пять электронов d-подуровня второго снаружи уровня.

Как и у алюминия, на поверхности хрома образуется оксидная пленка Сr2О3. Поэтому хром в разбавленных серной и соляной кислотах начинает растворяться не сразу, а после растворения оксидной пленки:

Cr + 2H+=Cr5+ + h3

В азотной и концентрированной серной кислотах хром не растворяется, так как его оксидная пленка упрочняется, т. е. хром переходит в пассивное состояние. По этой же причине не взаимодействуют с хромом разбавленные серная и соляная кислоты, содержащие растворенный кислород. Пассивацию хрома можно устранить очисткой поверхности металла.

При высокой температуре хром горит в кислороде, образуя оксид Cr2О3. Раскаленный хром реагирует с парами воды:

2Cr + ЗН2О = Cr2О3 + ЗН2 

Металлический хром при нагревании реагирует также с галогенами, галогеноводородами, серой, азотом, фосфором, углем, кремнием и бором. Например:

Cr + 2HF = CrF2 + h3 ; 2Cr + N2 = 2CrN

2Cr + 3S = Cr2S3; Cr + Si = CrSiНа воздухе хром совершенно не изменяется. Поэтому хромом с помощью электролиза его соединений покрывают — хромируют — стальные изделия для предохранения их от ржавления и механического износа. Эти же качества хром придает своим сплавам с железом — хромистым сталям. К ним относится нержавеющая сталь, содержащая около 12% хрома.

В быт нержавеющая сталь вошла в виде вилок, ножей и других предметов домашнего обихода. Блестящие, серебристого цвета полосы нержавеющей стали украшают арки станции «Маяковская» Московского метрополитена.

При химических реакциях атом хрома может отдавать, кроме единственного электрона наружного слоя, до 5 электронов предпоследнего слоя, т. е. проявлять высшую степень окисления (+6). Но, как и все элементы с достраивающимся предпоследним слоем атома, хром проявляет несколько значений степеней окисления, т. е. кроме высшего и низшие значения, а именно + 2 и + 3. У металлов с переменной валентностью, как и у элементов одного и того же периода, например III, с возрастанием степени окисления уменьшается радиус иона. Так, у хрома:

Радиус ионаПри этом соблюдается та же самая закономерность в изменении химических свойств соединений металла с возрастанием его степени окисления, как у элементов одного и того же периода, а именно:

1. С возрастанием степени окисления основные свойства гидроксидов ослабляются, а кислотные усиливаются.

2. При одинаковых значениях степени окисления и близких значениях ионного радиуса химические свойства гидроксидов элементов оказываются сходными.Это мы и наблюдаем на гидроксидах хрома, учитывая близость численных значений радиусов ионов Сг2 и Mg2 ; Сг3 и А13; С г6 и S6*:

Гидроксиды хромаГидроксиды элементов III периодаХром образует три ряда соединений:

Познакомимся с важнейшими из этих соединений. При растворении хрома в кислотах получаются соли, в которых хром двухвалентен, например:

Соединения двухвалентного хрома сходны по составу и свойствам с соединениями магния; гидроксид хрома (II) является основанием.

проявляют все соединения, в которых содержится хром в степени окисления +6: оксид

Опыт №1. Получение оксида хрома (III)

Приборы и реактивы: асбестированная сетка; спички; бихромат аммония

(Nh5)2Cr2O7 (измельченный).

Выполнение опыта. Расстилаю большой лист бумаги, на который кладу

асбестированную сетку. Тонко измельченный бихромат аммония насыпаю в виде

горки. До бихромата аммония дотрагиваюсь зажженной спичкой.

Начинается разложение бихромата, которое протекает с выделением тепла и

постепенно захватывает все большие и большие количества соли. В конце

реакция идет все более бурно - появляются искры, пламя, летит рыхлый и

легкий пепел - типичное извержение вулкана в миниатюре. Образовалось

большое количество рыхлого темно-зеленого вещества.

Вывод: оксид хрома (III) Cr2O3 получается путем нагревания бихромата

аммония:

(Nh5)2Cr2O7[pic]Cr2O3+N2+4h3O

Опыт №2. Исследование свойств оксида хрома (III)

Приборы и реактивы: колба; вода h3O; оксид хрома (III) Cr2O3; серная

кислота

Выполнение опыта. Добавляю полученный зеленый порошок оксида хрома

(III) сначала в колбу с водой

Cr2O3 + 3h3O = 2Cr(OH)3

затем в колбу с серной кислотой

Cr2O3 + 3h3SO4 = Cr2(SO4)3 + 3h3O

Наблюдаю растворение оксида в обоих колбах.

Вывод: Оксид хрома растворяется в воде и в кислотах.

Опыт №3.Окислительные свойства солей хрома (VI)

Приборы и реактивы: раствор бихромата калия K2Cr2O7; раствор сульфита

натрия Na2SO3; серная кислота h3SO4.

Выполнение опыта. К раствору K2Cr2O7, подкисленному серной кислотой,

добавляю раствор Na2SO4. Наблюдаю изменения окраски.

Оранжевый раствор стал зелено- фиолетовым.

Вывод: В кислой среде хром восстанавливается сульфитом натрия от хрома

(VI) до хрома (III):

K2Cr2O7 + 3Na2SO3 + 4h3SO4 = K2SO4 + Cr2(SO4)3 + 3Na2SO4 + 4h3O

Опыт №4. Исследование свойств солей хрома (VI)

Приборы и реактивы: концентрированный раствор бихромата калия K2Cr2O7;

концентрированная соляная кислота HCl

Выполнение опыта. К концентрированному раствору бихромата калия K2Cr2O7

добавляю концентрированную соляную кислоту HCl. При нагревании наблюдается

выделение резкого хлорного запаха, от которого жжет нос и горло.

Вывод: Так как все соединения хрома (VI) являются сильными

окислителями, то при реакции с соляной кислотой:

K2Cr2O7 + 14HCl [pic] 3Cl2( + 2CrCl3 + 2KCl + 7h3O

происходит восстановление хлора:

2Cl- -2[pic]Cl20

Опыт №5. Переход хромата в бихромат и обратно

Приборы и реактивы: раствор хромата калия K2CrO4, раствор бихромата

калия K2Cr2O7, серная кислота, гидроксид натрия.

Выполнение опыта. К раствору хромата калия добавляю серную кислоту, в

результате происходит изменение окраски раствора из желтого в оранжевый.

2K2CrO4 + h3SO4 = K2Cr2O7 + K2SO4 + h3O

К раствору бихромата калия добавляю щелочь, в результате происходит

изменение окраски раствора из оранжевого в желтый.

K2Cr2O7 + 4NaOH = 2Na2CrO4 + 2KOH + h3O

Вывод: В кислой среде хроматы неустойчивы, ион CrO42- желтого цвета

превращается в ион Cr2O72- оранжевого цвета, а в щелочной среде эта

реакция протекает в обратном направлении

2CrO42- + 2H+ кислая среда((щелочная среда Cr2O72- + h3O.

Опыт №6. Получение малорастворимых солей хромовых кислот

Приборы и реактивы: раствор хромата калия K2CrO4, раствор бихромата

калия K2Cr2O7, раствор нитрата серебра AgNO3.

Выполнение опыта. Наливаю в одну пробирку раствор хромата калия, в

другую - раствор бихромата калия, и добавляю в обе пробирки раствор нитрата

серебра, в обоих случаях наблюдаю образование красно-бурого осадка.

K2CrO4 + 2AgNO3= Ag2CrO4( + 2KNO3

K2Cr2O7 + AgNO3 ( Ag2CrO4(+ KNO3

Вывод: Растворимые соли хрома при взаимодействии с нитратом серебра

образуют нерастворимый осадок

Опыт №7. Получение гидроксида хрома

Приборы и реактивы: раствор соли хрома (III) CrCl3, едкий натр

(гидроксид натрия) NaOH.

Выполнение опыта. В пробирку с раствором хлорида хрома (III) по каплям

добавляю раствор едкого натра до образования серо-зеленого осадка.

Вывод: Гидроксид хрома Cr(OH)3 получается при действии на соль

трехвалентного хрома щелочью:

CrCl3 + 3NaOH = Cr(OH)3( + 3NaCl

Сплавы.Применение.

Хром широко используется, как добавочный материал к металлам, для получения высококачественной стали, подшипников и др. данный процесс называется хромированием.

Молодое Советское государство не могло зависеть от капиталистических стран в такой важнейшей отрасли промышленности, как производство качественных сталей, являющейся основным потребителем ферросплавов. Чтобы воплотить в жизнь грандиозные планы индустриализации нашей страны, требовалась сталь—конструкционная, инструментальная, нержавеющая, шарикоподшипниковая, автотракторная. Один из важнейших компонентов этих сталей — хром.

Уже в 1927—1928 годах началось проектирование и строительство ферросплавных заводов. В 1931 году вошел в строй Челябинский завод ферросплавов, ставший первенцем нашей ферросплавной промышленности. Один из создателей советской качественной металлургии член-корреспондент Академии наук СССР В. С. Емельянов в эти годы находился в Германии, куда он был направлен для изучения опыта зарубежных специалистов.

Да, в то время наша хромистая руда вывозилась не только в Германию, но и в Швецию, Италию, США. И у них же нам приходилось покупать феррохром.

Но когда вслед за Челябинским в 1933 году были построены еще два ферросплавных завода—в Запорожье и Зестафони, наша страна не только прекратила ввозить важнейшие ферросплавы, в том числе и феррохром, но и получила возможность экспортировать их за границу. Качественная металлургия страны была практически полностью обеспечена необходимыми материалами отечественного производства.

«Нержавейка»—сталь, отлично противостоящая коррозии и окислению, содержит примерно 17—19% хрома и 8—13% никеля. Но этой стали углерод вреден: карбидообразующие «наклонности» хрома приводят к тому, что большие количества этого элемента связываются в карбиды, выделяющиеся на границах зерен стали, а сами зерна оказываются бедны хромом и не могут стойко обороняться против натиска кислот и кислорода. Поэтому содержание углерода в нержавеющей стали должно быть минимальным (не более 0,1%).

При высоких температурах сталь может покрываться «чешуей» окалины. В некоторых машинах детали нагреваются до сотен градусов. Чтобы сталь, из которой сделаны эти детали, не «страдала» окалинообразованием, в нее вводят 25—30% хрома. Такая сталь выдерживает температуры до 1000°С!

В качестве нагревательных элементов успешно служат сплавы хрома с никелем — нихромы. Добавка к хромоникелевым сплавам кобальта и молибдена придает металлу способность переносить большие нагрузки при t = 650—900° С. Из этих сплавов делают, например, лопатки газовых турбин.Сплав кобальта, молибдена и хрома («комохром») безвреден для человеческого организма и поэтому используется в восстановительной хирургии.

Одна из американских фирм недавно создала новые материалы, магнитные свойства которых изменяются под влиянием температуры. Эти материалы, основу которых составляют соединения марганца, хрома и сурьмы, по мнению ученых, найдут применение в различных автоматических устройствах, чувствительных к колебаниям температуры, и смогут заменить более дорогие термоэлементы.

Хромиты широко используют и в огнеупорной промышленности. Магнезитохромитовый кирпич—отличный огнеупорный материал для футеровки мартеновских печей и других металлургических агрегатов. Этот материал обладает высокой термостойкостью, ему не страшны многократные резкие изменения температуры.

Химики используют хромиты для получения бихроматов калия и натрия, а также хромовых квасцов, которые применяются для дубления кожи, придающего ей красивый блеск и прочность. Такую кожу называют «хромом», а сапоги из нее «хромовыми».

Как бы оправдывая свое название, хром принимает деятельное участие в производстве красителей для стекольной, керамической, текстильной промышленности.

Окись хрома позволила тракторостроителям значительно сократить сроки обкатки двигателей. Обычно эта операция, во время которой все трущиеся детали должны «привыкнуть» друг к другу, продолжалась довольно долго и это, конечно, не очень устраивало работников тракторных заводов. Выход из положения был найден, когда удалось разработать новую топливную присадку, в состав которой вошла окись хрома. Секрет действия присадки прост: при сгорании топлива образуются мельчайшие абразивные частицы окиси хрома, которые, оседая на внутренних стенках цилиндров и других подвергающихся трению поверхностях, быстро ликвидируют шероховатости, полируют и плотно подгоняют детали. Эта присадка в сочетании с новым сортом масла позволила в 30 раз сократить продолжительность обкатки.

Недавно окись хрома приобрела еще одну интересную «специальность»: в США изготовлена экспериментальная магнитофонная пленка, рабочий слой которой содержит не частицы окиси железа, как обычно, а Частицы окиси хрома. Замена оказалась удачной — качество звучания резко улучшилось, пленка стала надежнее в работе. Новинкой в первую очередь предполагается обеспечить блоки магнитной памяти электронно-вычислительных машин.

Почти три четверти века бились ученые над проблемой хромирования, и лишь в 20-х годах нашего столетия проблема была решена. Причина неудач заключалась в том, что используемый при этом электролит содержал трехвалентный хром, который не мог создать нужное покрытие. А вот его шестивалентному «собрату» такая задача оказалась по плечу. С этого времени в качестве электролита начали применять хромовую кислоту — в ней валентность хрома равна 6. Толщина защитных покрытий (например, на некоторых наружных деталях автомобилей, мотоциклов, велосипедов) составляет до 0,1 миллиметра. Но иногда хромовое покрытие используют в декоративных целях — для отделки часов, дверных ручек и других предметов, не подвергающихся серьезной опасности. В таких случаях на изделие наносят тончайший слой хрома (0,0002—0,0005 миллиметра).

Существует и другой способ хромирования — диффузионный, протекающий не в гальванических ваннах, а в печах. Первоначально стальную деталь помещали в порошок хрома и нагревали в восстановительной атмосфере до высоких температур. При этом на поверхности детали появлялся обогащенный хромом слой, по твердости и коррозионной стойкости значительно превосходящий сталь, из которой сделана деталь. Но (и здесь нашлись свои «но») при температуре примерно 1000°С хромовый порошок спекается и, кроме того, на поверхности покрываемого металла образуются карбиды, препятствующие диффузии хрома в сталь. Пришлось подыскивать другой носитель хрома; вместо порошка для этой цели начали использовать летучие галоидные соли хрома — хлорид или иодид, что позволило снизить температуру процесса.

Хлорид (или иодид) хрома получают непосредственно в установке для хромирования, пропуская пары соответствующей галоидоводородной кислоты через порошкообразный хром или феррохром. Образующийся газообразный хлорид обволакивает хромируемое изделие, и поверхностный слой насыщается хромом. Такое покрытие гораздо прочнее связано с основным материалом, чем гальваническое.

До последнего времени хромировали только металлические детали. А недавно советские ученые научились наносить хромовую «броню» на изделия из пластмасс. Подвергнутый испытаниям широко известный полимер—полистирол, «одетый» в хром, стал прочнее, для него оказались менее страшными такие известные «враги» конструкционных материалов, как истирание, изгиб, удар. Само собой разумеется, возрос срок службы деталей.СплавыСемейство хромовых сплавов весьма многочисленно.

Таблица 3- Основные хромовые сплавы

|е |Cr | | | |т | |

| | |Fe |Ni |Al |Co |W |

|Феррохр|65% |35 % | | | | |

|ом | | | | | | |

|Нихром |15-30%| |70-85%| | | |

|Хромаль|17-30%|64-79%| |4-6% | | |

|Стеллит|20-25%|1-3% | | |45-60%|5-29% |Феррохром - сплав хрома с железом, вводимый в жидкую сталь для ее

легирования. Вводить хром в чистом виде в сталь очень затруднительно - он

медленно растворяются в жидком металле, так как температуры его плавления

выше, чем у стали. У феррохрома же температура плавления такая же, как у

стали, или ниже.

Нихромы и хромали, устойчивы в интервале 1000-13000C, обладают высоким

электросопротивлением, используются для изготовления нагревателей в

электрических печах сопротивления.

Добавка к хромоникелевым сплавам кобальта и молибдена придает металлу

способность переносить большие нагрузки при 650-900° С. Из этих сплавов

делают, например, лопатки газовых турбин.

Стеллит очень твердый сплав, стоек против износа и коррозии;

применяется в металлообрабатывающей промышленности, для изготовления

режущих инструментов.

Комохром - сплав хрома, кобальта и молибдена безвреден для

человеческого организма и поэтому используется в восстановительной

хирургии.

Хром входит в состав очень многих марок сталей.

«Нержавейка» - сталь, отлично противостоящая коррозии и окислению,

содержит примерно 17-19% хрома и 8-13% никеля. Но этой стали углерод

вреден: карбидообразующие «наклонности» хрома приводят к тому, что большие

количества этого элемента связываются в карбиды, выделяющиеся на границах

зерен стали, а сами зерна оказываются бедны хромом и не могут стойко

обороняться против натиска кислот и кислорода. Поэтому содержание углерода

в нержавеющей стали должно быть минимальным (не более 0,1%).

При высоких температурах сталь может покрываться «чешуей» окалины. В

некоторых машинах детали нагреваются до сотен градусов. Чтобы сталь, из

которой сделаны эти детали, не «страдала» окалинообразованием, в нее вводят

25-30% хрома. Такая сталь выдерживает температуры до 1000°С.

Хромолибденовые стали используются для создания фюзеляжей самолетов.

Список Литературы:

«Химия за 11 класс». Г.Е. Рудзитис, Ф.Г. Фельдман
«Неорганическая химия за 9 класс». Ю.В. Ходаков, Д.А. Эпштейн, П.А. Глоризов.
«Химия для подготовительных отделений». Г.П. Хомченко.
Интернет.

www.coolreferat.com

Хром - это... Что такое Хром?

Внешний вид простого вещества Свойства атома Имя, символ, номер Атомная масса(молярная масса) Электронная конфигурация Радиус атома Химические свойства Ковалентный радиус Радиус иона Электроотрицательность Электродный потенциал Степени окисления Энергия ионизации(первый электрон) Термодинамические свойства простого вещества Плотность (при н. у.) Температура плавления Температура кипения Теплота плавления Теплота испарения Молярная теплоёмкость Молярный объём Кристаллическая решётка простого вещества Структура решётки Параметры решётки Температура Дебая Прочие характеристики Теплопроводность


Твёрдый металл голубовато-белого цвета
Хром / Chromium (Cr), 24
51,9961 а. е. м. (г/моль)
[Ar] 3d5 4s1
130 пм
118 пм
(+6e)52 (+3e)63 пм
1,66 (шкала Полинга)
-0.74
6, 3, 2, 0
652,4 (6,76) кДж/моль (эВ)
7,19 г/см³
2130 K
2945 K
21 кДж/моль
342 кДж/моль
23,3[1] Дж/(K·моль)
7,23 см³/моль
кубическаяобъёмноцентрированая
2,885 Å
460 K
(300 K) 93,9 Вт/(м·К)

Хром — элемент побочной подгруппы шестой группы четвёртого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 24. Обозначается символом Cr (лат. Chromium). Простое вещество хром (CAS-номер: 7440-47-3) — твёрдый металл голубовато-белого цвета.

История

В 1766 году в окрестностях Екатеринбурга был обнаружен минерал, который получил название «сибирский красный свинец», PbCrO4. Современное название — крокоит. В 1797 французский химик Л. Н. Воклен выделил из него новый тугоплавкий металл (скорее всего Воклен получил карбид хрома).

Происхождение названия

Название элемент получил от греч. χρῶμα — цвет, краска — из-за разнообразия окраски своих соединений.

Нахождение в природе

Хром является довольно распространённым элементом (0,02 масс. долей, %). Основные соединения хрома — хромистый железняк (хромит) FeO·Cr2O3. Вторым по значимости минералом является крокоит PbCrO4.

Месторождения

Самые большие месторождения хрома находятся в ЮАР (1 место в мире), Казахстане, России, Зимбабве, Мадагаскаре. Также есть месторождения на территории Турции, Индии, Армении[2], Бразилии, на Филиппинах[3].

Главные месторождения хромовых руд в РФ известны на Урале (Донские и Сарановское).

Разведанные запасы в Казахстане составляют свыше 350 миллионов тонн (2 место в мире)[3].

Геохимия и минералогия

Среднее содержание хрома в различных изверженных породах резко непостоянно. В ультраосновных породах (перидотитах) оно достигает 2 кг/т, в основных породах (базальтах и др.) — 200 г/т, а в гранитах десятки г/т. Кларк хрома в земной коре 83 г/т. Он является типичным литофильным элементом и почти весь заключен в минералах типа хромшпинелидов. Хром вместе с железом, титаном, никелем, ванадием и марганцем составляют одно геохимическое семейство.

Различают три основных минерала хрома: магнохромит (Mn, Fe)Cr2O4, хромпикотит (Mg, Fe)(Cr, Al)2O4 и алюмохромит (Fe, Mg)(Cr, Al)2O4. По внешнему виду они неразличимы и их неточно называют «хромиты». Состав их изменчив:

Cr2O3 18—62 %,
FeO 1—18 %,
MgO 5—16 %,
Al2O3 0,2 — 0,4 (до 33 %),
Fe2O3 2 — 30 %,
примеси TiO2 до 2 %,
ZnO до 5 %,
MnO до 1 %; присутствуют также Co, Ni и др.

Собственно хромит, то есть FeCr2O4 сравнительно редок. Помимо различных хромитов, хром входит в состав ряда других минералов — хромовой слюды (фуксита), хромового хлорита, хромвезувиана, хромдиопсида, хромтурмалина, хромового граната (уваровита) и др., которые нередко сопровождают руды, но сами промышленного значения не имеют. В экзогенных условиях хром, как и железо, мигрирует в виде взвесей и может накапливаться в глинах. Наиболее подвижной формой являются хроматы.

Получение

Хром встречается в природе в основном в виде хромистого железняка Fe(CrO2)2 (хромит железа). Из него получают феррохром восстановлением в электропечах коксом (углеродом):

$\mathsf{Fe(CrO_2)_2 + 4C \rightarrow Fe + 2Cr + 4CO}$

Феррохром применяют для производства легированных сталей.

Чтобы получить чистый хром, реакцию ведут следующим образом:

1) сплавляют хромит железа с карбонатом натрия (кальцинированная сода) на воздухе:

$\mathsf{4Fe(CrO_2)_2 + 8Na_2CO_3 + 7O_2 \rightarrow 8Na_2CrO_4 + 2Fe_2O_3 + 8CO_2}$

2) растворяют хромат натрия и отделяют его от оксида железа;

3) переводят хромат в дихромат, подкисляя раствор и выкристаллизовывая дихромат;

4) получают чистый оксид хрома восстановлением дихромата натрия углём:

$\mathsf{Na_2Cr_2O_7 + 2C \rightarrow Cr_2O_3 + Na_2CO_3 + CO}$

5) с помощью алюминотермии получают металлический хром:

$\mathsf{Cr_2O_3 + 2Al \rightarrow Al_2O_3 + 2Cr + 130 kcal}$

6) с помощью электролиза получают электролитический хром из раствора хромового ангидрида в воде, содержащего добавку серной кислоты. При этом на катодах совершаются в основном 3 процесса:

восстановление шестивалентного хрома до трехвалентного с переходом его в раствор;
разряд ионов водорода с выделением газообразного водорода;
разряд ионов, содержащих шестивалентный хром, с осаждением металлического хрома;

$\mathsf{Cr_2O_7^{2-} + 14H^+ + 12e^-\rightarrow 2Cr + 7H_2O}$

Физические свойства

В свободном виде — голубовато-белый металл с кубической объемно-центрированной решеткой, а = 0,28845 нм. При температуре 39 °C переходит из парамагнитного состояния в антиферромагнитное (точка Нееля).

Хром имеет твердость по шкале Мооса 5.[4] Очень чистый хром достаточно хорошо поддаётся механической обработке.

Химические свойства

Характерные степени окисления

Для хрома характерны степени окисления +2, +3 и +6. (см. табл.) Практически все соединения хрома окрашены[5].

Степень окисления Оксид Гидроксид Характер Преобладающие формы в растворах Примечания

+2	CrO (чёрный)	Не существует	Основный	Cr2+ (соли голубого цвета)	Очень сильный восстановитель
+3	Cr2O3(зелёный)	Cr(OH)3	Амфотерный	Cr3+ (зеленые или лиловые соли)[Cr(OH)4]- (зелёный)
+4	CrO2	не существует	Несолеобразующий	-	Встречается редко, малохарактерна
+6	CrO3(красный)	h3CrO4h3Cr2O7	Кислотный	CrO42- (хроматы, желтые)Cr2O72- (дихроматы, оранжевые)	Переход зависит от рН среды. Сильнейший окислитель, гигроскопичен, очень ядовит.

Простое вещество

Устойчив на воздухе за счёт пассивирования. По этой же причине не реагирует с серной и азотной кислотами. При 2000 °C сгорает с образованием зелёного оксида хрома(III) Cr2O3, обладающего амфотерными свойствами.

Синтезированы соединения хрома с бором (бориды Cr2B, CrB, Cr3B4, CrB2, CrB4 и Cr5B3), с углеродом (карбиды Cr23C6, Cr7C3 и Cr3C2), c кремнием (силициды Cr3Si, Cr5Si3 и CrSi) и азотом (нитриды CrN и Cr2N).

Соединения Cr(+2)

Степени окисления +2 соответствует основный оксид CrO (чёрный). Соли Cr2+ (растворы голубого цвета) получаются при восстановлении солей Cr3+ или дихроматов цинком в кислой среде («водородом в момент выделения»):

$\mathsf{2Cr^{3+} \xrightarrow[Zn, HCl]{[H]} 2Cr^{2+}}$

Все эти соли Cr2+ — сильные восстановители вплоть до того, что при стоянии вытесняют водород из воды[6]. Кислородом воздуха, особенно в кислой среде, Cr2+ окисляется, в результате чего голубой раствор быстро зеленеет.

Коричневый или желтый гидроксид Cr(OH)2 осаждается при добавлении щелочей к растворам солей хрома(II).

Синтезированы дигалогениды хрома CrF2, CrCl2, CrBr2 и CrI2

Соединения Cr(+3)

Степени окисления +3 соответствует амфотерный оксид Cr2O3 и гидроксид Cr(OH)3 (оба — зелёного цвета). Это — наиболее устойчивая степень окисления хрома. Соединения хрома в этой степени окисления имеют цвет от грязно-лилового (ион [Cr(h3O)6]3+ до зелёного (в координационной сфере присутствуют анионы).

Cr3+ склонен к образованию двойных сульфатов вида MICr(SO4)2·12h3O (квасцов)

Гидроксид хрома (III) получают, действуя аммиаком на растворы солей хрома (III):

$\mathsf{Cr^{3+} + 3NH_3 + 3H_2O \rightarrow Cr(OH)_3\downarrow + 3NH_4^+}$

Можно использовать растворы щелочей, но в их избытке образуется растворимый гидроксокомплекс:

$\mathsf{Cr^{3+} + 3OH^- \rightarrow Cr(OH)_3\downarrow}$ $\mathsf{Cr(OH)_3 + 3OH^- \rightarrow [Cr(OH)_6]}$

Сплавляя Cr2O3 со щелочами получают хромиты:

$\mathsf{Cr_2O_3 + 2NaOH \rightarrow 2NaCrO_2 + H_2O}$

Непрокаленный оксид хрома(III) растворяется в щелочных растворах и в кислотах:

$\mathsf{Cr_2O_3 + 6HCl \rightarrow 2CrCl_3 + 3H_2O}$

При окислении соединений хрома(III) в щелочной среде образуются соединения хрома(VI):

$\mathsf{2Na_3[Cr(OH)_6] + 3H_2O_2 \rightarrow 2Na_2CrO_4 + 2NaOH + 8H_2O}$

То же самое происходит при сплавлении оксида хрома (III) со щелочью и окислителями, или со щелочью на воздухе (рассплав при этом приобретает жёлтую окраску):

$\mathsf{2Cr_2O_3 + 8NaOH + 3O_2 \rightarrow 4Na_2CrO_4 + 4H_2O}$

Соединения хрома (+4)

При осторожном разложении оксида хрома(VI) CrO3 в гидротермальных условиях получают оксид хрома(IV) CrO2, который является ферромагнетиком и обладает металлической проводимостью.

Среди тетрагалогенидов хрома устойчив CrF4, тетрахлорид хрома CrCl4 существует только в парах.

Соединения хрома (+6)

Степени окисления +6 соответствует кислотный оксид хрома (VI) CrO3 и целый ряд кислот, между которыми существует равновесие. Простейшие из них — хромовая h3CrO4 и двухромовая h3Cr2O7. Они образуют два ряда солей: желтые хроматы и оранжевые дихроматы соответственно.

Оксид хрома (VI) CrO3 образуется при взаимодействии концентрированной серной кислоты с растворами дихроматов. Типичный кислотный оксид, при взаимодействии с водой он образует сильные неустойчивые хромовые кислоты: хромовую h3CrO4, хромат K2CrO4:

$\mathsf{Cr_2O_7^{2-} + 2OH^- \rightarrow 2CrO_4^{2-} + H_2O}$

До высокой степени полимеризации, как это происходит у вольфрама и молибдена, не доходит, так как полихромовая кислота распадается на оксид хрома(VI) и воду:

$\mathsf{H_2Cr_nO_{3n+1} \rightarrow H_2O + nCrO_3}$

Растворимость хроматов примерно соответствует растворимости сульфатов. В частности, желтый хромат бария BaCrO4 выпадает при добавлении солей бария как к растворам хроматов, так и к растворам дихроматов:

$\mathsf{Ba^{2+} + CrO_4^{2-} \rightarrow BaCrO_4\downarrow}$ $\mathsf{2Ba^{2+} + Cr_2O_7^{2-} + H_2O \rightarrow 2BaCrO_4\downarrow + 2H^+}$

Образование кроваво-красного малорастворимого хромата серебра используют для обнаружения серебра в сплавах при помощи пробирной кислоты.

Известны пентафторид хрома CrF5 и малоустойчивый гексафторид хрома CrF6. Также получены летучие оксигалогениды хрома CrO2F2 и CrO2Cl2 (хромилхлорид).

Соединения хрома(VI) — сильные окислители, например:

$\mathsf{K_2Cr_2O_7 + 14HCl \rightarrow 2CrCl_3 + 2KCl + 3Cl_2\uparrow + 7H_2O}$

Добавление к дихроматам перекиси водорода, серной кислоты и органического растворителя (эфира) приводит к образованию синего пероксида хрома CrO5L (L — молекула растворителя), который экстрагируется в органический слой; данная реакция используется как аналитическая.

Применение

Хром — важный компонент во многих легированных сталях (в частности, нержавеющих), а также и в ряде других сплавов. Используется в качестве износоустойчивых и красивых гальванических покрытий (хромирование). Хром применяется для производства сплавов: хром-30 и хром-90, незаменимых для производства сопел мощных плазмотронов и в авиакосмической промышленности.

Биологическая роль и физиологическое действие

Хром — один из биогенных элементов, постоянно входит в состав тканей растений и животных. У животных хром участвует в обмене липидов, белков (входит в состав фермента трипсина), углеводов. Снижение содержания хрома в пище и крови приводит к уменьшению скорости роста, увеличению холестерина в крови.

В чистом виде хром довольно токсичен, металлическая пыль хрома раздражает ткани лёгких. Соединения хрома(III) вызывают дерматиты. Соединения хрома(VI) приводят к разным заболеваниям человека, в том числе и онкологическим. ПДК хрома(VI) в атмосферном воздухе 0,0015 мг/м³.

Интересные факты

Основанный на реальных событиях фильм «Эрин Брокович» режиссёра Стивена Содерберга рассказывает о крупном судебном процессе, связанном с загрязнением окружающей среды шестивалентным хромом, в результате которого у многих людей развились серьёзные заболевания.[7]

См. также

Примечания

Ссылки

Электрохимический ряд активности металлов

Eu, Sm, Li, Cs, Rb, K, Ra, Ba, Sr, Ca, Na, Ac, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Gd, Tb, Mg, Y, Dy, Am, Ho, Er, Tm, Lu, Sc, Pu, Th, Np, U, Hf, Be, Al, Ti, Zr, Yb, Mn, V, Nb, Pa, Cr, Zn, Ga, Fe, Cd, In, Tl, Co, Ni, Te, Mo, Sn, Pb, h3, W, Sb, Bi, Ge, Re, Cu, Tc, Te, Rh, Po, Hg, Ag, Pd, Os, Ir, Pt, Au

dik.academic.ru

Поиск

Свежак

Обсуждения

Рубрики

Хром 2. Хром 2

Браузер Google Chrome 2

Тесты браузеров

Скорость обработки стилей (CSS)

Скорость обработки JavaScript

Поддержка стандартов W3C

Хром 2

Введение.

Нахождение в природе.

Происхождение.

Получение.

Физические свойства и Химические свойства.

Химические свойства.

Опыт №1. Получение оксида хрома (III)

Приборы и реактивы: асбестированная сетка; спички; бихромат аммония

(Nh5)2Cr2O7 (измельченный).

Выполнение опыта. Расстилаю большой лист бумаги, на который кладу

асбестированную сетку. Тонко измельченный бихромат аммония насыпаю в виде

горки. До бихромата аммония дотрагиваюсь зажженной спичкой.

Начинается разложение бихромата, которое протекает с выделением тепла и

постепенно захватывает все большие и большие количества соли. В конце

реакция идет все более бурно - появляются искры, пламя, летит рыхлый и

легкий пепел - типичное извержение вулкана в миниатюре. Образовалось

большое количество рыхлого темно-зеленого вещества.

Вывод: оксид хрома (III) Cr2O3 получается путем нагревания бихромата

аммония:

(Nh5)2Cr2O7[pic]Cr2O3+N2+4h3O

Опыт №2. Исследование свойств оксида хрома (III)

Приборы и реактивы: колба; вода h3O; оксид хрома (III) Cr2O3; серная

кислота

Выполнение опыта. Добавляю полученный зеленый порошок оксида хрома

(III) сначала в колбу с водой

Cr2O3 + 3h3O = 2Cr(OH)3

затем в колбу с серной кислотой

Cr2O3 + 3h3SO4 = Cr2(SO4)3 + 3h3O

Наблюдаю растворение оксида в обоих колбах.

Вывод: Оксид хрома растворяется в воде и в кислотах.

Опыт №3.Окислительные свойства солей хрома (VI)

Приборы и реактивы: раствор бихромата калия K2Cr2O7; раствор сульфита

натрия Na2SO3; серная кислота h3SO4.

Выполнение опыта. К раствору K2Cr2O7, подкисленному серной кислотой,

добавляю раствор Na2SO4. Наблюдаю изменения окраски.

Оранжевый раствор стал зелено- фиолетовым.

Вывод: В кислой среде хром восстанавливается сульфитом натрия от хрома

(VI) до хрома (III):

K2Cr2O7 + 3Na2SO3 + 4h3SO4 = K2SO4 + Cr2(SO4)3 + 3Na2SO4 + 4h3O

Опыт №4. Исследование свойств солей хрома (VI)

Приборы и реактивы: концентрированный раствор бихромата калия K2Cr2O7;

концентрированная соляная кислота HCl

Выполнение опыта. К концентрированному раствору бихромата калия K2Cr2O7

добавляю концентрированную соляную кислоту HCl. При нагревании наблюдается

выделение резкого хлорного запаха, от которого жжет нос и горло.

Вывод: Так как все соединения хрома (VI) являются сильными

окислителями, то при реакции с соляной кислотой:

K2Cr2O7 + 14HCl [pic] 3Cl2( + 2CrCl3 + 2KCl + 7h3O

происходит восстановление хлора:

2Cl- -2[pic]Cl20

Опыт №5. Переход хромата в бихромат и обратно

Приборы и реактивы: раствор хромата калия K2CrO4, раствор бихромата

калия K2Cr2O7, серная кислота, гидроксид натрия.

Выполнение опыта. К раствору хромата калия добавляю серную кислоту, в

результате происходит изменение окраски раствора из желтого в оранжевый.

2K2CrO4 + h3SO4 = K2Cr2O7 + K2SO4 + h3O

К раствору бихромата калия добавляю щелочь, в результате происходит

изменение окраски раствора из оранжевого в желтый.

K2Cr2O7 + 4NaOH = 2Na2CrO4 + 2KOH + h3O

Вывод: В кислой среде хроматы неустойчивы, ион CrO42- желтого цвета

превращается в ион Cr2O72- оранжевого цвета, а в щелочной среде эта

реакция протекает в обратном направлении

2CrO42- + 2H+ кислая среда((щелочная среда Cr2O72- + h3O.

Опыт №6. Получение малорастворимых солей хромовых кислот

Приборы и реактивы: раствор хромата калия K2CrO4, раствор бихромата

калия K2Cr2O7, раствор нитрата серебра AgNO3.

Выполнение опыта. Наливаю в одну пробирку раствор хромата калия, в

другую - раствор бихромата калия, и добавляю в обе пробирки раствор нитрата

серебра, в обоих случаях наблюдаю образование красно-бурого осадка.