Справочник химика 21. Кислота хрома
Хромовая кислота - Госстандарт
Свойства хромовой кислоты
Формула хромовой кислоты: — h3CrO4. В растворах и расплавах она распадается на ионы, становясь электролитом, то
есть, веществом проводящим ток. Диссоциация хромовой кислоты бывает полной, или частичной.
То есть, на ионы может распасться не 100% вещества, а лишь доля от него. В большинстве случаев диссоциация незавершенная. Поэтому, раствор хромовой кислоты относится к электролитам средней силы. То же можно сказать о расплавах вещества. Чистое же соединение ток не проводит.
Хромовая кислота свойства имеет, во многом зависящие от степени окисления основного элемента. Наиболее стабильными состояниями являются +2 и +3. Однако, в кислоте хром окислен до +6-ти.
Эта степень для элемента устойчивой не является. Поэтому, хром в кислоте легко вступает в химические реакции. В частности, соединение образует соли. Они являются активными окислителями.
Это значит, что любая соль хромовой кислоты в процессе взаимодействия с другими веществами забирает у них электроны. Большинство окислителей запускают горение. Однако, соли героини статьи еще и ядовиты.
Так сложилось, что наиболее ядовиты именно 6-валентные соединения хрома. На предприятиях, где приходится их вдыхать, велика доля болеющих раком гортани и, вообще, дыхательных путей.
Попадая на слизистые, хроматы (так именуют соли кислоты) раздражают их, вызывают ожоги. При поступлении ядов с пищей, поражается желудочно-кишечный тракт.
По степени окисления хрома и воздействию хромовой кислоты на организм, становится понятно, что рассматриваемое соединение сильное. Героиня статьи даже металлы растворяет.
Противостоят кислоте лишь алюминий и железо. На них в ходе реакции образуется оксидная пленка – надежная «крепостная стена», преодолеть которую у окислителя не получается.
В ходе реакций кислоты не с чистыми металлами, а некоторыми их соединениями, рождается вода. Дополняют ее хроматы металлов. Так, взаимодействие с гидроксидом калия дает хромат калия. Он же получится в ходе реакции с оксидом металла.
Существует, так же, оксид самой хромовой кислоты. Ангидрит, — вот его научное название. Вещество тоже кристаллическое и тоже красное. Собственно, алый цвет – это тон 6-валентного хрома. В растворах он тоже красный.
Но, при малой концентрации, жидкость может получиться оранжевой и даже желтой. Справедливости ради, заметим, что 3-валентный хром придает соединениям зеленые и голубоватые тона.
Добыча хромовой кислоты
В свободном виде хромовая кислота не встречается. Поэтому, получают кислоту из хроматов и прочих соединений. В качестве сырья часто используют бихроматы доступных щелочных металлов.
Они в природе встречаются. Возьмем, к примеру, бихромат калия. Это минерал кроконт. Кислоту из него можно выделить в присутствии анода из клапанного металла. Так именуют сплавы, выдерживающие солидные механические и температурные нагрузки.
В случае с хромовой кислотой предпочтителен титан. Покрывают анод из него благородным металлом. Напыление гальваническое. То есть, частицы благородного сырья осаждены на анод из расплава. Предпочтительно использование платины и иридия.
Получение хромовой кислоты ведется из раствора бихромата. Его электролиз мембранный. Это значит, что анод в растворе разделен с катодом. Меж ними встает мембрана. Для успеха реакции нужно выдержать температуру около 100-та градусов и определенную плотность тока.
Для кристаллизации хромовой кислоты из раствора требуется небольшое снижение температуры и изменение плотности тока. Загвоздка метода состоит в быстром изнашивании анода.
Он не переживает 50-дневный срок, делая затруднительным промышленное получение хромовойкислоты. Однако, есть методы установки на электролизере стабильного напряжения. Это продлевает службу анода.
Применение хромовой кислоты
Способность соединения разъедать металлы пользуется для нанесения на них рельефа. Главное избирательно воздействовать реагентом на поверхность и не передержать средство. Итогом становитсяхудожественное оформление металлов и сплавов. Так что, в ювелирном деле хромовая кислота, все же, участвует, хоть и не в качестве вставок в перстни да кулоны.
Способностью кислоты протравливать металлы, то есть, снимать с них верхний слой, пользуется и в автомобильной промышленности. Перед окрашиванием детали машин обрабатывают реагентом, убирая неровности, шероховатости.
Но, основное применение хромового соединения в автомобилестроении связано с производством катализаторов для выхлопных систем. С героиней статьи в них снижается выработка вредных веществ. В итоге, концерны имеют возможность выпускать экологически чистый транспорт.
При контакте с металлами, которые она не растворяет, хромовая кислота помогает защитить их от коррозии. Образующаяся оксидная пленка перекрывает доступ кислорода, влаги. В итоге, металлы не ржавеют, дольше служат. Вот вам и портящий, на первый взгляд, внешность материалов оксид.
Хромовая кислота в лабораториях припасена для химических опытов и, главным образом, очистки тары. Колбы, пробирки, тазики, — все это легко отмывается с помощью героини статьи, ведь она не только металлы растворяет, но и различные загрязнители.
Так, хромовое соединение разрушает органические остатки. Редкий реагент может их «победить».
himiya.gosstandart.info
хромовая кислота
Для того чтобы выяснить содержимое хромовой кислоты, нужно ознакомиться с определенным теоретическим курсом химии. Если у вас нет ни желания, ни времени для этой процедуры, то эта статья специально для вас. Хромовая кислота представляет собой кристаллическое вещество преимущественно красного цвета. Она является электролитом средней силы и может активно применяться в промышленности. Хотя само вещество электрический ток не проводит, а вот его растворы и расплавы такой способностью обладают. Кроме того, соли хромовой кислоты достаточно ядовиты и являются окислителями.
Растворы хромовой кислоты применяются в самых разных областях жизнедеятельности человека. В химической лаборатории хромовая кислота иногда становится незаменимым веществом, без которого невозможны те или иные опыты. С ее помощью избавляются от органических остатков, которые практически нерастворимы при использовании других реагентов. Наиболее частое применение хромовой кислоты – очистка лабораторной посуды от различных химических веществ, которые невозможно удалить простой промывкой водой. Это позволило получать относительно чистую посуду для опытов, что неизбежно приводит к значительной экономии денежных средств.
Хромовая кислота является очень важным элементом процесса травления. Хромовая смесь способна выявить структуру многих материалов для изготовления проводящих дорожек и мембран. Одной из самых необычных областей применения вещества является художественная обработка материалов, так как благодаря своим свойствам оно способно видоизменять наружную поверхность обрабатываемых материалов. Чаще всего ее используют для нанесения рельефа на металл, хотя возможны и другие декоративные материалы. Обработанные хромовой кислотой изделия долгое время сохраняют свои эстетические свойства и не вступают в реакцию с окружающей средой.
В автомобильном мире хромовая кислота также нашла свою область применения. В основном состав используется для создания катализаторов. В данном случае благодаря ей происходит снижение выработки вредных веществ выхлопными газами. Эта особенность позволила всемирно известным автомобильным брендам создавать экологически чистые автомобили с минимальными выбросами выхлопных газов, а значит, с наименьшим загрязнением окружающей среды. Кроме того, очень часто используется и еще одна технология применения хрома – хромовой кислотой обрабатывают детали, которые могут повредиться в процессе трения. Кислота и ангидриды кислот в данном случае значительно увеличивают твердость поверхности детали. Достигается этот эффект в результате процесса хромирования, нужная толщина слоя хрома увеличивается при помощи воздействия на нее электрического тока.
Благодаря раствору на основе хромовой кислоты можно добиться снижения коррозии метала. Пленка оксида цинка в данном случае достаточно плотно покрывает обработанную поверхность, а сама деталь приобретает слегка золотистый оттенок. Защитная оксидная пленка на металле создается еще и при помощи процесса пассивации. В этом случае благодаря специальным растворам на основе хромовой кислоты металл переводится в пассивное состояние и становится более устойчивым к внешним изменениям и воздействию агрессивной окружающей среды. Еще одна область применения хромовой кислоты – процесс создания сверхпрочных поверхностей и материалов. В основном ее особо ценят при создании формовочных и стержневых смесей, которые приобретают новые формы благодаря процессу нагревания.
Хромовая кислота прочно заняла свое место в жизнедеятельности человека, сейчас сложно представить себе тяжелую промышленность без этого вещества. А если учитывать, что данная кислота не так уж и дорого стоит, то она и вовсе занимает лидирующие места в формировании индустриального мира!
Содержание
Хромовая кислота - очень полезное вещество для любой химической лаборатории или крупной фабрики. Она отлично справляется с очисткой многих поверхностей и стоит совсем недорого. Физические и химические свойства хромовой кислотыХромовая кислота представляет собой кристаллическое вещество с красным оттенком. Это электролит средней силы. Сама по себе она не способна проводить электрический ток, но ее расплавы и растворы - отличные проводники. Раствор хромовой кислоты имеет красный оттенок. Хром в этой кислоте имеет степень окисления +6. Это максимальное значение для хрома, поэтому во всех химических реакциях он будет окисляться до меньших степеней окисления (отдавать электроны). Почти все соли хромовой кислоты ядовиты и также, как и сама кислота, являются сильными окислителями. Они широко применяются в лакокрасочном производстве и дублении кожи.Хромовая кислота способна реагировать с оксидами и гидроксидами калия и натрия. В результате такой реакции получается вода и хромат соответствующего металла. Эта кислота растворяет практически все металлы. Железо и алюминий - исключения, в результате реакции на них появляется оксидная пленка (кислота пассивирует).
Хромовая кислота - незаменимое вещество в любой хорошей химической лаборатории. С ее помощью можно легко очищать посуду от органических остатков, которые обычно не реагируют со многими веществами. Посуду не приходится часто менять, что существенно экономит бюджет лаборатории. С помощью растворов хромовой кислоты можно видоизменять поверхность многих металлов (кроме железа и алюминия) и некоторых других материалов. Получается замысловатый рельеф, который выглядит очень красиво и стоит дорого. Материалы, обработанные хромовой кислотой, надолго сохраняют приобретенную форму и становятся невосприимчивыми к вредным воздействиям окружающей среды. Подобная обработка стоит недешево, но результат того стоит.На основе хромовой кислоты изготавливаются катализаторы, которые значительно уменьшают концентрацию вредных веществ в выхлопных газах. Это интересное свойство позволило инженерам создать экологически чистые двигатели, которые почти не оказывают вредного воздействия на окружающую среду.Хромовая кислота используется для создания специальных стержневых смесей. Они отличаются повышенной прочностью и способны легко менять форму при нагревании. При помощи этой кислоты также придают прочность деталям, которые могут повредиться в процессе обработки. |
completerepair.ru
Хромовая кислота • ru.knowledgr.com
Термин, который хромовая кислота обычно используется для смеси, сделанной, добавляя, сконцентрировал серную кислоту к дихромату, который может содержать множество составов, включая твердую трехокись хрома. Этот вид хромовой кислоты может использоваться в качестве смеси очистки для стекла. Хромовая кислота может также относиться к молекулярным разновидностям, HCrO которых трехокись - ангидрид. Хромовая кислота показывает хром в степени окисления +6 (или VI). Это - сильный и коррозийный агент окисления.
Молекулярная хромовая кислота
Молекулярная хромовая кислота, HCrO, имеет много общего с серной кислотой, HSO. Оба классифицированы как сильные кислоты, хотя только первый протон потерян легко.
:HCrO [HCrO] + H
pK для равновесия не хорошо характеризуется. Ценности, о которых сообщают, варьируются между приблизительно −0.8 к 1,6. Стоимость в нулевой ионной силе трудно определить, потому что половина разобщения только происходит в очень кислом решении, в приблизительно ноле pH фактора, то есть, с кислотной концентрацией приблизительно 1 молекулярной массы dm. Дальнейшее осложнение состоит в том, что у иона [HCrO] есть отмеченная тенденция к dimerize, с потерей молекулы воды, чтобы сформировать ион дихромата, [CrO]:
:2 [HCrO] [CrO] + HO, зарегистрируйте K = 2.05.
Кроме того, дихромат может быть присоединен протон:
: [HCrO] [CrO] + H, pK = 1,8
Стоимость pK для этой реакции показывает, что это может быть проигнорировано в pH факторе > 4.
Потеря второго протона происходит в ряду pH факторов 4-8, делая ион [HCrO] слабая кислота.
Молекулярная хромовая кислота могла в принципе быть сделана, добавив трехокись хрома, чтобы оросить (cf. изготовление серной кислоты).
:CrO +
ХО HCrOно на практике обратная реакция происходит, когда молекулярная хромовая кислота обезвожена. Это - то, что происходит, когда сконцентрировано, серная кислота добавлена к решению для дихромата. Сначала цвет изменяется от оранжевого (дихромат) к красному (хромовая кислота) и затем темно-красные кристаллы трехокиси хрома, поспешной от смеси без дальнейшего цветного изменения. Цвета происходят из-за переходов передачи обвинения в LMCT.
Трехокись хрома - ангидрид молекулярной хромовой кислоты. Это - кислота Льюиса и может реагировать с базой Льюиса, такой как пиридин в неводной среде, такой как dichloromethane (реактив Коллинза).
Кислота Dichromic
Кислота Dichromic, HCrO, (структура иллюстрировала верхний правый), полностью присоединил протон форма иона дихромата и также может быть замечен как продукт добавляющей трехокиси хрома к молекулярной хромовой кислоте.
: [CrO] + 2H HCrO HCrO +
CrOЭто, вероятно, присутствует в хромовых смесях очистки кислоты наряду со смешанным хромово-серным кислотным HCrSO.
Использование
Хромовая кислота - промежуточное звено в металлизации хрома и также используется в керамической глазури и цветном стекле. Поскольку раствором хромовой кислоты в серной кислоте (также известный как sulfochromic смесь или chromosulfuric кислота) является сильный окислитель, это может использоваться, чтобы убрать лабораторную стеклянную посуду, особенно иначе нерастворимых органических остатков. Это применение уменьшилось из-за экологических проблем. Кроме того, кислота оставляет незначительные количества парамагнитных хромовых ионов — Cr(III) — который может вмешаться в определенные заявления, такие как спектроскопия NMR. Это в особенности имеет место для труб NMR.
Хромовая кислота широко использовалась в промышленности ремонта инструмента, из-за ее способности «украсить» сырую медь. Хромовое кислотное падение оставляет позади ярко-желтый налет на меди. Из-за роста медицинских и экологических проблем, многие прекратили использование этого химиката в их ремонтных мастерских.
Это использовалось в краске для волос в 1940-х, под именем Melereon.
Реакции
Хромовая кислота способна к окислению многих видов органических соединений, и были развиты много изменений на этом реактиве:
- Хромовая кислота в водной серной кислоте и ацетоне известна как реактив Джонса, который окислит основной и вторичный alcohols к карбоксильным кислотам и кетонам соответственно, редко затрагивая ненасыщенные связи.
- Pyridinium chlorochromate произведен от трехокиси хрома и pyridinium хлорида. Этот реактив преобразовывает основной alcohols в соответствующие альдегиды (R-CHO).
- Реактив Коллинза - аддукт трехокиси хрома и пиридина, используемого для разнообразных окислений.
- Хлорид Chromyl, CrOCl - четко определенный молекулярный состав, который произведен от хромовой кислоты.
Иллюстративные преобразования
- Окисление methylbenzenes к бензойным кислотам.
- Окислительное разделение indene к homophthalic кислоте.
- Окисление вторичного алкоголя к кетону (cyclooctanone) и nortricyclanone.
Используйте в качественном органическом анализе
В органической химии разведенные растворы хромовой кислоты могут использоваться, чтобы окислить основной или вторичный alcohols к соответствующим альдегидам и кетонам. Третичные группы алкоголя незатронуты. Из-за окисления сообщен цветным изменением от оранжевого до сине-зеленой, хромовой кислоты, используется в качестве качественного аналитического теста на присутствие основного или вторичного alcohols.
Альтернативные реактивы
В окислениях alcohols или альдегидов в карбоксильные кислоты, хромовая кислота - один из нескольких реактивов, включая несколько, которые являются каталитическими. Например, никель (II) соли катализирует окисления отбеливателем (hypochlorite). Альдегиды относительно легко окислены к карбоксильным кислотам, и умеренные агенты окисления достаточны. Серебро (I) составы использовалось с этой целью. Каждый окислитель предлагает преимущества и недостатки.
Вместо того, чтобы использовать химические окислители, электрохимическое окисление часто возможно.
Безопасность
Составы хрома Hexavalent (включая трехокись хрома, хромовые кислоты, хроматы, chlorochromates) токсичные и канцерогенные. Поэтому хромовое кислотное окисление не используется на промышленных весах кроме авиакосмической промышленности.
Трехокись хрома и хромовые кислоты - сильные окислители и могут реагировать яростно, если смешано с легко oxidisable органическими веществами. Огни или взрывы могут закончиться.
Примечания
Внешние ссылки
- Хром «Монографии IARC и Хром приходят к соглашению»
ru.knowledgr.com
Хромистая кислота - Справочник химика 21
Хром осаждается аммиаком в виде голубовато-зеленого осадка гидроокиси вместе с гидроокисями железа и алюминия. Ализариновый кислый с солями хрома образует окрашенные в оранжевый цвет лаки. Хроматы в присутствии ацетата серебра образуют окрашенные в красный цвет соли серебра, а в присутствии ацетата свинца — желтые соли свинца. Соли хромистой кислоты можно перевести в хроматы при помош,и брома в ш,елочном растворе. [c.124] Хромистую кислоту можно рассматривать как гидроокись хрома, потерявшую часть воды [c.368]В последнем случае образуются хромиты — соли хромистой кислоты НСгОг хромистая кислота производится от гидрата окиси хрома отщеплением одной молекулы воды. [c.302]
Сложная оксидная руда — хромит Ре(СгОг)2 или РеО-СггОз — смешанный оксид [соль хромистой кислоты Ре(СгОг)2]- [c.353]
Ре(СгОг)2 или РеО-СггОз, — двойной оксид (соль хромистой кислоты). [c.395]
Встречающийся в природе хромистый железняк является железной солью хромистой кислоты — хромитом железа Ре(СгОг)2. Многие соединения трехвалентного хрома имеют зеленую окраску. [c.280]
Na rOa — хромит натрия — соль хромистой кислоты НСгОг, существующей лишь в растворе. [c.287]
Со щелочами же гидрат окиси хрома реагирует как кислота. При этом образуются хромиты, т. е. соли хромистой кислоты, и вода [c.366]
Природное соединение хрома — хромистый железняк — представляет собой соль хромистой кислоты Ре(СгОг)2— метахромит железа (П). [c.513]
При сплавлении СГ2ОЯ со щелочами или основными оксидами образуются хромиты (соли хромистой кислоты) [c.114]
Действием МН40Н на раствор Сг2 (804)3 может быть получен серосиний осадок малорастворимого в воде гидрата окиси хрома [Сг(ОН)з]. Последний имеет ясно выраженный амфотерный характер. С кислотами он дает соли окиси хрома, а при действии сильных щелочей — соли хромистой кислоты [НСгОг, т. е. Сг(ОН)з — Н2О] с анионом СгОг. называемые хромитами. Например [c.367]
При диссоциации по кислотному типу наряду с преобладающей метаформой хромистой кислоты НСгОа существует и ортоформа этой кислоты НзСгОз. [c.209]
Цинкат и алюминат гидролизуются заметно слабее хромита. Поэтому при кипячении водных растворов смеси хромита, цинката и алюмината выпадают в осадок Сг(ОН)я (или хромистая кислота Н3СГО3). [c.250]
Хромистую кислоту НСгОа можно рассматривать как гидроксид хрома, потерявший часть воды [c.475]
Действием щелочей иа гидроокись хрома получают изумрудно-зеленые растворы хромитов (солей хромистой кислоты H rOj), например [c.368]
Природное соединение хрома—хромистый железняк—представляет собою соль хромистой кислоты Fe( r02)o—хромит закисного железа. [c.368]
Соли хромистой кислоты называются хромитами. Природный хромистый железняк, обычно изображаемый формулой РеО-СгзОз, является хромитом, и его состав может быть выражен формулой Ре(Сг02)2. [c.290]
Гидроокись хрома, взаимодействуя со щелочами, образует соли хромистой кислоты НСгОа, называемые хромитами [c.292]
Хромит калия КСгОа — соль хромистой кислоты НСгОд. Примером хромита может служить природный хромистый железняк Ре(Сг02)г, из которого добывают хром. [c.210]
chem21.info
