Chrom i jego związki Występowanie chromu i jego otrzymywanie, -Właściwości chemiczne chromu i jego związków

Chrom - wYstępowanie W przyrodzie występuje tylko w postaci związanej, ważniejsze minerały: Chromit – FeCr2O4 Krokoit – PbCrO4

Otrzymywanie chromu i właściwości fizyczne 1. Aluminotermia (wyjaśnienie procesu znajduje się w prezentacji dotyczącej manganu) FeCr2O4 + 2Al  2Cr + FeO + Al2O3 2. Redukcja chromitu węglem FeCr2O4 + 2C  2Cr + Fe + 2CO2 Elektroliza wodnych roztworów soli chromu +III 3. Metal twardy, srebrzystobiały, błyszczący z niebieskim odcieniem

Chrom Metaliczny

Właściwości chemiczne chromu i jego związków 1. Pasywacja w reakcji z tlenem 4Cr + 3O2  2Cr2O3 (tlenek barwy zielonej) 2. W podwyższonej temperaturze reaguje z siarką i fluorowcami 3. Reaguje z kwasami HCl i rozcieńczonym H2SO4 z wydzieleniem wodoru 4. Ulega pasywacji w obecności stężonych kwasów utleniających (HNO3, H2SO4), powstaje warstewka Cr2O3

Właściwości redukująco-utleniające związków chromu 1. Chrom na +II jest silnym reduktorem 4CrCl2 + 4HCl + O2  4CrCl3 + 2H2O (niebieski) (czerwono-fioletowy) Rozkład wody w warunkach beztlenowych 2CrCl2 + 2H2O  CrCl2OH + H2 (fioletowo-zielony) 2. Chrom na +VI jest silnym utleniaczem K2Cr2O7 + 3Na2SO3 + 4H2SO4  3Na2SO4 + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + 4H2O (fioletowo-zielony) CrO3 + 2NH3  N2 + 3H2O + Cr2O3

Właściwości kwasowo-zasadowe związków chromu Właściwości zmieniają się wraz ze zmianą stopnia utlenienia: na +II jest zasadowy na +III ma charakter amfoteryczny na najwyższym +VI ma charakter kwasowy

Związki chromu na +II Cr2O3: 2Cr(OH)3  Cr2O3 + 3H2O (ogrzewanie) 1. CrO – czarny, Cr(OH)2 – ciemnobrunatny; związki o właściwościach zasadowych , nierozpuszczalne w wodzie Otrzymywanie: CrCl2 + 2NaOH  Cr(OH)2 + 2Na+ + 2Cl- Cr(OH)2  CrO + H2O (ogrzewanie) (wodne roztwory zawierające Cr2+ mają barwę niebieską) 2. Cr2O3 – zielony, Cr(OH)3 – szarozielony; związki o właściwościach amfoterycznych , nierozpuszczalne w wodzie Cr(OH)3 + 3HCl  CrCl3 + 3H2O Cr(OH)3 + NaOH  Na+ + [Cr(OH)4]- Cr(OH)3 + 3NaOH  3Na+ + [Cr(OH)6]3- Otrzymywanie Cr(OH)3: CrCl3 + 3NH3.H2O  Cr(OH)3 + 3NH4+ + 3Cl- Cr2O3: 2Cr(OH)3  Cr2O3 + 3H2O (ogrzewanie)

Barwne Kompleksy związków chromu 1. Cr2(SO4)3 – barwy różowej w roztworze wodnym tworzy dwa kompleksy o różnej barwie [Cr(H2O)4(SO4)4]+ - barwa zielona [Cr(H2O)6]3+ - brawa filetowa 2. CrCl3 – brawa czerwono-fioletowa w wodnych roztworach tworzy trzy kompleksy o różnych barwach [Cr(H2O)4Cl2]+ - ciemnozielony [Cr(H2O)5Cl]2+ - jasnozielony [Cr(H2O)6]3+ - szafirowo-fioletowy

Kationy kompleksowe Chromu +III Ciemnozielony Jasnozielony Szarofioletowy Cl + H2O Cl Cr H2O OH2 OH2 [Cr(H2O)4Cl2]+ OH2 2+ H2O Cl H2O OH2 [Cr(H2O)5Cl]2+ OH2 3+ [Cr(H2O)6]3+

Związki chromu na +VI 3. CrO3 – pomarańczowo-czerwony - ma właściwości kwasowe CrO3 + H2O  H2CrO4 (kwas chromowy(VI) W środowisku kwasowym (H+) kwas chromowy(VI) przechodzi w kwas dichromowy(VI) 2H2CrO4  H2Cr2O7 + H2O Sole chromiany(VI) mają barwę żółtą Sole dichromiany(VI) mają barwę pomarańczową Aniony Cr2O72+ są trwałe w środowisku kwasowym 2CrO42- + 2H+  Cr2O72- + H2O Aniony CrO42- są trwałe w środowisku zasadowym Cr2O72- + 2OH-  2CrO42- + H2O

Schemat przemian chromu i jego wybranych związków Stopień utlenienia Cr H2SO4 VI KOH utleniacz KOH reduktor H2SO4 III H2SO4 utleniacz H2SO4 utleniacz O2 II H2SO4 reduktor CrO42- Cr2O72- Cr2(SO4)3 Cr2O3 CrSO4 Cr