ХРОМ (Chromium) Cr — химический элемент VI группы -2- Московская сельскохозяйственная академия имени Тимирязева. Реферат студента первого курса зооинженерного факультета группы №12. Сдал: Громышев В. Н. Проверил: . Москва 1999г. ХРОМ (Chromium) Cr — химический элемент VI группы -3- ХРОМ (Chromium) Cr — химический элемент VI группы -4- ХРОМ (Chromium) Cr — химический элемент VI группы периодической системы Менделеева. Образует четыре стабильных изотопа: Cr50 (4,31%), Cr52 (83,76%), Cr 53 (9,55%), Сr 54 (2,38%). Важнейший искусственно радиоактивный изотоп Сг51 (Т 1\ 2 =27,8 дня). Сечение захвата тепловых нейтронов атомом хрома составляет 3,1 барн. 5 1 Конфигурация внешних электронов атома 3d 4s . Энергии ионизации (эв): Сr 0 Cr Cr 2 Cr 3 Cr 4 Cr 5 Cr 6 соответственно равны 6,76; 16,49; 30,95; 51,73; 90,06. Хром открыт Л. Вокеленом в 1797 в природном хромате свинца — крокоите. Название от греческого — краска, элемент получил из-за разнообразной окраски своих соединений. Вокелен выделил из крокоита хромовую кислоту, которую восстановил углем в графитовом тигле до металлического хрома. Чистый металл был получен Р. Бунзеном электролизом раствора СгСl 2 . Хром — весьма распространенный элемент. Его содержание в земной коре 2 10 2 вес. %. В природе встречается почти исключительно в виде кислородных соединений и образует ряд минералов: хромит FeCr 2 , к р о к о и т PbCrO 4 , у в а р о в и т Ca 3 Cr 2 (SiO 4 )M(2S9iF)(282419 9) и др., однако практическое значение имеет лишь первый из них. Хромит (хромистый ж е л е з н я к) — минерал из группы шпинелей, Fe(II) в нем способно замещаться на Mg, а Cr — на А1 и на Fe(III), так что содержание Cr OS()2()cos()d в хромите (теоретически 68%) обычно составляет 42—55%. Окраска хромита от темно-коричневой до черной, блеск жирный; плотность от 4,6 для высокосортных руд до 4,0 для низкосортных, температура плавления 1545—1730° в зависимости от состава, твердость 5,5 по шкале Мооса. Хромит образовался при кристаллизации ультраосновных пород. Промышленные руды встречаются в виде штоков, линз, полос, среди интрузивных пород — фунитов, перидотитов, изредка пироксенитов. Важнейшие месторождения в России находятся на Северном Урале (Сарановское), в западной части Казахстана, на Южном Урале (ЮжноКемпирсайское), в Закавказье. За рубежом хромит добывается в ЮАР, Южной Родезии, Турции, на Филиппинах, в Н. Каледонии и в Греции. Добываемый хромит используется в основном для металлургии, производства огнеупоров и в химической промышленности. В первом случае хромит перерабатывается на феррохром. В производстве огнеупоров хром находит применение менение для футеровки мартеновских печей. В химической промышленостисти хромит является исходным сырьем для получения бихромата натрия, для этой цели пригоден хромит, содержащий >45% Сг 2 Оp 1 и имеющий отношение 4 hh h 7 00 0 0 rh f;x d1 d2K f r x1 . r dr Cr:Fe=l,6. ХРОМ (Chromium) Cr — химический элемент VI группы -5- Получение: В промышленности получают чистый хром и сплав его с железом — феррохром. Феррохром получают при восстановлении хромистого железняка углем: Fe Cr2 O3 4C Fe 2Cr 4CO Чистый хром получают восстановлением оксида хрома методом алюминотермии: 0 C78 k , t C79 . Физические свойства: Хром — твердый голубовато-белый тугоплавкий металл. Температура плавления 1890°С. На воздухе покрывается оксидной пленкой, которая предохраняет его от дальнейшего окисления. Благодаря этому свойству хром является одним из самых коррозион-ностойких металлов. Химические свойства: При комнатной температуре хром не взаимодействует ни с водой, ни с кислородом воздуха. Растворяется в соляной и разбавленной серной кислотах с выделением водорода: Cr 2 HCl CrCl 2 H 2 2Cr 3H 2 SO4 Cr2 ( SO4 ) 3 3H 2 Азотная кислота пассивирует хром. Применение: Используется для хромирования в гальванотехнике при нанесении декоративных и износостойких гальванических покрытий, а также в качестве добавок к легированным сталям. Хром входит в состав нержавеющих, кислотоупорных, жаропрочных сталей, которые отличаются повышенной твердостью и прочностью. ХРОМА КИСЛОРОДНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ 1. Соединения хрома (II). Оксид хрома (II) CrO — имеет основной характер, взаимодействует с кислотой: СrO 2HCl CrCl2 H 2O Хлорид хрома (II) — раствор голубого цвета. При взаимодействии с щелочью выпадает желтый осадок гидроксида хрома Сг(ОН)2: CrCl2 2NaOH 2NaCl Cr(OH ) 2 Соединения хрома (II) неустойчивы и окисляются на воздухе в соединения хрома (III). ХРОМ (Chromium) Cr — химический элемент VI группы -6- 2. Соединения хрома (III). Оксид хрома (III) Cr2 O3 — тугоплавкое вещество зеленого цвета, является амфотерным оксидом, в воде нерастворим. Оксид хрома (III) растворим в кислотах и щелочах. При сплавлении с щелочами образуются растворимые в воде соли хромистой кислоты — хромиты: Cr2 O3 2KOH 2KCrO2 H 2 O При сплавлении оксида хрома (III) с щелочью в присутствии кислорода воздуха получают хроматы — соли хромовой кислоты желтого цвета: 2Cr2 O3 8KOH 3O2 4 K 2 CrO4 4H 2 O При взаимодействии с кислотами образуются соли хрома (III): Cr2 O3 3H 2 SO4 Cr2 (SO4 ) 3 3H 2 O Гидроксид хрома (III) Сг(ОН)з выпадает в виде синевато-серого осадка при действии на соли хрома (III) щелочью: Сr2 ( SO4 ) 3 6 Na2 SO4 2Cr (OH ) 3 Гидроксид хрома (III) обладает амфотерньши свойствами: — взаимодействует с щелочами и с кислотами Cr (OH ) 3 NaOH NaCrO2 2 H 2 O Cr (OH ) 3 HCl CrCl3 3H 2 O 3. Соединения хрома (VI). Оксид хрома (VI) CrO3 (хромовый ангидрид) — обладает кислотными свойствами: взаимодействует с щелочами с образованием хроматов (солей хромовой кислоты): Cr 0 3 2 NaOH Na2 CrO4 H 2 O Хромовый ангидрид CrO3 образует две кислоты: —хромовую H 2 CrO4 CrO3 H 2 O H 2 CrO4 —дихромовую H 2 Cr2 O7 2CrO3 H 2 O H 2 CrO4 Обе эти кислоты существуют только в водном растворе. Состояние равновесия: 2CrO4 жёлтый 2 2H Cr2 O7 2 H 2O оранжевый зависит от кислотности среды: в кислом растворе основная масса хрома находится в виде дихромата ( Cr2 O7 2 ), а в щелочном — в виде хромата ( CrO4 2 ). ХРОМ (Chromium) Cr — химический элемент VI группы -7- ▼ Соли этих кислот устойчивы и имеют разную окраску: соли хромовой кислоты (хроматы) — желтую, а дихромовой кислоты (дихроматы) — оранжевую. Так, при подкислении раствора хромата калия K 2 CrO4 желтый цвет меняется на оранжевый вследствие образования дихромата калия K 2 Cr2 O7 . Хроматы и дихроматы являются сильными окислителями. Применение: Оксид хрома (III) Cr2 O3 — зеленый крон — применяется для изготовления клеевой и масляной красок, а также для окрашивания стекла и фарфора в зеленый цвет. Входит в состав полирующих средств. Соли хрома (III) применяются в промышленности для получения хромовой кожи. Двойная соль калия и хрома — хромокалиевые квасцы KCr(SO4 ) 2 12H 2 O применяется в кожевенной промышленности для дубления кож и в текстильной промышленности для протравы при крашении. Хромат свинца PbCrO4 — желтый крон — используется в качестве пигмента при изготовлении желтой масляной краски. Оксид хрома (VI) CrO3 является сильным окислителем и применяется в органическом синтезе. Дихроматы калия и натрия K 2 Cr2 O7 и Na2 Cr2 O7 2H 2 O образуют оранжево-красные кристаллы, известные под названием хромпиков, и используются в качестве окислителей. Смесь концентрированной серной кислоты с водным раствором дихромата калия или натрия (хромпиков) — хромовая смесь — применяется для мытья лабораторной посуды. ХРОМАТОГРАФИЯ Хроматографический метод разделения и анализа сложных смесей бьл открыт русским ботаником М.С. Цветом в 1903 г. Хроматографией называется метод разделения компонентов смеси между стационарной (неподвижной) фазой и подвижной фазой. По характеру стационарной фазы хроматография подразделяется на адсорбционную и распределительную.лб ▼ Растворимость хроматов и бихроматов. ХРОМ (Chromium) Cr — химический элемент VI группы -8- В адсорбционной хроматографии стационарной фазой является твердое вещество. В распределительной хроматографии стационарной фазой является жидкость. По характеру подвижной фазы хроматография подразделяется на газовую и жидкостную хроматографию. Хроматография используется для качественного и количественного анализа сложных смесей, для очистки веществ от примесей, для испытаний веществ на однородность, чистоту, для изучения физикохимических констант веществ, для контроля и автоматизации производственных процессов. Хроматографический метод прочно вошел в практику научных исследований по химии, атомной технике, биологии, медицине. Дополнение: ХРОМ (Chromium) Cr — химический 1) 2) 3) 4) элемент VI группы Список литературы: ХИМИЯ Справочник школьника…………………… М. Кеременчугская Большой справочник школьника…………. Издательство “Дрофа” Химический словарь………………………. Решение задач по химии Справочник школьника… Н. И. Берман -9-