МЕТАЛЛЫ
|
Атомный |
Название |
Электронная
|
r |
t╟пл. ╟C |
t╟кип. ╟C |
ЭО |
Атомный |
Степень |
|
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 |
═Блестящие, сероватого цвета металлы. С увеличением атомного номера растут температуры плавления и кипения.
Вольфрам - самый тугоплавкий из известных металлов.
В ряду Cr √ Mo √ W химическая активность падает.
С увеличением степени окисления элементов у их оксидов и гидроксидов законо-мерно происходит ослабление основных свойств и усиление кислотных. Высшим оксидам RO3 соответствуют кислоты H2RO4.
В том же направлении происходит усиление окислительных свойств соединений.
1. Алюминотермия: Cr2O3 + 2Al ╝ Al2O3 + 2Cr
2. Восстановлением оксидов оксидом углерода (II).
3. Электролизом водных растворов соединений хрома.
При обычных условиях хром реагирует только со фтором. При высоких температурах (выше 600╟C) взаимодействует с кислородом, галогенами, азотом, кремнием, бором, серой, фосфором.
4Cr + 3O2═ √t╟╝═ 2Cr2O3
2Cr + 3Cl2═ √t╟╝═ 2CrCl3
2Cr + N2═ √t╟╝═ 2CrN
2Cr + 3S══ √t╟╝═ Cr2S3
В раскалённом состоянии реагирует с парами воды:
2Cr + 3H2O ╚ Cr2O3 + 3H2
Хром растворяется в разбавленных сильных кислотах (HCl, H2SO4)
В отсутствии воздуха образуются соли Cr2+, а на воздухе √ соли Cr3+.
Cr + 2HCl ╝ CrCl2 + H2╜
2Cr + 6HCl + O2 ╝ 2CrCl3 + 2H2O + H2╜
Наличие защитной окисной плёнки на поверхности металла объясняет его пассив-ность по отношению к концентрированным растворам кислот √ окислителей.
Оксид хрома (II) и гидроксид хрома (II) имеют основной характер.
Cr(OH)2 + 2HCl ╝ CrCl2 + 2H2O
Соединения хрома (II) - сильные восстановители; переходят в соединения хрома (III) под действием кислорода воздуха.
2CrCl2 + 2HCl ╝ 2CrCl3 + H2╜
4Cr(OH)2 + O2 + 2H2O ╝ 4Cr(OH)3
Оксид хрома (III) Cr2O3 √ зелёный, нерастворимый в воде порошок. Может быть получен при прокаливании гидроксида хрома (III) или дихроматов калия и аммония:
2Cr(OH)3═ √t╟╝═ Cr2O3 + 3H2O
4K2Cr2O7═ √t╟╝═ 2Cr2O3 + 4K2CrO4 + 3O2╜
(NH4)2Cr2O7═ √t╟╝═ Cr2O3 + N2╜+ 4H2O╜
Амфотерный оксид. При сплавлении Cr2O3 со щелочами, содой и кислыми солями получаются соединения хрома со степенью окисления (+3):
Cr2O3 + 2NaOH ╝ 2NaCrO2 + H2O
Cr2O3 + Na2CO3 ╝ 2NaCrO2 + CO2╜
Cr2O3 + 6KHSO4 ╝ Cr2(SO4)3 + 3K2SO4 + 3H2O
При сплавлении со смесью щёлочи и окислителя получают соединения хрома в степени окисления (+6):
2Cr2O3 + 4KOH + KClO3 ╝ 2K2Cr2O7(дихромат калия) + KCl + 2H2O
══════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════
Гидроксид хрома (III) Cr(OH)3 - нерастворимое в воде вещество зелёного цвета.
Cr2(SO4)3 + 6NaOH ╝ 2Cr(OH)3¯ + 3Na2SO4
Обладает амфотерными свойствами - растворяется как в кислотах, так и в щелочах:
2Cr(OH)3 + 3H2SO4 ╝ Cr2(SO4)3 + 6H2O
Cr(OH)3 + KOH ╝ K[Cr(OH)4]
(или, упрощая, Cr(OH)3 + KOH ╝ KCrO2(хромат калия) + 2H2O)
═════════════════════════════════════════════════════════════════════ ═════════════════
Соли хрома (III) имеют фиолетовую или тёмно-зелёную окраску. По химическим свойствам напоминают бесцветные соли алюминия.
Соединения Cr (III) могут проявлять и окислительные, и восстановительные свойства:
Zn + 2Cr+3Cl3 ╝ 2Cr+2Cl2 + ZnCl2
2Cr+3Cl3 + 16NaOH + 3Br2 ╝ 6NaBr + 6NaCl + 8H2O + 2Na2Cr+6O4
Оксид хрома (VI) CrO3 - ярко-красные кристаллы, растворимые в воде.
Получают из хромата (или дихромата) калия и H2SO4(конц.).
K2CrO4 + H2SO4 ╝ CrO3 + K2SO4 + H2O
K2Cr2O7 + H2SO4 ╝ 2CrO3 + K2SO4 + H2O
CrO3 - кислотный оксид, со щелочами образует жёлтые хроматы CrO42-:
CrO3 + 2KOH ╝ K2CrO4 + H2O
В кислой среде хроматы превращаются в оранжевые дихроматы Cr2O72-:
2K2CrO4 + H2SO4 ╝ K2Cr2O7 + K2SO4 + H2O
В щелочной среде эта реакция протекает в обратном направлении:
K2Cr2O7 + 2KOH ╝ 2K2CrO4 + H2O
|
|
кислая среда |
|
|
2CrO42- + 2H+ |
╛√√√√√√√√√√√√ |
Cr2O72- + H2O |
|
|
щелочная среда |
|
Все соединения хрома (VI) - сильные окислители. (Смотри тему "Окислительно-восстановительные реакции"):
4CrO3 + 3S ╝ 3SO2╜ + 2Cr2O3