• Главная

Большая Энциклопедия Нефти и Газа. Хром подгруппа


Лекция № 18 Побочная подгруппа VI группы. Хром

>Лекция № 18 Побочная подгруппа VI группы. Лекция № 18 Побочная подгруппа VI группы. Хром и его соединения . ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ СРЕДНЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «КРАСНОЯРСКИЙ МЕДИКО-ФАРМАЦЕВТИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ» МИНИСТЕРСТВА ЗДРАВООХРАНЕНИЯ И СОЦИАЛЬНОГО РАЗВИТИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Ростовцева Л.В., 2011 г.

>План: 1. Общая характеристика элементов VI В группы периодической системы Д. План: 1. Общая характеристика элементов VI В группы периодической системы Д. И. Менделеева. 2. Хром, распространение в природе, получение, свойства. 3. Соединения хрома. Оксиды, гидроксиды. 4. Хроматы. Дихроматы. Окислительные свойства соединений хрома (VI)

>1. Общая характеристика элементов VI В группы периодической системы Д. 1. Общая характеристика элементов VI В группы периодической системы Д. И. Менделеева Побочная подгруппа VI группы (подгруппа хрома) хром 24Сг молибден 42Мо вольфрам 74W Строение электронных оболочек атомов Сг … Зd54s1 Мо ...4d55s1 W ... 4f145d46s2

>В основном (невозбужденном) состоянии максимальная валентность Cr и Mo = 6 В основном (невозбужденном) состоянии максимальная валентность Cr и Mo = 6 (шесть неспаренных электронов внешнего и предвнешнего уровней), В основном состоянии максимальная валентность вольфрама = 4, возбужденном состоянии у вольфрама число неспаренных электронов равно 6. Поэтому максимальная степень окисления этих элементов = +6 Однако, наиболее характерными степенями окисления являются для хрома +2, +3, +6 для молибдена и вольфрама +6

>2. Хром, распространение в природе, получение, свойства Нахождение в природе Массовая 2. Хром, распространение в природе, получение, свойства Нахождение в природе Массовая доля хрома в земной коре составляет 0,02 %. В свободном виде в природе не встречается. Важнейшие минералы: хромит, или хромистый железняк Fe(CrO2)2 или FeО ∙ Cr2O3 хромовая охра Cr2O3 крокоит, или красная свинцовая руда,PbCrO4

>Получение 1.восстановлением из его оксида алюминием (алюминотермия) Cr2O3 + 2Al

Получение 1.восстановлением из его оксида алюминием (алюминотермия) Cr2O3 + 2Al = 2Cr + Al2O3 2. восстановлением дихромата углём Na2Cr2O7 + 2C → Cr2O3 + Na2CO3 + CO↑

>Физические свойства Хром - серебристо-серый металл, имеющий большую твердость и упругость. Физические свойства Хром - серебристо-серый металл, имеющий большую твердость и упругость. Чистый хром достаточно пластичен, а технический - самый твердый из всех металлов. Температура плавления его составляет 18900С

>Химические свойства Хром химически малоактивен. 1. обычно на поверхности хрома

Химические свойства Хром химически малоактивен. 1. обычно на поверхности хрома содержится плотный слой оксида хрома Cr2O3 4Cr +3O2 = 2Cr2O3 При нагревании оксидная пленка хрома разрушается, и хром реагирует с простыми и сложными веществами

>2. взаимодействие с неметаллами. В обычных условиях реагирует только с фтором. 2. взаимодействие с неметаллами. В обычных условиях реагирует только с фтором. При нагревании реагирует с хлором, серой, азотом, кремнием. 2Cr + 3Cl2 = 2CrCl3

>3. Взаимодействие с водой При очень высоких температурах хром реагирует с водой 2Cr

3. Взаимодействие с водой При очень высоких температурах хром реагирует с водой 2Cr + 3Н2О = Cr2О3 + 3h3 4. Взаимодействие с кислотами. С разбавленными соляной и серной кислотами реагирует с выделением водорода и образованием солей Cr2+ Cr + 2НСl = CrCl2 + h3 С конц. серной, азотной кислотами и «царской водкой» хром при низкой температуре не реагирует, потому что эти кислоты пассивируют хром.

>Хром образует следующие оксиды и гидроксиды CrO Хром образует следующие оксиды и гидроксиды CrO Cr(OH)2 (+2) Сr2O3 Сr(ОН)3 (+3) СгО3 h3CrO4 . h3Cr2O7 (+6) 3. Соединения хрома. Оксиды, гидроксиды.

>Оксид хрома(II) CrO типичный основный оксид ему соответствует гидроксид хрома (II) Cr(OH)2

Оксид хрома(II) CrO типичный основный оксид ему соответствует гидроксид хрома (II) Cr(OH)2 CrO и Cr(OH)2 не растворяются в воде, но растворяются в кислотах: CrO + 2НСl = CrCl2 + h3O Сг(ОН)2 + 2HCl = СrCl2 + 2Н2О Получение гидроксида хрома (II) СrCl2 + 2NaОН = Cr(OH)2↓ + 2NaCl желтый

>Окси́д хро́ма (III) Cr2O3 (хромовая зелень) очень твёрдый тугоплавкий порошок зелёного Окси́д хро́ма (III) Cr2O3 (хромовая зелень) очень твёрдый тугоплавкий порошок зелёного цвета, нерастворим в воде, по твердости близок к корунду, температура плавления 2435°C Получение при прокаливании Сг(ОН)3 2Сг(ОН)3 = Сr2O3 + 3Н2О 2. При сжигании дихромата аммония (Nh5)2Cr2O7 (Nh5)2Cr2O7 = Сr2О3 + N2 + 4Н2О

>Оксид хрома (III) Cr2O3 - амфотерное соединение с кислотами образует соли хрома

Оксид хрома (III) Cr2O3 - амфотерное соединение с кислотами образует соли хрома (III) Сr2O3 + 6HCl = 2CгСl3 + 3Н2О 2. при растворении в растворах щелочей образуются комплексные соединения хрома: Сr2O3 + 6NaOH + 3Н2О = 2Nа3[Сг(ОН)6] а при сплавлении с основаниями - хроматы (III): Сг2О3 + 2NaОН = 2NaСгО2+ Н2О метахромит натрия Сг2О3 + 6NaОН = 2Na3СгО3+ 3Н2О ортохромит натрия

>Поскольку Cr2O3 — соединение хрома в промежуточной степени окисления, в присутствии сильного Поскольку Cr2O3 — соединение хрома в промежуточной степени окисления, в присутствии сильного окислителя в щелочной среде он окисляется до хромата: Cr2O3 + 3KNO3 + 2Na2CO3 → 2Na2CrO4 + 3KNO2 + 2CO2↑ а сильные восстановители его восстанавливают: Cr2O3 + 2Al → Al2O3 + 2Cr

>Гидроксид хрома (III) Cr(OH)3 — амфотерный гидроксид Серо-зеленого цвета, не растворяется в воде.

Гидроксид хрома (III) Cr(OH)3 — амфотерный гидроксид Серо-зеленого цвета, не растворяется в воде. Получение при обработке солей хрома (III) щелочами CrСl3 + ЗКОН = Сг(ОН)3↓ + 3KСl 2. при гидролизе солей хрома (III) с карбонатами щелочных металлов или сульфидом аммония. 2CrСl3 + 3К2CO3 = Сг2(CO3)3 + 6KСl Сг2(CO3)3 + 3h3O = 2Сг(ОН)3↓ + 3CO2↑

>Химические свойства реагирует с кислотами и щелочами 2Сг(ОН)3 + 3h3SO4 = Сr2(SО4)3 Химические свойства реагирует с кислотами и щелочами 2Сг(ОН)3 + 3h3SO4 = Сr2(SО4)3 + 6Н2О Сr(ОН)3 + 3NaOH = Nа3[Сг(ОН)6] 2. разлагается при нагревании 2Сr(ОН)3 = Сг2О3 + Н2О

>Оксид хрома (VI) СrО3 - кислотный оксид Гидроксидами хрома (VI) являются две кислоты: Оксид хрома (VI) СrО3 - кислотный оксид Гидроксидами хрома (VI) являются две кислоты: хромовая h3CrO4 и дихромовая h3Сr2O7 Обе кислоты существуют только в водных растворах. Они образуются при растворении в воде оксида xpoмa (VI) СrО3+ Н2О(изб.) = Н2СrО4 2СrО3 + Н2О(недост.) = Н2Сr2О7 Как кислотный оксид СrО3 реагирует со щелочами СrО3 + 2NaOH = Na2CrO4 + Н2О

>С ростом степени окисления металла возрастают кислотные и ослабевают основные свойства С ростом степени окисления металла возрастают кислотные и ослабевают основные свойства оксидов и гидроксидов +2 +3 +6 CrO Сr2O3 СгО3 основный оксид амфотерный оксид кислотный оксид Cr(OH)2 Сr(ОН)3 =h4CrO3 h3CrO4, h3Сr2O7 основание амфотерный гидроксид кислоты

>Хроматы. Дихроматы. Окислительные свойства соединений хрома (VI). Соли хромовой кислоты называются xpоматами, Хроматы. Дихроматы. Окислительные свойства соединений хрома (VI). Соли хромовой кислоты называются xpоматами, например, K2CrO4 - хромат калия. Соли дихромовой кислоты называются дихроматами: К2Сr2O7 - дихромат калия.

>Хроматы образуются при взаимодействии СrО3 или растворов хромовых кислот со щелочами: СrО3 + Хроматы образуются при взаимодействии СrО3 или растворов хромовых кислот со щелочами: СrО3 + 2NaOH = Na2CrO4 + Н2О Дихроматы получаются при действии на хроматы кислот: 2Na2СrO4 + h3SO4 = Nа2Сr2O7 + Na2SO4 + h3O возможен и обратный перexoд при добавлении щелочей к растворам дихроматов: Nа2Сr2O7 +2NaOH = 2Na2CrO4 + h3O

>Равновесие в системе хромат - дихромат можно представить следующими уравнениями в ионной форме: 2СrO42- Равновесие в системе хромат - дихромат можно представить следующими уравнениями в ионной форме: 2СrO42- + 2H+ = Сr2O72- + h3O желтая окраска переходит в оранжевую Сr2O72- +2OH- = 2CrO42- + h3O оранжевая окраска переходит в желтую

>Xpoмaты и дихроматы - сильные окислители. Особенно сильные окислительные свойства они проявляют Xpoмaты и дихроматы - сильные окислители. Особенно сильные окислительные свойства они проявляют в кислой среде: K2Сr2O7 + 3Nа2SО3 + 4h3SO4 = ЗNa2SO4+ Сг2( SO4)3 + К2SO4 +4h3O K2Сr2O7 + 6KI + 7h3SO4 = 4K2SO4 + Сг2( SO4)3 + 3I2 +7h3O Насыщенный на холоду раствор K2Сr2O7 в конц. серной кислоте - хромовая смесь, используется как окислитель для очистки стеклянной химической посуды в аналитической химии.

>Биологическая роль и физиологическое действие Хром — один из биогенных элементов, 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.

>Контрольные вопросы для закрепления: 1. Объясните, что означает «проскок» электрона в атоме хрома. Чему Контрольные вопросы для закрепления: 1. Объясните, что означает «проскок» электрона в атоме хрома. Чему равна максимальная степень окисления хрома? 2. Как изменяются кислотно-основные свойства оксидов и гидроксидов хрома с ростом степени окисления металла? 3. Закончите уравнение окислительно-восстановительных реакций и подберите коэффициенты электронно-ионным методом: K2СrO4 + NaNO2 + h3SO4 = ….+…..+….+……

>Рекомендуемая литература Обязательная Пустовалова Л.М., Никанорова И.Е.Неорганическая химия. Ростов-на-Дону. Феникс. 2005. Рекомендуемая литература Обязательная Пустовалова Л.М., Никанорова И.Е.Неорганическая химия. Ростов-на-Дону. Феникс. 2005. –352с. гл. 2.2 с. 334-337 Дополнительная Ахметов Н.С. Общая и неорганическая химия. М.:Высшая школа, 2009.- 368с. Глинка Н.Л. Общая химия. КноРус, 2009.-436 с. Ерохин Ю.М. Химия. Учебник для студ. Сред проф.образ.-М.: Академия, 2006.- 384с.

present5.com

Подгруппа хрома — Википедия (с комментариями)

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Группа → 6 ↓ Период 4 5 6 7
42

Молибден

4d55s1
74

Вольфрам

4f145d46s2
106

Сиборгий

5f146d47s2

Подгру́ппа хро́ма — химические элементы 6-й группы периодической таблицы химических элементов (по устаревшей классификации — элементы побочной подгруппы VI группы)[1]. В группу входят хром Сr, молибден Mo и вольфрам W[2]. На внешнем энергетическом уровне у атомов хрома и молибдена находится один электрон, у вольфрама — два, поэтому характерным признаком данных элементов является металлический блеск, что и отличает эту побочную подгруппу от главной. Степень окисления в соединениях всех элементов подгруппы хрома равна +6, а также +5, +4, +3 и +2. По возрастанию порядкового номера элементов возрастает и температура плавления. Например, вольфрам — самый тугоплавкий метал, его температура плавления составляет 3390 °C. Элементы подгруппы достаточно устойчивы к внешним факторам (воздух, вода). По физическим и химическим свойствам молибден и вольфрам сходны, но отличаются от хрома[3].

Применение

Вольфрам, как самый тугоплавкий из всех элементов, широко применяется в металлургии[4]. Молибден широко применяется в металлургии. Наиболее часто хром находит своё применение при производстве легированных сталей[5].

Свойства

Физические свойства

  • Chromium crystals and 1cm3 cube.jpg

  • Molybdenum crystaline fragment and 1cm3 cube.jpg

  • Wolfram evaporated crystals and 1cm3 cube.jpg

Химические свойства

Напишите отзыв о статье "Подгруппа хрома"

Примечания

  1. ↑ [www.iupac.org/reports/periodic_table Таблица Менделеева] на сайте ИЮПАК
  2. ↑ [www.xumuk.ru/nekrasov/viii-04.html Подгруппа хрома на xumuk.ru]. Проверено 18 августа 2010. [www.webcitation.org/67TVWrjGl Архивировано из первоисточника 7 мая 2012].
  3. ↑ Хомченко Г.П. Пособие по химии для поступающих в вузы. — 2002. — С. 255-277. — 480 с.
  4. ↑ [n-t.ru/ri/ps/pb074.htm Вольфрам в популярной библиотеке химических элементов]. Проверено 18 августа 2010. [www.webcitation.org/67TVYfuC6 Архивировано из первоисточника 7 мая 2012].
  5. ↑ [www.metox.ru/cr Хром]. Проверено 21 октября 2010. [www.webcitation.org/67TVZOA6f Архивировано из первоисточника 7 мая 2012].

Отрывок, характеризующий Подгруппа хрома

Граф вскочил и, раскачиваясь, широко расставил руки вокруг бежавшей девочки. – А, вот она! – смеясь закричал он. – Именинница! Ma chere, именинница! – Ma chere, il y a un temps pour tout, [Милая, на все есть время,] – сказала графиня, притворяясь строгою. – Ты ее все балуешь, Elie, – прибавила она мужу. – Bonjour, ma chere, je vous felicite, [Здравствуйте, моя милая, поздравляю вас,] – сказала гостья. – Quelle delicuse enfant! [Какое прелестное дитя!] – прибавила она, обращаясь к матери. Черноглазая, с большим ртом, некрасивая, но живая девочка, с своими детскими открытыми плечиками, которые, сжимаясь, двигались в своем корсаже от быстрого бега, с своими сбившимися назад черными кудрями, тоненькими оголенными руками и маленькими ножками в кружевных панталончиках и открытых башмачках, была в том милом возрасте, когда девочка уже не ребенок, а ребенок еще не девушка. Вывернувшись от отца, она подбежала к матери и, не обращая никакого внимания на ее строгое замечание, спрятала свое раскрасневшееся лицо в кружевах материной мантильи и засмеялась. Она смеялась чему то, толкуя отрывисто про куклу, которую вынула из под юбочки. – Видите?… Кукла… Мими… Видите. И Наташа не могла больше говорить (ей всё смешно казалось). Она упала на мать и расхохоталась так громко и звонко, что все, даже чопорная гостья, против воли засмеялись. – Ну, поди, поди с своим уродом! – сказала мать, притворно сердито отталкивая дочь. – Это моя меньшая, – обратилась она к гостье. Наташа, оторвав на минуту лицо от кружевной косынки матери, взглянула на нее снизу сквозь слезы смеха и опять спрятала лицо. Гостья, принужденная любоваться семейною сценой, сочла нужным принять в ней какое нибудь участие. – Скажите, моя милая, – сказала она, обращаясь к Наташе, – как же вам приходится эта Мими? Дочь, верно? Наташе не понравился тон снисхождения до детского разговора, с которым гостья обратилась к ней. Она ничего не ответила и серьезно посмотрела на гостью. Между тем всё это молодое поколение: Борис – офицер, сын княгини Анны Михайловны, Николай – студент, старший сын графа, Соня – пятнадцатилетняя племянница графа, и маленький Петруша – меньшой сын, все разместились в гостиной и, видимо, старались удержать в границах приличия оживление и веселость, которыми еще дышала каждая их черта. Видно было, что там, в задних комнатах, откуда они все так стремительно прибежали, у них были разговоры веселее, чем здесь о городских сплетнях, погоде и comtesse Apraksine. [о графине Апраксиной.] Изредка они взглядывали друг на друга и едва удерживались от смеха.

wiki-org.ru

Подгруппа хрома — Википедия (с комментариями)

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Группа → 6 ↓ Период 4 5 6 7
42

Молибден

4d55s1
74

Вольфрам

4f145d46s2
106

Сиборгий

5f146d47s2

Подгру́ппа хро́ма — химические элементы 6-й группы периодической таблицы химических элементов (по устаревшей классификации — элементы побочной подгруппы VI группы)[1]. В группу входят хром Сr, молибден Mo и вольфрам W[2]. На внешнем энергетическом уровне у атомов хрома и молибдена находится один электрон, у вольфрама — два, поэтому характерным признаком данных элементов является металлический блеск, что и отличает эту побочную подгруппу от главной. Степень окисления в соединениях всех элементов подгруппы хрома равна +6, а также +5, +4, +3 и +2. По возрастанию порядкового номера элементов возрастает и температура плавления. Например, вольфрам — самый тугоплавкий метал, его температура плавления составляет 3390 °C. Элементы подгруппы достаточно устойчивы к внешним факторам (воздух, вода). По физическим и химическим свойствам молибден и вольфрам сходны, но отличаются от хрома[3].

Применение

Вольфрам, как самый тугоплавкий из всех элементов, широко применяется в металлургии[4]. Молибден широко применяется в металлургии. Наиболее часто хром находит своё применение при производстве легированных сталей[5].

Свойства

Физические свойства

  • Chromium crystals and 1cm3 cube.jpg

  • Molybdenum crystaline fragment and 1cm3 cube.jpg

  • Wolfram evaporated crystals and 1cm3 cube.jpg

Химические свойства

Напишите отзыв о статье "Подгруппа хрома"

Примечания

  1. ↑ [http://www.iupac.org/reports/periodic_table Таблица Менделеева] на сайте ИЮПАК
  2. ↑ [http://www.xumuk.ru/nekrasov/viii-04.html Подгруппа хрома на xumuk.ru]. Проверено 18 августа 2010. [http://www.webcitation.org/67TVWrjGl Архивировано из первоисточника 7 мая 2012].
  3. ↑ Хомченко Г.П. Пособие по химии для поступающих в вузы. — 2002. — С. 255-277. — 480 с.
  4. ↑ [http://n-t.ru/ri/ps/pb074.htm Вольфрам в популярной библиотеке химических элементов]. Проверено 18 августа 2010. [http://www.webcitation.org/67TVYfuC6 Архивировано из первоисточника 7 мая 2012].
  5. ↑ [http://www.metox.ru/cr Хром]. Проверено 21 октября 2010. [http://www.webcitation.org/67TVZOA6f Архивировано из первоисточника 7 мая 2012].

Отрывок, характеризующий Подгруппа хрома

Он протянул светящуюся руку к моему лбу и я почувствовала странное ощущение лёгкого «взрыва», после которого появилось чувство и вправду похожее на открывающуюся дверь… которая, к тому же, открывалась прямо у меня во лбу. Я увидела удивительно красивые, похожие на огромных разноцветных бабочек, тела, выходившие из самого центра моей головы… Они выстраивались вокруг и, привязанные ко мне тончайшей серебристой нитью, создавали удивительно красочный необычный цветок… По этой «нити» в меня вибрируя вливалась тихая и какая-то «неземная» мелодия, которая вызывала в душе чувство покоя и полноты. На какое-то мгновение я увидела множество прозрачных человеческих фигур, стоящих вокруг, но они все почему-то очень быстро исчезли. Остался только мой первый гость, который всё ещё касался рукой моего лба и от его прикосновения в моё тело текло очень приятное «звучащее» тепло. – Кто они? – спросила я, показывая на «бабочек». – Это ты, – опять прозвучал ответ. – Это ты вся. Я не могла понять, о чём он говорит, но каким-то образом знала, что от него идёт настоящее, чистое и светлое Добро. Вдруг очень медленно все эти необычные «бабочки» начали «таять» и превратились в изумительный, сверкающий всеми цветами радуги звёздный туман, который стал постепенно втекать обратно в меня... Появилось глубокое чувство завершённости и чего-то ещё, что я никак не могла понять, а только лишь очень сильно чувствовала всем своим нутром. – Будь осторожна, – сказал мой гость. – Осторожна в чём? – спросила я. – Ты родилась… – был ответ. Его высокая фигура начала колебаться. Поляна закружилась. А когда я открыла глаза, к моему величайшему сожалению, моего странного незнакомца уже нигде не было. Один из мальчишек, Ромас, стоял напротив меня и наблюдал за моим «пробуждением». Он спросил, что я здесь делаю и собираюсь ли я собирать грибы… Когда я спросила его сколько сейчас время, он удивлённо на меня посмотрев ответил и я поняла, что всё, что со мной произошло, заняло всего лишь несколько минут!.. Я встала (оказалось, что я сидела на земле), отряхнулась и уже собралась идти, как вдруг обратила внимание на весьма странную деталь – вся поляна вокруг нас была зелёной!!! Такой же изумительно зелёной, как если бы мы нашли её ранней весной! И каково же было наше общее удивление, когда мы вдруг обратили внимание, что на ней откуда-то появились даже красивые весенние цветы! Это было совершенно потрясающе и, к сожалению, совершенно необъяснимо. Вероятнее всего, это было какое-то «побочное» явление после прихода моего странного гостя. Но ни объяснить, ни хотя бы понять этого, к сожалению, я тогда ещё не могла.

o-ili-v.ru

Металл - подгруппа - хром

Металл - подгруппа - хром

Cтраница 1

Металлы подгруппы хрома в обычных условиях весьма устойчивы на воздухе и в воде. При нагревании взаимодействуют с кислородом, галогенами, азотом, фосфором, углеродом, кремнием и др. Известны их многочисленные сплавы с другими элементами.  [1]

Металлы подгруппы хрома в обычных условиях весьма устойчивы на воздухе и в воде. При нагревании взаимодействуют с кислородом, галогенами, азотом, фосфором, углем, кремнием и др. Известны их многочисленные сплавы с другими металлами.  [2]

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.  [3]

Металлы подгруппы хрома обладают высокими температурами плавления ( табл. 25) и в отличие от элементов подгруппы кислорода химически малоактивны, причем активность их уменьшается от хрома к вольфраму. Основной областью применения этих металлов является черная металлургия, где они используются в качестве легирующих компонентов соответствующих видов стали.  [5]

Металлы подгруппы хрома в обычных условиях весьма устойчивы на воздухе и в воде. При нагревании взаимодействуют с кислородом, галогенами, азотом, фосфором, углем, кремнием и др. Известны их многочисленные сплавы с другими металлами.  [6]

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.  [7]

Металлы подгруппы хрома в обычны; условиях весьма устойчивы к воздействию воздуха и воды. При нагревалии взаим действуют с кислородом, галогенами, азотом, фосфором, углем, кремнием и др. Известны их многочисленные сплавы с другими металлами.  [8]

Карбонилы металлов подгруппы хрома, несмотря на их относительную устойчивость и близость химических свойств к свойствам карбонилов подгруппы железа, в отличие от последних, неприменимы в катализе.  [9]

Атомы металлов подгруппы хрома на внешнем слое содержат 2 электрона, что обусловливает металлический характер этих элементов. Малое количество электронов на внешнем слое не создает условий для приобретения атомом дополнительных электронов. Поэтому элементы подгруппы хрома не образуют отрицательно валентных ионов и не дают водородистых соединений. В этом коренное отличие элементов подгруппы хрома от элементов главной подгруппы VI группы-подгруппы кислорода, в которую входят кислород, сера, селен, теллур.  [10]

Для металлов подгруппы хрома температуропроводность сильно убывает с температурой и при приближении к температуре плавления, как правило, наблюдается заметное уменьшение величин коэффициента температуропроводности по сравнению со значениями, полученными экстраполяцией низкотемпературных данных.  [11]

Из сульфидов металлов подгруппы хрома в катализе широко используются сульфиды молибдена и вольфрама.  [12]

Все сульфиды металлов подгруппы хрома ( CrS, Cr2S3, Э82 и Э8з для Мо и W) достаточно термически устойчивы и обладают полупроводниковыми свойствами, что подчеркивает их неметаллическую природу. Все они представляют собой координационные кристаллы и обладают переменным составом, что особенно характерно для низших сульфидов. В этом отношении они заметно отличаются от галогенидов, которые нередко образуют или молекулярные структуры.  [13]

Все три металла подгруппы хрома образуют однотипные гексакарбонилы Ме ( СО) е, в которых степень окисления металла формально равна нулю. Все эти карбонилы представляют собой бесцветные ромбические кристаллы, устойчивые на воздухе до 180 - 200 С. В карбонильных комплексах атомы металлов выступают в аномально низких степенях окисления и лиганды, подобные СО, способствуют стабилизации этого состояния.  [14]

Все сульфиды металлов подгруппы хрома ( CrS, Cr2S3, Э52 и Э53 для Мо и W) достаточно термически устойчивы и обладают полупроводниковыми свойствами, что подчеркивает их неметаллическую природу. Все они представляют собой координационные кристаллы и обладают переменным составом, что особенно характерно для низших сульфидов. В этом отношении они заметно отличаются от галогенидов, которые нередко образуют или молекулярные структуры, или кластеры.  [15]

Страницы:      1    2    3

www.ngpedia.ru

Подгруппа хрома

Подгруппа хрома.

По содержанию в земной коре хром (6103 %), молибден (3104 %) и вольфрам (6104 %) относятся к довольно распространенным элементам. Встречаются они исключительно в виде соединений.

Хром был открыт в 1797 г., Mo — в 1778 г., W — в 1781 г.

Природный хром состоит из изотопов с массовыми числами 50 (4,3 %), 52 (83,8 %), 53 (9,5 %), 54 (2,4 %), молибден — из изотопов 92 (15,9 %), 94 (9,1 %), 95 (15,7 %), 96 (16,5 %), 97 (9,5 %), 98 (23,7 %), 100 (9,6 %), а вольфрам — из изотопов 180 (0,1 %), 182 (26,4 %), 183 (14,4 %), 184 (30,7 %), 186 (28,4 %).

Электронное строение атомов Cr (3d54s1) и Mo (4d55s1) соответствует их потенциальной шестивалентности уже в основном состоянии. Напротив, атом W (5d44s2) сам по себе четырёхвалентен, но возбуждение его шестивалентного состояния (5d56s1) требует затраты лишь 33,5 кДж/моль.

Наличие в почве следов молибдена, по-видимому, необходимо для нормального развития растительных организмов. Особенно это относится к растениям семейства бобовых. Вместе с тем установлено, что избыточное содержание молибдена в корме рогатого скота вызывает желудочные заболевания, а избыток его в продуктах питания человека способствует развитию подагры.

Основной рудой хрома является природный хромистый железняк (FеОСr2О3). Из молибденовых руд наиболее важен минерал молибденит (МоS2), из руд вольфрама — минералы вольфрамит (хFеWO4уМnWO4) и шеелит (СаWO4).

Ежегодная мировая (без России) добыча хрома (в рудах) составляет около 2 млн. т. Молибдена и вольфрама добывается примерно по 50 тыс. т.

При получении элементов подгруппы хрома первой задачей является выделение их оксидов. Для этого обычно пользуются следующими схемами процессов. Хромистый железняк сплавляют с содой в присутствии кислорода воздуха:

4 (FеОСr2О3) + 8 Nа2СО3 + 7 O2 = 2 Fе2О3 + 8 Nа2СrO4 + 8 СО2,

после чего выделенный из сплава Nа2СrO4 переводят в Na2Сг2О7 по схеме:

2 Nа2СrO4 + Н2SО4 = Nа2SO4 + Nа2Сr2O7 + Н2О,

а последний восстанавливают до Сr2О3 углем:

Nа2Сr2О7 + 2 С = Сr2О3 + Nа2СО3 + СО.

Полученный из вольфрамита путем подобного же сплавления с содой по реакциям:

4 FеWO4 + 4 Nа2СО3 + O2 = 4 Nа2WO4 + 2 Fе2О3 + 4 СО2 и

6 МnWO4 + 6 Nа2СО3 + O2 = 6 Nа2WО4 + 2 Мn3O4 + 6 СО2

вольфрамат натрия разлагают соляной кислотой и выделившуюся Н2WO4 прокаливают до перехода ее в WO3. Молибденит переводят в MoО3, обжигом на воздухе:

2 МоS2 + 7 O2 = 4 SO2 + 2 МоО3

Для получения элементарного хрома удобно исходить из смеси его оксида (Сr2О3) c порошком алюминия. Начинающаяся при нагревании реакция идёт по уравнению

Сr2О3 + 2 Аl = Аl2O3 + 2 Сr + 539 кДж

Молибден и вольфрам могут быть получены восстановлением их оксидов при высоких температурах углем или водородом.

При алюмотермическом получении хрома к исходной Сr2О3 обычно добавляют немного СrО3, (чтобы процесс протекал энергичнее). В результате реакции образуются два слоя, из которых верхний содержит красный (от следов оксида хрома) оксид алюминия, а нижний — примерно 99,5 %-ный хром. Восстановление МоО3 и WO3 водородом до металлов легко идет выше 500 С. Из руд Сr, Mo и W обычно выплавляют не чистые металлы, а их высокопроцентные сплавы с железом. Исходным материалом для приготовления феррохрома (не менее 60 % Сr) является непосредственно хромистый железняк. Молибденит предварительно переводят в МоО3, исходя из которого затем и готовят ферромолибден (не менее 55 % Mo). Для получения ферровольфрама (6580 % W) могут служить бедные марганцем вольфрамиты.

В компактном виде элементы подгруппы хрома представляют собой серовато-белые блестящие металлы. Их важнейшие константы сопоставлены ниже:

Cr Mo W
Плотность, г/см3 7,2 10,2 19,3
Температура плавления, С 1875 2615 3387
Температура кипения, С 2570 4830 5370
Относительная электропроводность (Нg = 1) 5 20 18

Очень чистые металлы хорошо поддаются механической обработке, но уже следы примесей сообщают им твёрдость и хрупкость. Технический хром чрезвычайно твёрд. Молибден и вольфрам значительно мягче. По отношению к воздуху и воде Сr, Mo и W при обычных условиях вполне устойчивы. Их основным потребителем является металлургическая промышленность, где эти металлы используются в производстве специальных сталей.

Теплоты плавления рассматриваемых элементов составляют 13,8 (Cr), 27,6 (Mo) и 35,1 (W) кДж/моль, теплоты испарения — 347 (Сr), 594 (Mo) и 798 (%) кДж/моль, теплоты атомизации (при 25 С) — 397 (Cr), 660 (Mo) и 853 (W) кДж/моль. У хрома при 1840 С отмечен переход из одной аллотропической формы в другую (теплота перехода 1,67 кДж/моль).

Очень чистый хром может быть получен, например, перегонкой электролитически осаждённого металла в высоком вакууме. Он пластичен, однако уже при хранении на воздухе поглощает следы газов (О2, N2, Н2) и теряет пластичность.

Введение Cr, Mo и W в состав сталей сильно увеличивает их твердость. Такие стали применяются главным образом при изготовлении ружейных и орудийных стволов, броневых плит, рессор и режущего инструмента. Обычно эти стали очень устойчивы также по отношению к различным химическим воздействиям. Примесь молибдена была обнаружена в старинных японских мечах, а вольфрама — в дамасских кинжалах. Уже небольшая присадка молибдена (порядка 0,25 %) сильно улучшает механические свойства чугуна.

Сталь с содержанием 1518% W, 25 % Сu и 0,60,8 % С может быть сильно нагрета без потери твердости. При содержании более 10 % Сr сталь почти не ржавеет. Поэтому из неё делают, в частности, лопатки турбин и корпуса подводных лодок. Сплав 35 % Fе, 60 % Сr и 5% Mo отличается своей кислотоупорностью. Ещё в большей степени это относится к сплавам Mo с W, которые могут во многих случаях служить для замены платины. Сплав W с Аl (”партиниум”) применяется при изготовлении автомобильных и авиационных моторов. Сплавы на основе молибдена сохраняют механическую прочность при весьма высоких температурах (но нуждаются в защитном от окисления покрытии).

Помимо введения в специальные стали, хром используется для покрытия металлических изделий, поверхность которых должна оказывать большое сопротивление износу (калибры и т. п.). Подобное хромирование осуществляется электролитическим путем, причем толщина наносимых плёнок хрома, как правило, не превышает 0,005 мм. Металлический молибден применяется главным образом в электровакуумной промышленности. Из него обычно делают подвески для нитей накала электроламп. Попеременным опусканием и извлечением конца тонкой молибденовой или вольфрамовой проволоки в расплавленный нитрит натрия (NаNО2) можно получать тончайшие острия.

Так как вольфрам является наиболее тугоплавким из всех металлов, он особенно пригоден для изготовления нитей электроламп, некоторых типов выпрямителей переменного тока (так называемых кенотронов) и антикатодов мощных рентгеновских трубок. Громадное значение имеет вольфрам также для производства различных сверхтвёрдых сплавов, употребляемых в качестве наконечников резцов, сверл и т. д.

Рис. 1. Относитель­ные характеристики ламп накаливания.Лампы накаливания являются в настоящее время основным средством искусственного освещения. Для повышения коэффициента их полезного действия температура нити накала должна быть возможно более высокой (так как световая отдача раскалённого тела пропорциональна четвертой степени его абсолютной температуры). В современных электролампах нити накала работают при температурах около 2600 С, что возможно лишь благодаря исключительной тугоплавкости и нелетучести вольфрама. Как видно из рис. 1, отклонения в ту или иную сторону от нормального для данной лампы напряжения (принятого за единицу) существенно сказываются и на её световой отдаче, и на сроке службы. Мировое производство электроламп исчисляется миллиардами штук ежегодно.

При длительной работе обычной электролампы вольфрам с её нити постепенно испаряется и оседает тёмным слоем на стекле, а становящаяся все более тонкой нить накала наконец перегорает. Этот процесс “старения” можно сильно задержать введением в лампу следов иода: образующийся при сравнительно невысоких температурах летучий WI2 затем разлагается на накалённой нити, тем самым возвращая ей испарившийся металл. Подобные “иодные лампы” могут при очень малых размерах быть гораздо ярче обычных (за счёт повышения температуры накала), причем их близкий по спектральному составу к дневному световой поток постоянен в течение всего срока службы. Они работают в стационарном режиме уже через 1/2 сек после включения и передают тепло в окружающее пространство более чем на 80 % лучеиспусканием. Мощные установки такого типа с успехом используются для нагревательных целей, вообще же впервые реализованные в 1959 г. иодные лампы уже находят самые разнообразные области применения. Обычно их делают из кварцевого стекла и заполняют (под давлением в несколько атмосфер) ксеноном с примесью паров иода. Важно, чтобы все внутренние металлические детали были только вольфрамовыми.

Работа широко применяемого в практике кенотронного выпрямителя основана на способности сильно нагретых металлов испускать электроны. Простейший кенотрон (рис. 2) представляет собой вакуумированный стеклянный баллон, содержащий два электрода: один — в виде вольфрамовой спирали (А), другой — в виде пластинки (Б). Если такой прибор с накаленной (от отдельного источника тока) спиралью включить в цепь переменного тока, то при минусе на спирали электроны переходят на второй электрод, и во внешней цепи идет ток. Напротив, при плюсе на спирали внешняя цепь остается разомкнутой. Таким образом, направление тока все время сохраняется неизменным, т. е. переменный ток превращается в постоянный (точнее, пульсирующий постоянный). Основное преимущество кенотронов перед другими видами выпрямителей заключается в возможности выпрямлять при их помощи тока весьма высокого напряжения. Работа выхода электрона составляет для вольфрама 4,5 эВ, а для молибдена 4,3 эВ.

Рис. 2. Схема

кенотрона.

Сверхтвердые сплавы (“победит” и т. п.) содержат обычно 8087 % W, 615 % Со и, 57 % С. Изготовляются они методом порошковой металлургии. Сущность этого метода заключается в накаливании до спекания спрессованной смеси порошкообразных исходных веществ (иногда с её последующей механической обработкой в горячем состоянии). Так как спекание осуществляется при гораздо более низких температурах, чем плавление данного вещества, метод порошковой металлургии часто используется и для изготовления (обычно под давлением) различных металлических изделий.

С помощью порошковой металлургии получают, в частности, весьма важные для современной техники материалы на основе сочетания огнеупорных веществ (как правило, оксидов) с металлами. Подобные материалы — керметы — характеризуются особой стойкостью при высоких температурах. Состав их может быть очень разнообразен. Например, был предложен кермет, состоящий из 83 % Сr2О3, 2 % WС и 15 % Ni, в котором никель играет роль связки между частицами двух других веществ. Важной группой керметов являются обладающие высокой термической стойкостью и хорошей прочностью композиции из хрома и оксида алюминия (например, 72 % Сr и 28 % Аl2O3).

В обычных условиях все три металла заметно взаимодействуют лишь с фтором, но при достаточном нагревании более или менее энергично соединяются и с другими типичными металлоидами. Общим для них является отсутствие химического взаимодействия с водородом.

Электролитически осажденный хром содержит много (порядка десятков объемов) растворенного водорода, который прочно удерживается металлом в обычных условиях, но может быть удалён нагреванием под вакуумом. При определённых условиях электролиза получается гидрид точного состава СrН, характеризующийся определённой кристаллической структурой [в которой водород гексакоординирован и d(CrН) = 191 пм]. Из газовой фазы хром начинает заметно поглощать водород лишь при высоких температурах. То же, но в значительно меньшей степени, относится к молибдену и вольфраму.

Вместе с тем для вольфрама существует гидрид состава WН62X. [где X — Р(CН3)2С2Н5], в известной мере аналогичный рениогидридам. Он был получен восстановлением WСl42X раствором NаВН4 в метиловом спирте и представляет собой белое кристаллическое вещество (т. пл. 112 С с разл.), хорошо растворимое в органических растворителях. При действии на него разбавленной НС1 происходит выделение водорода с образованием исходного WСl42X.

В ряду напряжений хром располагается между Zn и Fе; между тем, на холоду внесенный в НС1 металл начинает растворяться не сразу. Обусловлено это наличием на его поверхности тончайшего (и поэтому незаметного), но очень плотного слоя химически малоактивного оксида (Сr2О3), препятствующего взаимодействию металла c кислотой. Оксид этот растворяется в НС1 при нагревании и может быть удалён также простым соскабливаем погружённой в жидкость поверхности. Однако на воздухе к хрому возвращается его пассивность. Таким образом, по существу хром на воздухе окисляется, но практически окисление незаметно, так как образовавшийся слой оксида предохраняет металл от дальнейшего разрушения. С образованием подобной защитной пленки связана и пассивность хрома по отношению к азотной кислоте и другим окислителям. Пассивирование под действием окислителей довольно характерно также для молибдена и вольфрама. При температуре красного каления Сr, Mo и W взаимодействуют с водяным паром, вытесняя водород.

При переходе в подгруппе сверху вниз (СrMoW) химическая активность металлов уменьшается. Особенно наглядно сказывается это на их отношении к кислотам. Хром растворим в разбавленных НСl и Н2SО4. На молибден они не действуют, но в горячей крепкой Н2SO4 металл этот растворяется. Вольфрам устойчив по отношению ко всем обычным кислотам и их смесям (кроме НF + НNО3). Перевод молибдена и вольфрама в растворимое соединение легче всего осуществляется путем сплавления с селитрой и содой по схеме

Э + 3 NаNО3 + Nа2СО3 = Na2ЭO4 + 3 NаNO2 + СO2

Для элементов подгруппы хрома известны соединения, отвечающие различным валентностям, вплоть до VI. Из всех них сколько-нибудь значительное применение находят только производные шестивалентных элементов и трёхвалентного хрома, причем важнее других хромовые препараты. Соединения низших степеней окисления Mo и W ещё сравнительно плохо изучены.

Суммарным переходам по схеме Э6 + 6 е = Э отвечают следующие окислительно-восстановительные потенциалы в кислой (первая цифра) и щелочной (вторая цифры) средах: +0,29 и 0,51 (Сr), 0,0 и 1,05 (Mo), 0,09 и 1,25 (W). Наиболее типичные для хрома изменения значности характеризуются приводимыми ниже потенциалами:

Значность ...... 0 +2 +3 +6

Кислая среда ... 0,91 0,41 +1,33

Щелочная среда... 1,4 1,1 0,13

Все производные шестивалентного хрома сильно ядовиты. При попадании на кожу или слизистые оболочки они вызывают местное раздражение (иногда с образованием язв), а при вдыхании в распылённом состоянии способствуют возникновению рака легких. Предельно допустимым их содержанием в воздухе производственных помещений считается 0,0001 мг/л.

Наиболее характерны для элементов подгруппы хрома те производные, в которых они шестивалентны. Из отвечающих этой валентности триоксидов (ЭО3) при прокаливании металлов на воздухе образуются лишь бесцветный МоО3 и светло-желтый WO3. Темно-красный СrО3 может быть получен только косвенным путем (исходя из более сложных соединений). Все эти триоксиды при обычных условиях — твердые вещества.

Будучи типичным кислотным ангидридом, СгО3 растворяется в воде с образованием характеризующейся средней силой хромовой кислоты — Н2СrO4. Хромовый ангидрид ядовит и является очень сильным окислителем. Уже выше 200 С он начинает разлагаться по суммарной схеме:

4 СrО3 = 2 Сr2О3 + 3 O2

Напротив, МоО3 и WO3 около 1000 С испаряются без разложения.

Теплота образования из элементов возрастает по ряду СrО3 (577) МоО3 (752) WO3 (840 кДж/моль). При нагревании триоксида молибдена (т. пл. 795, т. кип. 1155 С) он желтеет, а триоксид вольфрама (т. пл. 1470 С под давл.) становится оранжевым. Первый из этих оксидов начинает заметно возгоняться выше 650 второй — выше 850 С. В парах оба они частично полимеризоваиы (с образованием преимущественно молекул Э3О9). И для МоО3, и для WO3 известны продукты присоединения фторидов щелочных металлов (кроме лития) типа ЭО3МF. Описаны также представители типа WО33МF, где М — Сs, Rb, К.

В присутствии водяного пара летучесть МоО3 и WO3 заметно повышается. Обусловлено это, по-видимому, газофазными реакциями типа ЭО3 + Н2О ЭО2(ОН)2 равновесия которых при высоких температурах смещаются вправо, а при более низких — влево. Вероятно, то же относится и к летучести твердого СгО3.

Характер промежуточных продуктов термического разложения СrО3 (т. пл. 196 С) зависит от условий проведения этого процесса, Области их устойчивости приблизительно соответствуют схеме:

СrО3(220 C) Сr3О8(280 C) Сr2О5(370 C) СrО2(450 C) Сr2О3

Отмечалось существование окcидов и более сложного состава.

Растворимость МоО3 и WO3 в воде очень мала, но в щелочах они растворяются с образованием солей молибденовой и вольфрамовой кислот. Последние в свободном состоянии представляют собой почти нерастворимые порошки белого (Н2МоО4) или желтого (Н2WO4) цвета. При нагревании обе кислоты легко отщепляют воду и переходят в соответствующие триоксиды.

www.microbik.ru

Элементы - подгруппа - хром

Элементы - подгруппа - хром

Cтраница 1

Элементы подгруппы хрома при нагревании реагируют с галогенами, халько-генами, пниктогенами ( кроме висмута), неметаллами IVA-группы, бором. Кроме того, они реагируют с большинством металлов с образованием твердых растворов или интерметаллических соединений.  [1]

Элементы подгруппы хрома по химическим свойствам значительно больше отличаются от элементов подгруппы серы, чем это имеет место в главной и побочной подгруппах V группы периодической системы, и проявляют заметное сходство с соседями по V группе - ванадием, ниобием и танталом.  [2]

Элементы подгруппы хрома в свободном состоянии - вещества химически малоактивные, причем их химическая активность уменьшается в ряду от хрома к вольфраму.  [3]

Элементы подгруппы хрома разделяют на дауэкс-1 X 10, на амберлите - ИРА-400 в Cl-форме.  [4]

Элементы подгруппы хрома при нагревании реагируют с галогенами, халькогенами, пниктогенами ( кроме висмута), неметаллами IVA-группы, бором. Кроме того, они реагируют с большинством металлов с образованием твердых растворов или интерметаллических соединений. Таким образом, в химическом отношении хром и его аналоги, несмотря на кажущуюся инертность, обусловленную пассивирующим действием оксидных пленок, относятся к довольно активным металлам.  [5]

Элементы подгруппы хрома при нагревании реагируют с галогенами, халько-генами, пниктогенами ( кроме висмута), неметаллами IVA-группы, бором. Кроме того, они реагируют с большинством металлов с образованием твердых растворов или интерметаллических соединений.  [6]

Элементы подгруппы хрома - белые с сероватым оттенком блестящие металлы, очень тугоплавкие и твердые. Хром - самый твердый из всех металлов, а вольфрам наиболее тугоплавкий. Все они чрезвычайно устойчивы по отношению к воздуху и воде. Окисляются, особенно молибден и вольфрам, с трудом.  [7]

Элементы подгруппы хрома, являющиеся аналогами урана, как элементы nd, с ураном дают многочисленные сложные окислы, в том числе соединения типа UO2MeO4, которые иногда называют хроматами ( молибдатами, вольфраматами) уранила, хотя никаких структурных доказательств существования в них группы уранила нет.  [8]

Все элементы подгруппы хрома образуют при испарении аэрозоля в пламени относительно термостойкие соединения, однако причины, затрудняющие их атомизацию, для всех трех элементов этой группы различны. Оксиды хрома испаряются при высоких температурах, но, перейдя в газовую фазу, относительно легко атомизуются. Наоборот, триоксиды молибдена и вольфрама, образующиеся при нагревании соединений этих элементов, имеют относительно низкие температуры кипения и легко переходят в газовую фазу. Однако в газовой фазе весьма вероятно образование прочных газообразных монооксидов вольфрама и молибдена с энергиями диссоциации, соответственно, 670 и 500 кДж / моль.  [9]

С водородом элементы подгруппы хрома соединений не образуют.  [10]

В компактном виде элементы подгруппы хрома представляют собой серовато-белые блестящие металлы. Их важнейшие константы сопоставлены ниже.  [11]

В компактном виде элементы подгруппы хрома представляют собой серовато-белые блестящие металлы.  [12]

В VI группе типичными комплексообразователями являются элементы подгруппы хрома, и они в этом отношении сильно отличаются от элементов главной подгруппы.  [13]

По характерному электронному строению атомов с незаполненной й-орбиталыо, по физическим и химическим свойствам, определяемым этой электронной структурой, по склонности к образованию электроположительных ионов и координационных соединений элементы подгруппы хрома относятся к переходным металлам.  [14]

Но наиболее типичны соединения высшей степени окисления, которые во многом весьма похожи на соответствующие соединения серы. С водородом элементы подгруппы хрома соединений не образуют.  [15]

Страницы:      1    2

www.ngpedia.ru

Подгруппа хрома

скачать файлМЕТАЛЛЫ

ПОДГРУППА ХРОМА

Подгруппа хрома - побочная подгруппа VI группы

Свойства элементов подгруппы хрома

Атомный номер Название Электронная конфигурация  г/см3 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 h3RO4.

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 + 3h3O  Cr2O3 + 3h3Хром растворяется в разбавленных сильных кислотах (HCl, h3SO4)

В отсутствии воздуха образуются соли Cr2+, а на воздухе – соли Cr3+.

Cr + 2HCl  CrCl2 + h3

2Cr + 6HCl + O2  2CrCl3 + 2h3O + h3

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 + 2h3O Соединения хрома (II) - сильные восстановители; переходят в соединения хрома (III) под действием кислорода воздуха. 2CrCl2 + 2HCl  2CrCl3 + h3

4Cr(OH)2 + O2 + 2h3O  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 + 3h3O

4K2Cr2O7 –t 2Cr2O3 + 4K2CrO4 + 3O2

(Nh5)2Cr2O7 –t Cr2O3 + N2+ 4h3O Амфотерный оксид. При сплавлении Cr2O3 со щелочами, содой и кислыми солями получаются соединения хрома со степенью окисления (+3): Cr2O3 + 2NaOH  2NaCrO2 + h3O

Cr2O3 + Na2CO3  2NaCrO2 + CO2

Cr2O3 + 6KHSO4  Cr2(SO4)3 + 3K2SO4 + 3h3O При сплавлении со смесью щёлочи и окислителя получают соединения хрома в степени окисления (+6): 2Cr2O3 + 4KOH + KClO3  2K2Cr2O7(дихромат калия) + KCl + 2h3O

Гидроксид хрома (III) Cr(OH)3 - нерастворимое в воде вещество зелёного цвета. Cr2(SO4)3 + 6NaOH  2Cr(OH)3 + 3Na2SO4Обладает амфотерными свойствами - растворяется как в кислотах, так и в щелочах: 2Cr(OH)3 + 3h3SO4  Cr2(SO4)3 + 6h3O

Cr(OH)3 + KOH  K[Cr(OH)4]

(или, упрощая, Cr(OH)3 + KOH  KCrO2(хромат калия) + 2h3O)

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 + 8h3O + 2Na2Cr+6O4

Соединения шестивалентного хрома

Оксид хрома (VI) CrO3 - ярко-красные кристаллы, растворимые в воде.

Получают из хромата (или дихромата) калия и h3SO4(конц.).

K2CrO4 + h3SO4  CrO3 + K2SO4 + h3O

K2Cr2O7 + h3SO4  2CrO3 + K2SO4 + h3O

CrO3 - кислотный оксид, со щелочами образует жёлтые хроматы CrO42-: CrO3 + 2KOH  K2CrO4 + h3O В кислой среде хроматы превращаются в оранжевые дихроматы Cr2O72-: 2K2CrO4 + h3SO4  K2Cr2O7 + K2SO4 + h3O В щелочной среде эта реакция протекает в обратном направлении: K2Cr2O7 + 2KOH  2K2CrO4 + h3O
кислая среда
2CrO42- + 2H+ –––––––––––– –––––––––––– Cr2O72- + h3O
щелочная среда

Все соединения хрома (VI) - сильные окислители. (Смотри тему "Окислительно-восстановительные реакции"):

4CrO3 + 3S  3SO2 + 2Cr2O3скачать файл

misle.ru


Смотрите также