ХРОМ Московская сельскохозяйственная академия имени Тимирязева.

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)(282419 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 Оp 1 и имеющий отношение
4
hh h
7
00 0
0
rh f;x  d1 d2K f r x1 . r dr
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-