Asidik krom oksit formülü. Krom ve bileşikleri. Kromun kimyasal özellikleri

Ulusal Araştırma Tomsk Politeknik Üniversitesi

Doğal Kaynaklar Jeoekoloji ve Jeokimya Enstitüsü

Krom

Disipline göre:

Kimya

Tamamlandı:

grup 2G41 Tkacheva Anastasia Vladimirovna öğrencisi 10/29/2014

Kontrol:

öğretmen Stas Nikolay Fedorovich

Periyodik sistemdeki pozisyon

Krom - D.I.Mendeleev'in atom numarası 24 olan kimyasal elementlerin periyodik sisteminin 4. periyodunun 6. grubunun bir yan alt grubunun bir elemanı. Sembolle belirtilir Cr(enlem. Krom). Basit madde krom - masif metal, mavimsi beyaz. Krom bazen demir içeren metaller olarak adlandırılır.

Atom yapısı

17 Cl) 2) 8) 7 - atomik yapı diyagramı

1s2s2p3s3p - elektronik formül

Atom, III döneminde bulunur ve üç enerji seviyesine sahiptir.

Atom, VII'de, ana alt grupta - 7 elektronun dış enerji seviyesinde bulunur.

Eleman özellikleri

Fiziki ozellikleri

Krom, 7,2 g / cm3 yoğunluğa sahip, sertlik ve kırılganlık ile karakterize edilen, kübik gövde merkezli kafesli, a \u003d 0,28845 nm, beyaz, parlak bir metaldir, en sert saf metallerden biridir (yalnızca berilyum, tungsten ve uranyum), erime noktası 1903 derecedir. Ve yaklaşık 2570 derecelik bir kaynama noktasıyla. C. Havada, kromun yüzeyi, onu daha fazla oksidasyondan koruyan bir oksit film ile kaplıdır. Kroma karbon ilavesi, sertliğini daha da artırır.

Kimyasal özellikler

Normal koşullar altında krom inert bir metaldir, ısıtıldığında oldukça aktif hale gelir.

Metal olmayanlarla etkileşim

600 ° C'nin üzerinde ısıtıldığında, krom oksijende yanar:

4Cr + 3O 2 \u003d 2Cr 2 O 3.

Flor ile 350 ° C'de, klorla - 300 ° C'de, bromla - kırmızı ısı sıcaklığında krom (III) halojenürler oluşturarak reaksiyona girer:

2Cr + 3Cl 2 \u003d 2CrCl 3.

Nitrür oluşumu ile 1000 ° C'nin üzerindeki sıcaklıklarda nitrojenle reaksiyona girer:

2Cr + N 2 \u003d 2CrN

veya 4Cr + N 2 \u003d 2Cr 2 N.

2Cr + 3S \u003d Cr 2 S 3.

Bor, karbon ve silikonla reaksiyona girerek borürler, karbürler ve silisitler oluşturur:

Cr + 2B \u003d CrB 2 (olası Cr 2 B, CrB, Cr 3 B 4, CrB 4 oluşumu),

2Cr + 3C \u003d Cr 2 C 3 (Cr 23 C 6, Cr 7 B 3 oluşumu mümkündür),

Cr + 2Si \u003d CrSi 2 (Cr 3 Si, Cr 5 Si 3, CrSi oluşumu mümkündür).

Hidrojen ile doğrudan etkileşime girmez.

Su ile etkileşim

İnce bölünmüş bir akkor halinde, krom suyla reaksiyona girerek krom (III) oksit ve hidrojen oluşturur:

2Cr + 3H 2 O \u003d Cr203 + 3H 2

5 asitlerle etkileşimler

Metallerin elektrokimyasal voltaj serisinde, krom hidrojene kadardır, hidrojeni oksitleyici olmayan asitlerin çözeltilerinden çıkarır:

Cr + 2HCl \u003d CrCl2 + H2;

Cr + H 2 SO 4 \u003d CrSO 4 + H 2.

Atmosferik oksijen varlığında krom (III) tuzları oluşur:

4Cr + 12HCl + 3O 2 \u003d 4CrCl 3 + 6H 2 O.

Konsantre nitrik ve sülfürik asitler kromu pasifleştirir. Krom içlerinde ancak güçlü ısıtma ile çözülebilir, krom (III) tuzları ve asit indirgeme ürünleri oluşur:

2Cr + 6H 2 SO 4 \u003d Cr2 (S04) 3 + 3SO 2 + 6H 2 O;

Cr + 6HNO 3 \u003d Cr (NO 3) 3 + 3NO 2 + 3H 2 O.

Alkali reaktiflerle etkileşim

Sulu alkali çözeltilerinde krom çözünmez, alkali eriyiklerle yavaş yavaş reaksiyona girer, kromit oluşumu ve hidrojen salınımı:

2Cr + 6KOH \u003d 2KCrO 2 + 2K2O + 3H2.

Krom potasyum kromata girerken, oksitleyici ajanların alkali eriyikleri, örneğin potasyum klorat ile reaksiyona girer:

Cr + KClO 3 + 2KOH \u003d K 2 CrO 4 + KCl + H 2 O.

Metallerin oksitlerden ve tuzlardan geri kazanımı

Krom, metalleri tuzlarının çözeltilerinden ayırabilen aktif bir metaldir: 2Cr + 3CuCl 2 \u003d 2CrCl 3 + 3Cu.

Basit bir maddenin özellikleri

Pasivasyon nedeniyle havada stabildir. Aynı sebepten sülfürik ve nitrik asitlerle reaksiyona girmez. 2000 ° C'de amfoterik özelliklere sahip yeşil krom (III) oksit Cr 2 O 3 oluşumu ile yanar.

Borlu krom bileşikleri (Cr 2 B, CrB, Cr 3 B 4, CrB 2, CrB 4 ve Cr 5 B 3), karbonlu (karbürler Cr 23 C 6, Cr 7 C 3 ve Cr 3 C 2), silikon (silisitler Cr 3 Si, Cr 5 Si 3 ve CrSi) ve nitrojen (CrN ve Cr 2 N nitrürleri) ile.

Cr bileşikleri (+2)

Oksidasyon durumu +2, bazik oksit CrO'ya (siyah) karşılık gelir. Cr 2+ tuzları (mavi çözeltiler), Cr 3+ tuzlarının veya dikromatların asidik bir ortamda ("izolasyon sırasında hidrojenle") çinko ile indirgenmesiyle elde edilir:

Tüm bu Cr2 + tuzları, durduktan sonra hidrojeni sudan ayırdıkları ölçüde güçlü indirgeyici maddelerdir. Havadaki oksijen, özellikle asidik bir ortamda Cr 2 + 'yi okside eder ve bunun sonucunda mavi çözelti hızla yeşile döner.

Alkaliler, krom (II) tuzlarının çözeltilerine eklendiğinde kahverengi veya sarı hidroksit Cr (OH) 2 çökelir.

Krom dihalidler CrF 2, CrCl 2, CrBr 2 ve CrI 2 sentezlendi

Cr (+3) bileşikleri

Oksidasyon durumu +3, amfoterik oksit Cr203 ve hidroksit Cr (OH) 3'e karşılık gelir (her ikisi de yeşildir). Bu, kromun en kararlı oksidasyon halidir. Bu oksidasyon durumundaki krom bileşikleri kirli leylaktan (iyon 3+) yeşile (koordinasyon alanında anyonlar bulunur) bir renge sahiptir.

Cr 3+, M I Cr (SO 4) 2 12H 2 O (şap) tipinde çift sülfatlar oluşturma eğilimindedir.

Krom (III) hidroksit, krom (III) tuzlarının çözeltileri üzerinde amonyak ile hareket ederek elde edilir:

Cr + 3NH + 3H2O → Cr (OH) ↓ + 3NH

Alkali çözeltileri kullanabilirsiniz, ancak fazlalıklarında çözünür bir hidrokso kompleksi oluşur:

Cr + 3OH → Cr (OH) ↓

Cr (OH) + 3OH →

Cr 2 O 3'ün alkaliler ile kaynaştırılmasıyla kromitler elde edilir:

Cr2O3 + 2NaOH → 2NaCrO2 + H2O

Kalsine edilmemiş krom (III) oksit, alkali solüsyonlarda ve asitlerde çözünür:

Cr2O3 + 6HCl → 2CrCl3 + 3H2O

Alkalin bir ortamda krom (III) bileşikleri oksitlendiğinde, krom (VI) bileşikleri oluşur:

2Na + 3HO → 2NaCrO + 2NaOH + 8HO

Aynısı, krom (III) oksit alkali ve oksitleyici maddelerle veya havada alkali ile kaynaştığında da olur (bu durumda eriyik sarı olur):

2Cr2O3 + 8NaOH + 3O2 → 4Na2CrO4 + 4H2O

Krom bileşikleri (+4)[

Hidrotermal koşullar altında krom (VI) oksit CrO 3'ün dikkatli bir şekilde ayrışması ile ferromagnet ve metalik iletkenliğe sahip krom (IV) oksit CrO 2 elde edilir.

Krom tetrahalidler arasında CrF 4 kararlıdır, krom tetraklorür CrCl 4 sadece buharlarda bulunur.

Krom bileşikleri (+6)

Oksidasyon durumu +6, asidik krom (VI) oksit Cr03'e ve aralarında bir denge bulunan bir dizi aside karşılık gelir. Bunların en basiti kromik H 2 CrO 4 ve iki kromik H 2 Cr 2 O 7'dir. Sırasıyla sarı kromatlar ve turuncu dikromatlar olmak üzere iki dizi tuz oluştururlar.

Krom oksit (VI) CrO 3, konsantre sülfürik asidin dikromat çözeltileri ile etkileşimi sonucu oluşur. Tipik bir asidik oksit, su ile etkileşime girdiğinde, güçlü kararsız kromik asitler oluşturur: kromik H2CrO4, dikromik H2Cr207 ve genel formül H2Cr n O 3n + 1 ile diğer izopoliasitler. Polimerizasyon derecesinde bir artış, pH'ta bir azalma, yani asitlikte bir artış ile meydana gelir:

2CrO + 2H → Cr2O + H2O

Ancak turuncu renkli K 2 Cr 2 O 7 çözeltisine bir alkali çözelti eklenirse, kromat K 2 CrO 4 yeniden oluştuğu için renk sarıya döner:

Cr2O + 2OH → 2CrO + HO

Polikromik asit krom (VI) oksit ve suya ayrıştığı için tungsten ve molibden'de olduğu gibi yüksek derecede polimerizasyona ulaşmaz:

H2CrnO3n + 1 → H2O + nCrO3

Kromatların çözünürlüğü kabaca sülfatların çözünürlüğüne karşılık gelir. Özellikle, hem kromat solüsyonlarına hem de dikromat solüsyonlarına baryum tuzları eklendiğinde baryum BaCrO 4'ün sarı kromatı çökelir:

Ba + CrO → BaCrO ↓

2Ba + CrO + H2O → 2BaCrO ↓ + 2H

Kan kırmızısı, zayıf çözünür gümüş kromat oluşumu, test asidi kullanılarak alaşımlardaki gümüşü saptamak için kullanılır.

Bilinen krom pentaflorür CrF 5 ve kararsız krom heksaflorür CrF 6. Uçucu krom oksihalojenürler CrO 2 F2 ve CrO2Cl2 (kromil klorür) de elde edildi.

Krom (VI) bileşikleri güçlü oksitleyici ajanlardır, örneğin:

K2Cr2O7 + 14HCl → 2CrCl3 + 2KCl + 3Cl2 + 7H2O

Dikromatlara hidrojen peroksit, sülfürik asit ve organik bir çözücü (eter) ilavesi, organik katmana ekstrakte edilen mavi krom peroksit Cr05 L (L çözücü molekülüdür) oluşumuna yol açar; bu reaksiyon analitik olarak kullanılır.

İki basit elementten - Cr ve O - oluşan birkaç kimyasal bileşik, inorganik bileşikler - oksitler sınıfına aittir. Ortak isimleri krom oksittir, daha sonra parantez içinde metalin değerini Roma rakamlarıyla belirtmek gelenekseldir. Diğer isimleri ve kimyasal formülleri:

krom (II) oksit - krom oksit, CrO;
krom (III) oksit - krom yeşili, krom seskioksit, Cr2O3;
krom (IV) oksit - krom oksit, CrO2;
krom (VI) oksit - kromik anhidrit, krom trioksit, CrO3.

Metalin altı değerlikli olduğu bileşik yüksek krom oksittir. Bu katı, kokusuz bir maddedir, görünüşte (havada, güçlü higroskopiklik nedeniyle yayılırlar). Molar kütle 99.99 g / mol'dür. 20 ° C'de yoğunluk 2.70 g / cm³'dür. Erime noktası - 197 ° С, kaynama noktası - 251 ° С. 0 ° C'de 61.7 g / 100 suda 25 ° C - 63 g / 100 ml, 100 ° C - 67.45 g / 100 ml'de çözünür. Oksit ayrıca sülfürik asit (bu, kimyasal bulaşıkları yıkamak için laboratuvar uygulamasında kullanılan bir krom karışımı) ve etil alkol, etil eter, asetik asit, aseton içinde çözünür. 450 ° C'de Cr2O3'e ayrışır.

Krom (VI) oksit, elektroliz işleminde (saf krom elde etmek için), galvanizli ürünlerin kromatlanmasında, elektrolitik krom kaplamada, güçlü bir oksidan olarak (indigo ve isatin üretimi için) kullanılır. Krom nefesteki alkolü tespit etmek için kullanılır. Etkileşim şemaya göre ilerler: 4CrO3 + 6H2SO4 + 3C2H5OH → 2Cr2 (SO4) 3 + 3CH3COOH + 9H2O. Alkol varlığı, çözeltinin rengindeki bir değişiklikle belirtilir (yeşile döner).

Tüm altı değerlikli Cr bileşikleri gibi krom (VI) oksit de güçlü bir zehirdir (öldürücü doz - 0.1 g). CrO3, yüksek aktivitesi nedeniyle, temas ettiğinde yanmaya (patlamalarla) neden olur. Düşük uçuculuğuna rağmen, yüksek krom oksit akciğer kanserine neden olduğu için solunduğunda tehlikelidir. Deriyle temas ettiğinde (hemen çıkarılsa bile) tahrişe, dermatite, egzamaya neden olur ve kanserin gelişmesine neden olur.

Görünüşe göre dört değerlikli krom CrO2 içeren oksit, siyah dört yüzlü ferromanyetik kristaller şeklinde bir katıdır. Krom oksit 4, 83.9949 g / mol'lük bir molar kütleye ve 4.89 g / cm3'lük bir yoğunluğa sahiptir. Madde 375 ° C sıcaklıkta ayrışırken erir. Suda çözünmez. Manyetik kayıt ortamında çalışma maddesi olarak kullanılır. CD ve DVD'lerin popülaritesinin artmasıyla, krom (IV) oksit kullanımı azalmıştır. İlk olarak 1956'da EI DuPont'tan kimyager Norman L. Cox tarafından, 640 ° C'de ve 200 MPa basınçta su varlığında krom trioksiti ayrıştırarak sentezlendi. Japonya'da Sony ve Almanya'da BASF, DuPont lisansı altında üretilmiştir.

Krom oksit 3 Cr2O3, açıktan koyu yeşil renge kadar katı, ince kristalli bir maddedir. Molar kütle 151.99 g / mol'dür. Yoğunluk - 5.22 g / cm³. Erime noktası - 2435 ° С, kaynama noktası - 4000 ° С. Saf bir maddenin kırılma indisi 2.551'dir. Bu oksit su, alkol, aseton, asitte çözünmez. Yoğunluğu korindon yoğunluğuna yaklaştığı için, parlatma maddelerinin bileşimlerine (örneğin, GOI macunları) dahil edilir. Pigment olarak kullanılan kromlardan biridir. İlk kez gizli bir teknoloji kullanılarak, 1838'de şeffaf hidratlı bir form şeklinde elde edildi. Doğal olarak krom demir cevheri FeO.Cr2O3 formunda bulunur.

İki değerlikli krom oksit, erime noktası 1550 ° C olan siyah veya kırmızı bir katıdır. Ayrışma ile erir. Molar kütle 67.996 g / mol'dür. Kırmızı krom (II) oksit piroforik değildir, aynı siyah madde ise piroforiktir. Toz havada kendiliğinden tutuşur, bu nedenle onunla etkileşime girmediği için yalnızca sudaki bir katman altında depolanabilir. Saf haliyle siyah krom oksit elde etmek çok zordur.

Daha düşük valansa sahip krom oksitler için, temel özellikler karakteristiktir ve daha yüksek değerlikli bir oksit için asidik özelliklerdir.

] CrO molekülü, içine metalik krom veya bir Cr2 Cl 6 tuzu yerleştirildiğinde havadaki bir elektrik arkının emisyon spektrumunda 4800 - 7100Å aralığında gözlemlenen çok sayıda R-gölgeli bantlara atfedilir. Titreşim analizi, bantların aynı sisteme (elektronik geçiş) ait olduğunu ve yaklaşık 6000 A'da 0-0 bandında olduğunu gösterdi ve üst ve alt elektronik durumların titreşim sabitleri belirlendi. "Turuncu" sistem ayrıca [32FER] ile ölçülen 7100 - 8400 Å aralığındaki bantları da içerir. [55NIN] 'de, bantların rotasyonel yapısının kısmi bir analizi gerçekleştirildi ve elektronik geçiş tipi 5 Π - 5 oluşturuldu. Referans kitabında [84XYU / GER], sistemin alt durumu, X 5 'molekülünün temel durumu olarak belirtilmiştir.

Sistemin beş bandının (2-0, 1-0, 0-0, 0-1 ve 0-2) tam bir rotasyonel analizi [80HOC / MER] 'de gerçekleştirilir. Bantlar, deşarjın emisyon spektrumunda ve bir inert taşıyıcı gaz akışında CrO moleküllerinin lazer uyarımı spektrumunda yüksek çözünürlükle kaydedildi. Sistemin alt durumu, molekülün temel durumu olarak doğrulandı (lazer uyarma spektrumu, oda sıcaklığının biraz altındaki bir taşıyıcı gaz sıcaklığında elde edildi).

Yakın kızılötesi deşarjın [84CHE / ZYR] emisyon spektrumunda CrO bantlarının daha zayıf bir başka sistemi bulundu. Spektrum, bir Fourier spektrometresi kullanılarak elde edildi. Yaklaşık 8000 cm-1'de bulunan 0-0 bandının rotasyonel analizi, sistemin 5 Σ - X 5 Π geçişine ait olduğunu göstermiştir.

Yaklaşık 11800 cm-1 merkezli CrO bantlarının üçüncü sistemi, krom atomlarının ozon [89DEV / GOL] ile reaksiyonunun kemilüminesans spektrumunda bulundu. Bu sistemin bantları da atlasta [57GAT / JUN] not edilmiştir. [93BAR / HAJ] 'de, 0-0 ve 1-1 bantları, lazer eksitasyon spektrumunda yüksek çözünürlükte elde edildi. Sistemin 5 Δ - X 5 Π geçişinden oluştuğunu gösteren rotasyonel analiz yapılmıştır.

Kemilüminesans spektrumunda [89DEV / GOL], 4510 Å (ν 00 \u003d 22163 cm ‑1) bölgesinde bir bant sistemi bulundu ve titreşim analizi yapıldı. Sistem muhtemelen bir elektronik ücret transfer geçişine aittir, çünkü Üst durumdaki titreşim aralığı, diğer CrO durumlarındaki titreşim aralıklarından çok daha küçüktür. Ön elektronik geçiş C 5 Π - X 5 Π olarak belirlenmiştir.

CrO - anyonunun fotoelektron spektrumları [96WEN / GUN] ve [2001GUT / JEN] 'de elde edildi. Anyon ve molekülün MRCI hesaplamalarına dayanan spektrumların en eksiksiz ve güvenilir yorumu [2002BAU / GUT] 'da sunulmuştur. Hesaplamaya göre, anyon temel durumu X 4 Π ve ilk uyarılmış durumu 6 Σ + 'dır. Spektrumlar, bu durumlardan temel duruma tek elektron geçişlerini ve nötr bir molekülün 5 uyarılmış durumunu gösterir: X 5 Π ← 6 Σ + (1.12 eV), X 5 Π ← X 4 Π (1.22 eV), 3 Σ - ← X 4 Π (1,82 eV), 5 Σ + ← 6 Σ + (2,13 eV), 3 Π ← X 4 Π (2,28 eV), 5 Δ ← 6 Σ + (2,64 eV), 3 Φ ← X 4 Π ( 3.03 eV). CrO beşli durumlarının enerjileri, optik spektrumların verileri ile uyumludur. Optik spektrumlarda 3 Σ - (0.6 eV), 3 Π (1.06 eV) ve 3 Φ (1.81 eV) üçlü durumları gözlenmedi.

CrO'nun kuantum mekanik hesaplamaları [82GRO / WAH, 84HUZ / KLO, 85BAU / NEL, 85NEL / BAU, 87AND / GRI, 87DOL / WED, 88JAS / STE, 89STE / NAC, 95BAU / MAI, 96BAK / STI, 2000BRI'de yapılmıştır. / ROT, 2000GUT / RAO, 2001GUT / JEN, 2002BAU / GUT, 2003GUT / AND, 2003DAI / DEN, 2006FUR / PER, 2007JEN / ROO, 2007WAG / MIT]. Hesaplama [85BAU / NEL], molekülün temel durumunun 5 Å olduğunu sonraki hesaplamalarda gösterdi ve doğruladı. Uyarılmış durumların enerjileri [85BAU / NEL, 85NEL / BAU, 96BAK / STI, 2000BRI / ROT, 2001GUT / JEN, 2002BAU / GUT, 2003DAI / DEN'de doğrudan veya dolaylı olarak (ayrışma enerjisi veya elektron ilgisi şeklinde) verilir ].

Termodinamik fonksiyonların hesaplanması şunları içerir: a) temel durum olarak X 5 'durumunun alt bileşeni Ω \u003d -1; b) ayrı uyarılmış durumlar olarak diğer-bileşenleri X 5 '; c) enerjileri deneysel olarak belirlenen veya hesaplanan uyarılmış durumlar; d) 40.000 cm-1'e kadar tahmini enerji ile molekülün diğer tüm durumlarını hesaba katan sentetik durumlar.

X 5 Π CrO durumu için denge sabitleri [80HOC / MER] 'de elde edildi. Tüm durumu bir bütün olarak ifade etmelerine rağmen, Cr.D1 tablosunda alt bileşen X 5 Π –1 için sabitler olarak verilmiştir. X 5 Π durumunun bileşenleri için ω e değerlerindeki farklılıklar önemsizdir ve ± 1 cm-1 hatasında dikkate alınır.

Uyarılmış durumların enerjileri spektroskopik verilere göre verilmiştir [84CHE / ZYR] (5 Π 0.5 Π 1.5 2.5 3, A 5 Σ +), [93BAR / HAJ] ( A΄ 5 '), [80HOC / MER] (B 5), [89DEV / GOL] (C 5); fotoelektron spektrumlarının yorumlanması [2002BAU / GUT] (3 Σ -, 3 Π, 3 Φ); hesaplamalara göre [2002BAU / GUT] (5 Σ -, 3 Δ) ve [2003DAI / DEN] (3 Σ).

CrO'nun uyarılmış durumlarının titreşim ve dönme sabitleri termodinamik fonksiyonların hesaplamalarında kullanılmamış ve referans için Cr.D1 tablosunda verilmiştir. Eyaletler için Bir 6 Σ +, A΄ 5 Δ, B 5 Π, C(5 ') sırasıyla [84CHE / ZYR, 93BAR / HAJ, 80HOC / MER, 89DEV / GOL] verilerine göre spektroskopik sabitleri gösterir. 3 Σ -, 3 Π, 3 Φ durumları için [96WEN / GUN] 'da anyonun fotoelektron spektrumundan elde edilen ω e değerleri verilmiştir. 5 Σ -, 3 Δ durumları için ω e değerleri ve r 3 Σ -, 3 Π, 3 Φ, 5 Σ -, 3 Δ için MRCI hesaplama [2002BAU / GUT] sonuçlarına göre e verilmiştir.

Sentetik durumların istatistiksel ağırlıkları iyonik model kullanılarak tahmin edildi. CrO'nun gözlemlenen ve hesaplanan durumları üç iyonik konfigürasyona atanır: Cr 2+ (3d 4) O 2-, Cr 2+ (3d 3 4s) O 2- ve Cr + (3d 5) O -. Bu konfigürasyonların diğer durumlarının enerjileri, tek ve çift yüklü krom iyonlarının terimlerinin pozisyonları üzerine [71MOO] 'dan alınan veriler kullanılarak tahmin edildi. Ayrıca Cr + (3d 5) O - konfigürasyonunun 7 Π, 7 Σ + durumlarının enerjileri için [2001GUT / JEN] tahminlerini kullandık.

Termodinamik fonksiyonlar CrO (r), (1.3) - (1.6), (1.9), (1.10), (1.93) - (1.95) denklemleri kullanılarak hesaplandı. Değerler Q ext ve türevleri, (1.90) - (1.92) denklemleri kullanılarak hesaplanmıştır. Q count.vr ( ben) = (p i / p X) S count.vr ( X). X 5 Π -1 durumunun titreşim-dönme bölme fonksiyonu ve türevleri, (1.70) - (1.75) denklemleriyle, titreşim seviyeleri üzerinden doğrudan toplama ve (1.82) tipinde bir denklem kullanılarak dönme enerji seviyeleri üzerinden entegrasyon ile hesaplandı. Hesaplamalar, değerlerle tüm enerji seviyelerini dikkate aldı J< J max, v, nerede J max, v koşullarından (1.81) bulundu. X 5 Π -1 durumunun titreşim-dönme seviyeleri denklemler (1.65) kullanılarak hesaplandı, katsayıların değerleri Y Bu denklemlerdeki kl, Tablo Cr.D1'de verilen 52 Cr 16 O moleküler sabitlerinden krom ve oksijen izotoplarının doğal karışımına karşılık gelen izotopik modifikasyon için ilişkiler (1.66) kullanılarak hesaplandı. Katsayı değerleri Y kl ve miktarları v max ve J lim, Tablo Cr D2'de verilmektedir.

Aşağıdaki değerler oda sıcaklığında elde edilir:

C p o (298.15 K) \u003d 32.645 ± 0.26 J × K ‑1 × mol ‑1

S o (298,15 K) \u003d 238,481 ± 0,023 J × K ‑1 × mol ‑1

H o (298,15 K) - H o (0) \u003d 9,850 ± 0,004 kJ × mol ‑1

298.15 ve 1000 K sıcaklıklarda hesaplanan CrO (g) termodinamik fonksiyonlarının hatasına temel katkı hesaplama yönteminden gelmektedir. 3000 ve 6000 K'da, hata esas olarak uyarılmış elektronik durumların enerjilerindeki belirsizlikten kaynaklanmaktadır. Φº değerlerinde hatalar ( T) T \u003d298.15, 1000, 3000 ve 6000 K sırasıyla 0,02, 0,04, 0,2 ve 0,4 J × K ‑1 × mol ‑1 olarak tahmin edilmektedir.

Önceden, termodinamik fonksiyonlar CrO (r) JANAF [85CHA / DAV], Schneider [74SCH] (T \u003d 1000 - 9000 K), Brewer ve Rosenblatt [69BRE / ROS] (Φº ( T) T ≤ 3000 K için). JANAF tabloları ve sekmesi arasındaki tutarsızlıklar. CrO [85CHA / DAV] yazarlarının X 5 Π durumunun çoklu bölünmesini hesaba katamamaları nedeniyle düşük sıcaklıklarda; Φº (298.15) değerlerindeki tutarsızlık 4.2 J × K ‑1 × mol ‑1'dir. 1000-3000 K bölgesinde, Φº ( T) 1.5 J × K ‑1 × mol ‑1'i geçmezler, ancak 6000 K'de 3.1 J × K ‑1 × mol ‑1'e ulaşırlar, çünkü [

Kromun keşfi, tuzların ve minerallerin kimyasal ve analitik araştırmalarının hızlı gelişme dönemine aittir. Rusya'da kimyagerler, Sibirya'da bulunan ve Batı Avrupa'da neredeyse bilinmeyen minerallerin analizine özel ilgi gösterdi. Bu minerallerden biri, Lomonosov tarafından tanımlanan Sibirya kırmızı kurşun cevheri (krokoid) idi. Mineral araştırıldı, ancak içinde kurşun, demir ve alüminyum oksitlerden başka bir şey bulunamadı. Bununla birlikte, 1797'de, potas ve çökeltilmiş kurşun karbonat ile mineralin ince öğütülmüş bir örneğini kaynatan Vauckelin, turuncu-kırmızı bir çözelti aldı. Bu çözeltiden, bilinen tüm metallerden farklı bir oksit ve bir serbest metalin izole edildiği bir yakut kırmızısı tuzu kristalleştirdi. Vaukelen ona adını verdi Krom (Krom ) Yunanca kelimeden- renklendirme, renk; Buradaki gerçek, metalin mülkü değil, parlak renkli tuzlarının özelliğiydi..

Doğada olmak.

Pratik önemi olan en önemli krom cevheri, yaklaşık bileşimi FeCrO \u200b\u200b4 formülüne karşılık gelen kromittir.

Küçük Asya'da, Urallarda, Kuzey Amerika'da, Güney Afrika'da bulunur. Yukarıda bahsedilen krokoit minerali PbCrO 4 de teknik öneme sahiptir. Krom (3) oksit ve diğer bazı bileşikleri de doğada bulunur. Yerkabuğunda metal cinsinden krom içeriği% 0,03'tür. Güneşte, yıldızlarda, göktaşlarında krom bulunur.

Fiziki ozellikleri.

Krom, asitlere ve alkalilere kimyasal olarak son derece dirençli, beyaz, sert ve kırılgan bir metaldir. Havada oksitlenir ve yüzeyinde ince şeffaf bir oksit film tabakası vardır. Krom 7,1 g / cm3 yoğunluğa sahiptir, erime noktası +1875 0 С.

Alınıyor.

Krom demir cevherinin kömür ile güçlü bir şekilde ısıtılmasıyla, krom ve demir azalır:

FeO * Cr 2 O 3 + 4C \u003d 2Cr + Fe + 4CO

Bu reaksiyonun bir sonucu olarak, yüksek mukavemet ile karakterize edilen demirli bir krom alaşımı oluşur. Saf krom elde etmek için alüminyum ile krom (3) oksitten indirgenir:

Cr 2 O 3 + 2Al \u003d Al 2 O 3 + 2Cr

Bu işlem genellikle iki oksit kullanır - Cr 2 O 3 ve CrO 3

Kimyasal özellikler.

Krom yüzeyini kaplayan ince koruyucu oksit film sayesinde agresif asitlere ve alkalilere karşı oldukça dayanıklıdır. Krom, konsantre nitrik ve sülfürik asitlerin yanı sıra fosforik asitle reaksiyona girmez. Krom, t \u003d 600-700 ° C'de alkalilerle reaksiyona girer. Bununla birlikte, krom, seyreltik sülfürik ve hidroklorik asitlerle etkileşime girerek hidrojenin yerini alır:

2Cr + 3H 2 SO 4 \u003d Cr 2 (SO 4) 3 + 3H 2
2Cr + 6HCl \u003d 2CrCl 3 + 3H 2

Yüksek sıcaklıklarda, krom oksijende yanarak oksit (III) oluşturur.

Sıcak krom su buharı ile reaksiyona girer:

2Cr + 3H 2 O \u003d Cr203 + 3H 2

Yüksek sıcaklıklarda krom aynı zamanda halojenler, halojen - hidrojen, sülfür, nitrojen, fosfor, kömür, silikon, bor ile reaksiyona girer, örneğin:

Cr + 2HF \u003d CrF 2 + H 2
2Cr + N2 \u003d 2CrN
2Cr + 3S \u003d Cr 2 S 3
Cr + Si \u003d CrSi

Kromun yukarıdaki fiziksel ve kimyasal özellikleri, çeşitli bilim ve teknoloji alanlarında uygulamalarını bulmuştur. Bu nedenle, örneğin, krom ve alaşımları, makine mühendisliğinde yüksek mukavemetli, korozyona dayanıklı kaplamalar elde etmek için kullanılır. Ferrokrom alaşımları metal kesme aletleri olarak kullanılır. Krom kaplı alaşımlar, kimyasal işleme ekipmanlarının imalatında tıbbi teknolojide uygulama bulmuştur.

Periyodik kimyasal element tablosundaki kromun konumu:

Krom, periyodik cetvelin VI grubunun alt grubuna başkanlık eder. Elektronik formülü aşağıdaki gibidir:

24 Cr IS 2 2S 2 2P 6 3S 2 3P 6 3d 5 4S 1

Orbitalleri krom atomunda elektronlarla doldururken, 4S orbitalinin ilk önce 4S 2 durumuna kadar doldurulması gerektiğine göre düzenlilik ihlal edilir. Ancak, 3 boyutlu orbitalin krom atomunda daha uygun bir enerji pozisyonu işgal etmesi nedeniyle 4d 5 değerine kadar dolmaktadır. Bu fenomen, ikincil alt grupların diğer bazı elementlerinin atomlarında gözlenir. Krom, +1 ila +6 arasında oksidasyon durumları sergileyebilir. En kararlı olanı, +2, +3, +6 oksidasyon durumlarına sahip krom bileşikleridir.

İki değerlikli krom bileşikleri.

Krom (II) oksit CrO, piroforik bir siyah tozdur (piroforiklik, ince bölünmüş halde havada tutuşma kabiliyetidir). CrO, seyreltik hidroklorik asitte çözünür:

CrO + 2HCl \u003d CrCl 2 + H 2 O

Havada 100 0 С üzerinde ısıtıldığında CrO, Cr 2 O 3'e dönüşür.

İki değerlikli krom tuzları, metalik kromun asitlerde çözülmesi ile oluşturulur. Bu reaksiyonlar, düşük aktiviteye sahip bir gaz atmosferinde (örneğin, H2) gerçekleşir, çünkü hava varlığında Cr (II) kolaylıkla Cr (III) 'e oksitlenir.

Krom hidroksit, bir alkali çözeltinin krom (II) klorür üzerindeki etkisiyle sarı bir çökelti formunda elde edilir:

CrCl 2 + 2NaOH \u003d Cr (OH) 2 + 2NaCl

Cr (OH) 2, temel özelliklere sahiptir ve indirgeyici bir ajandır. Hidratlı Cr2 + iyonu soluk mavidir. Sulu bir CrCl2 çözeltisi mavi renktedir. Havada, sulu çözeltilerde Cr (II) bileşikleri Cr (III) bileşiklerine dönüştürülür. Bu özellikle Cr (II) hidroksit için belirgindir:

4Cr (OH) 2 + 2H 2 O + O 2 \u003d 4Cr (OH) 3

Üç değerlikli krom bileşikleri.

Krom (III) oksit Cr203, ateşe dayanıklı yeşil bir tozdur. Sertlik korindona yakındır. Laboratuvarda amonyum dikromat ısıtılarak elde edilebilir:

(NH 4) 2 Cr 2 O 7 \u003d Cr20 3 + N 2 + 4H 2

Cr 2 O 3 - alkalilerle füzyon kromit oluşturduğunda amfoterik oksit: Cr 2 O 3 + 2NaOH \u003d 2NaCrO 2 + H 2 O

Krom hidroksit ayrıca amfoterik bir bileşiktir:

Cr (OH) 3 + HCl \u003d CrCl 3 + 3H 2 O
Cr (OH) 3 + NaOH \u003d NaCrO 2 + 2H20

Susuz CrCl 3, koyu mor yapraklar görünümündedir, soğuk suda tamamen çözünmez ve kaynatıldığında çok yavaş çözünür. Susuz krom (III) sülfat Cr 2 (S04) 3 pembe, ayrıca suda çok az çözünür. İndirgeyici ajanların varlığında mor krom sülfat Cr 2 (S04) 3 * 18H 2 O oluşturur. Daha az su içeren yeşil krom sülfat hidratlar da bilinmektedir. Krom şap KCr (S04) 2 * 12H 2 O, mor krom sülfat ve potasyum sülfat içeren çözeltilerden kristalleşir. Krom şap çözeltisi, sülfat oluşumundan dolayı ısıtıldığında yeşile döner.

Krom ve bileşikleriyle reaksiyonlar

Hemen hemen tüm krom bileşikleri ve solüsyonları yoğun renklidir. Renksiz bir çözeltiye veya beyaz bir çökeltiye sahip olduğumuzda, büyük olasılıkla krom olmadığı sonucuna varabiliriz.

Bir porselen fincan üzerinde bir brülör alevinde, bıçağın ucuna sığacak kadar potasyum dikromat kadar güçlü bir şekilde ısıtın. Tuz, kristalizasyon suyunu serbest bırakmaz, ancak yaklaşık 400 0 С sıcaklıkta koyu bir sıvı oluşumuyla eriyecektir. Güçlü bir alevde birkaç dakika daha ısıtacağız. Soğuduktan sonra parça üzerinde yeşil bir çökelti oluşur. Bir kısmını suda eritip (sararır) diğer kısmını kırığın üzerinde bırakacağız. Tuz ısıtıldığında ayrışarak çözünür sarı potasyum kromat K 2 CrO 4 ve yeşil Cr203 oluşumuna neden oldu.
3 g toz halindeki potasyum dikromatı 50 ml su içinde çözün. Bir parçaya biraz potasyum karbonat ekleyin. CO2 oluşumu ile çözülecek ve çözeltinin rengi açık sarıya dönecektir. Kromat, potasyum dikromattan oluşur. Şimdi kısımlar halinde% 50'lik bir sülfürik asit çözeltisi eklerseniz, dikromatın kırmızı-sarı rengi tekrar görünecektir.
5 ml'yi bir test tüpüne dökün. potasyum dikromat çözeltisi, 3 ml konsantre hidroklorik asit ile taslak altında kaynatın. Solüsyondan sarı-yeşil toksik gaz halinde klor salınır, çünkü kromat HCI'yi Cl 2 ve H 2 O'ya oksitleyecektir. Kromatın kendisi üç değerlikli kromun yeşil klorüre dönüşecektir. Çözeltinin buharlaştırılmasıyla izole edilebilir ve daha sonra soda ve nitrat ile eritilerek kromata dönüştürülebilir.
Bir kurşun nitrat çözeltisi eklendiğinde, sarı kurşun kromat çöker; bir gümüş nitrat çözeltisi ile etkileşime girdiğinde, kırmızı-kahverengi bir gümüş kromat çökeltisi oluşur.
Potasyum dikromat solüsyonuna hidrojen peroksit ekleyin ve solüsyonu sülfürik asitle asitleştirin. Çözelti, krom peroksit oluşumuna bağlı olarak koyu mavi bir renk alır. Peroksit, belli bir miktar eterle çalkalandığında organik bir çözücüye gider ve onu maviye çevirir. Bu reaksiyon kroma özeldir ve çok hassastır. Metallerde ve alaşımlarda krom tespit edebilir. İlk adım metali çözmektir. % 30 sülfürik asit (hidroklorik asit de eklenebilir) ile uzun süreli kaynatma sırasında, krom ve birçok çelik kısmen çözülür. Elde edilen çözelti, krom (III) sülfat içerir. Tespit reaksiyonunu gerçekleştirebilmek için önce kostik soda ile nötralize ediyoruz. Gri-yeşil bir krom (III) hidroksit çökelir, bu da NaOH fazlasında çözülür ve yeşil sodyum kromit oluşturur. Çözeltiyi süzün ve% 30 hidrojen peroksit ekleyin. Isıtıldığında, kromit kromata oksitlendiğinden çözelti sarıya döner. Asitleşme, çözeltinin mavi rengine neden olur. Renkli bileşik, eterle çalkalanarak çıkarılabilir.

Krom iyonları için analitik reaksiyonlar.

Başlangıçta çökelen çökelti çözülene kadar 3-4 damla krom klorür CrCl3 çözeltisine 2M NaOH çözeltisi ekleyin. Elde edilen sodyum kromitin rengine dikkat edin. Elde edilen çözeltiyi bir su banyosunda ısıtın. O zaman ne olacak?
2-3 damla CrCl 3 çözeltisine eşit hacimde 8M NaOH çözeltisi ve 3-4 damla% 3 H 2 O 2 çözeltisi ekleyin. Reaksiyon karışımını bir su banyosunda ısıtın. O zaman ne olacak? Elde edilen renkli çözelti nötralize edilirse, ona CH3 COOH ve ardından Pb (NO 3) 2 eklenirse hangi çökelti oluşur?
4-5 damla krom sülfat Cr 2 (SO 4) 3, IMH 2 SO 4 ve KMnO 4 çözeltilerini bir test tüpüne dökün. Reaksiyon karışımını bir su banyosunda birkaç dakika ısıtın. Çözümdeki renk değişikliğine dikkat edin. Buna ne sebep oldu?
Nitrik asit ile asitlendirilmiş 3-4 damla K 2 Cr 2 O 7 çözeltisine 2-3 damla H 2 O 2 çözeltisi eklenir ve karıştırılır. Çözeltinin görünen mavi rengi, perkromik asit H 2 CrO 6'nın ortaya çıkmasından kaynaklanmaktadır:

Cr 2 O 7 2- + 4H 2 O 2 + 2H + \u003d 2H 2 CrO 6 + 3H 2 O

H 2 CrO 6'nın hızlı ayrışmasına dikkat edin:

2H 2 CrO 6 + 8H + \u003d 2Cr 3+ + 3O 2 + 6H 2 O
Mavi-yeşil

Perkromik asit, organik çözücüler içinde önemli ölçüde daha kararlıdır.

Nitrik asit ile asitleştirilmiş 3-4 damla K2Cr207 çözeltisine 5 damla izoamil alkol, 2-3 damla H202 çözeltisi ekleyin ve reaksiyon karışımını sallayın. Üstte yüzen bir organik çözücü tabakası parlak mavi renktedir. Renk çok yavaş soluyor. Organik ve sulu fazlarda H2CrO 6'nın stabilitesini karşılaştırın.
CrO 4 2- ve Ba 2+ iyonlarının etkileşimi sırasında sarı bir baryum kromat BaCrO 4 çökeltisi çökelir.
Gümüş nitrat, CrO 4 2- iyonları ile tuğla kırmızısı gümüş kromat çökeltisi oluşturur.
Üç test tüpü alın. Birine 5-6 damla K 2 Cr 2 O 7 çözeltisi koyun, ikinciye - aynı hacimde K 2 CrO 4 çözeltisi ve üçüncü - her iki çözeltiden üç damla. Daha sonra her tüpe üç damla potasyum iyodür solüsyonu ekleyin. Sonucunuzu açıklayın. Çözeltiyi ikinci tüpteki asitlendirin. O zaman ne olacak? Neden?

Krom bileşikleri ile eğlenceli deneyler

Alkali eklendiğinde CuSO 4 ve K2Cr207 karışımı yeşile, asit varlığında sarıya döner. 2 mg gliserin az miktarda (NH4) 2Cr 2 O 7 ile ısıtıldıktan sonra, filtrasyondan sonra alkol ilavesiyle asit eklendiğinde sarıya dönen ve yeşile dönen parlak yeşil bir çözelti elde edilir. nötr veya alkali bir ortamda.
Termit "yakut karışımı" içeren bir kutunun ortasına yerleştirin - iyice öğütülür ve Cr203 (0.25 g) ilavesiyle alüminyum folyo Al203 (4.75 g) içine yerleştirilir. Kavanozun daha uzun süre soğumasını önlemek için, üst kenarının altına kuma gömmek ve termite ateşe verdikten ve reaksiyonun başlangıcından sonra bir demir levha ile örtmek ve kumla örtmek gerekir. Kavanozu bir günde kazın. Sonuç olarak, yakut kırmızısı bir toz oluşur.
10 g potasyum dikromat, 5 g sodyum veya potasyum nitrat ve 10 g şeker ile ezilir. Karışım nemlendirilir ve kolodyum ile karıştırılır. Toz bir cam tüpe bastırılırsa ve sonra çubuğu dışarı itip ucundan ateşe verirse, önce siyah ve soğuduktan sonra - yeşil bir "yılan" dışarı çıkmaya başlayacaktır. 4 mm çapında bir çubuk saniyede yaklaşık 2 mm hızla yanar ve 10 kat uzar.
Bakır sülfat ve potasyum dikromat çözeltilerini karıştırırsanız ve biraz amonyak çözeltisi eklerseniz, hidroklorik asitte sarı bir çözelti oluşturmak üzere çözünen ve fazlasıyla 4CuCrO 4 * 3NH 3 * 5H 2 O bileşiminin amorf kahverengi bir çökeltisi oluşur. amonyak yeşil bir çözelti elde edilir. Bu çözeltiye daha fazla alkol eklenirse, filtrasyondan sonra maviye dönüşen ve kuruduktan sonra - güçlü ışık altında açıkça görülebilen kırmızı parıltılı mavi-mor renkli bir yeşil çökelti oluşacaktır.
"Yanardağ" veya "firavunun yılanı" deneylerinden sonra kalan krom oksit rejenere edilebilir. Bunu yapmak için 8 gr Cr 2 O 3 ve 2 gr Na 2 CO 3 ve 2.5 gr KNO 3 eritmek ve soğutulmuş alaşımı kaynar su ile işlemek gerekir. Orijinal amonyum dikromat dahil olmak üzere diğer Cr (II) ve Cr (VI) bileşiklerine dönüştürülebilen çözünür bir kromat elde edilir.

Krom ve bileşiklerini içeren redoks geçişlerine örnekler

1. Cr 2 O 7 2- - Cr 2 O 3 - CrO 2 - - CrO 4 2- - Cr 2 O 7 2-

a) (NH 4) 2 Cr 2 O 7 \u003d Cr 2 O 3 + N 2 + 4H 2 O b) Cr 2 O 3 + 2NaOH \u003d 2NaCrO 2 + H 2 O
c) 2NaCrO 2 + 3Br 2 + 8NaOH \u003d 6NaBr + 2Na 2 CrO 4 + 4H 2 O
d) 2Na 2 CrO 4 + 2HCl \u003d Na 2 Cr 2 O 7 + 2NaCl + H 2 O

2. Cr (OH) 2 - Cr (OH) 3 - CrCl 3 - Cr 2 O 7 2- - CrO 4 2-

a) 2Cr (OH) 2 + 1 / 2O2 + H20 \u003d 2Cr (OH) 3
b) Cr (OH) 3 + 3HCl \u003d CrCl 3 + 3H2 O
c) 2CrCl 3 + 2KMnO 4 + 3H 2 O \u003d K 2 Cr 2 O 7 + 2Mn (OH) 2 + 6HCl
d) K 2 Cr 2 O 7 + 2KOH \u003d 2K 2 CrO 4 + H 2 O

3. CrO - Cr (OH) 2 - Cr (OH) 3 - Cr (NO 3) 3 - Cr 2 O 3 - CrO - 2
Cr 2+

a) CrO + 2HCl \u003d CrCl 2 + H 2 O
b) CrO + H 2 O \u003d Cr (OH) 2
c) Cr (OH) 2 + 1 / 2O2 + H20 \u003d 2Cr (OH) 3
d) Cr (OH) 3 + 3HNO 3 \u003d Cr (NO 3) 3 + 3H 2 O
e) 4Cr (NO 3) 3 \u003d 2Cr 2 O 3 + 12NO 2 + O 2
f) Cr 2 O 3 + 2 NaOH \u003d 2NaCrO 2 + H 2 O

Bir sanatçı olarak Chrome öğesi

Kimyagerler sık \u200b\u200bsık boyama için yapay pigmentler yaratma sorununa yöneldi. XVIII-XIX yüzyıllarda birçok boyama malzemesi elde etmek için bir teknoloji geliştirildi. 1797'de Sibirya kırmızı cevherinde daha önce bilinmeyen bir krom elementi keşfeden Louis Nicolas Vauquelin, krom yeşili olan yeni, oldukça kararlı bir boya hazırladı. Kromoforu sulu krom (III) oksittir. 1837'de "zümrüt yeşili" adı altında piyasaya sürüldü. Daha sonra L. Vauquelen birkaç yeni boya önerdi: barit, çinko ve krom sarısı. Zamanla, daha kalıcı sarı, turuncu kadmiyum bazlı pigmentler ile değiştirildi.

Krom yeşili, atmosferik gazlara dirençli en güçlü ve ışığa en dayanıklı boyadır. Yağda öğütülmüş krom yeşilleri büyük örtme gücüne sahiptir ve bu nedenle 19. yüzyıldan beri çabuk kuruma özelliğine sahiptir. boyamada yaygın olarak kullanılmaktadır. Porselen boyamada büyük önem taşır. Gerçek şu ki, porselen ürünler hem sır altı hem de sır üstü boyama ile dekore edilebilir. İlk durumda, boyalar sadece hafif ateşlenmiş bir ürünün yüzeyine uygulanır ve daha sonra bir sır tabakası ile kaplanır. Bunu ana, yüksek sıcaklıkta pişirme izler: porselen kütlesinin sinterlenmesi ve sırın yeniden akıtılması için ürünler 1350 - 1450 0 C'ye kadar ısıtılır.Kimyasal değişiklikler olmadan ve eskiden bu kadar yüksek bir sıcaklığa çok az boya dayanabilir günlerde sadece iki tane vardı - kobalt ve krom. Bir porselen ürünün yüzeyine uygulanan siyah kobalt oksit, pişirme sırasında sır ile kimyasal olarak etkileşime girerek eritilir. Sonuç olarak, parlak mavi kobalt silikatlar oluşur. Kobaltla dekarılan bu tür mavi porselen sofra takımları herkes tarafından iyi bilinir. Krom (III) oksit, sırın bileşenleri ile kimyasal olarak reaksiyona girmez ve basitçe porselen parçaları ile şeffaf sır arasında "donuk" bir tabaka ile uzanır.

Sanatçılar krom yeşiline ek olarak wolkonskoite'den elde edilen boyaları kullanırlar. Montmorillonit grubundan (karmaşık silikatlar Na (Mo, Al), Si 4 O 10 (OH) 2 alt sınıfının bir kil minerali) bu mineral, 1830 yılında Rus mineralog Kemmerer tarafından keşfedildi ve Borodino Muharebesi kahramanı, Decembrist SG Volkonsky'nin karısı General N. N. Urallarda, Perm ve Kirov bölgelerinde bulunan mineral bileşimi, koyulaşmış bir kış köknarının renginden bataklık kurbağasının parlak yeşil rengine kadar çeşitli rengini belirler.

Pablo Picasso, ülkemizin jeologlarından, boyaya benzersiz bir taze ton veren wolkonskoite rezervlerini incelemelerini istedi. Şu anda, yapay wolkonskoit üretmek için bir yöntem geliştirilmiştir. İlginçtir ki, modern araştırmalara göre, Rus ikon ressamlarının bu malzemeden boyaları Orta Çağ'da "resmi" keşfinden çok önce kullanmış olmaları ilginçtir. Guinier yeşillikleri (1837'de yaratılmıştır), kromoformu krom oksit hidrat Cr203 * (2-3) H 2 O olan, suyun bir kısmının kimyasal olarak bağlandığı ve bir kısmının adsorbe edildiği sanatçılar arasında da popülerdi. Bu pigment, boyaya zümrüt rengi verir.

site, materyalin tamamen veya kısmen kopyalanması ile kaynağa bir bağlantı gereklidir.

Çeşitli kimyasal elementler ve bileşikleri arasında, insanlık için en yararlı maddeyi ayırmak zordur. Her biri özellikleri ve uygulama olanakları bakımından benzersizdir. Teknolojik ilerleme, araştırma sürecini büyük ölçüde kolaylaştırır, ancak aynı zamanda yeni zorluklar da getirir. Birkaç yüz yıl önce keşfedilen ve her şekilde incelenen kimyasal elementler, modern dünyada daha teknolojik yönlerde kullanılmaktadır. Bu eğilim, doğada var olan ve insanlar tarafından oluşturulan bileşiklere kadar uzanıyor.

Oksit

Yerkabuğunda ve Evrenin enginliğinde, sınıflara, türlere, özelliklere göre farklılık gösteren birçok kimyasal bileşik vardır. En yaygın bileşik türlerinden biri oksittir (oksit, oksit). Kum, su, karbondioksiti, yani insanlığın varlığının ve Dünya'nın tüm biyosferinin temel maddelerini içerir. Oksitler, oksidasyon durumu -2 olan oksijen atomları içeren maddelerdir, elementler arasındaki bağ ise ikilidir. Oluşumları, oksidin bileşimine bağlı olarak koşulları değişen kimyasal bir reaksiyon sonucunda meydana gelir.

Bu maddenin karakteristik özellikleri üç pozisyondur: madde karmaşıktır, iki atomdan oluşur, bunlardan biri oksijen. Çok sayıda mevcut oksit, birçok kimyasal elementin birkaç madde oluşturmasıyla açıklanmaktadır. Bileşim olarak aynıdırlar, ancak oksijenle reaksiyona giren bir atom birkaç derece değerlik sergiler. Örneğin, krom oksit (2, 3, 4, 6), nitrojen (1, 2, 3, 4, 5) vb. Ayrıca bunların özellikleri, oksidatif reaksiyona giren elementin değerlik derecesine bağlıdır.

Kabul edilen sınıflandırmaya göre oksitler bazik ve asidiktir. Bazik bir oksidin özelliklerini sergileyen amfoterik bir tür de göze çarpmaktadır. Asit oksitler, metal olmayan bileşikler veya yüksek valanslı elementlerdir, asitler hidratlarıdır. Bazik oksitler, oksijen + metal bağı olan tüm maddeleri içerir; bazlar hidratlarıdır.

Krom

18. yüzyılda kimyager I.G. Lehman, Sibirya kırmızı kurşun adı verilen bilinmeyen bir mineral keşfetti. Paris Mineraloji Okulu Profesörü Vauquelin, elde edilen örnekle bir dizi kimyasal reaksiyon gerçekleştirdi ve bunun sonucunda bilinmeyen bir metal izole edildi. Bilim adamının belirlediği temel özellikler, asidik ortamlara ve refrakterliğe (ısı direnci) direnci idi. "Krom" (Krom) adı, elementin bileşikleri ile karakterize edilen geniş renk yelpazesinden ortaya çıkmıştır. Metal oldukça inerttir, doğal koşullarda saf haliyle oluşmaz.

Ana krom içeren mineraller, kromit (FeCr 2 O 4), melanokroit, vokelenit, ditzeit, tarapakaittir. Cr kimyasal elementi, DI Mendeleev'in periyodik sisteminin 6. grubunda yer alır ve atom numarası 24'tür. Krom atomunun elektronik konfigürasyonu, elementin en kararlı bileşiklerle +2, +3, +6 değerliliğine sahip olmasını sağlar. üç değerlikli metal. Oksidasyon durumunun +1, +5, +4 olduğu reaksiyonlar mümkündür. Krom kimyasal olarak inaktiftir; metal yüzey normal şartlarda oksijen ve su ile reaksiyona girmesini önleyen bir film (pasivasyon etkisi) ile kaplanmıştır. Yüzeyde oluşan krom oksit, metalin katalizör yokluğunda asitler ve halojenlerle etkileşmesini engeller. Basit maddeler içeren (metal olmayan) bileşikler 300 ° C (klor, brom, kükürt) sıcaklıklarda mümkündür.

Karmaşık maddelerle etkileşime girdiğinde, ek koşullar gereklidir, örneğin, bir alkali çözelti ile reaksiyon meydana gelmez, erimeleri ile süreç çok yavaş ilerler. Katalizör olarak yüksek bir sıcaklık mevcut olduğunda krom asitlerle reaksiyona girer. Krom oksit, çeşitli minerallerden sıcaklığa maruz bırakılarak elde edilebilir. Konsantre asitler, elementin gelecekteki oksidasyon durumuna bağlı olarak kullanılır. Bu durumda, bileşikteki kromun değeri +2 ile +6 (en yüksek krom oksit) arasında değişir.

Uygulama

Krom bazlı alaşımlar, benzersiz korozyon önleme özellikleri ve ısı direnci nedeniyle büyük pratik öneme sahiptir. Aynı zamanda, yüzde olarak, payı toplam hacmin yarısını geçmemelidir. Kromun en büyük dezavantajı, alaşımları işleme olasılıklarını azaltan kırılganlığıdır. Metalin en yaygın kullanımı kaplama yapmaktır (krom kaplama). Koruyucu film 0,005 mm kalınlığında olabilir, ancak metal ürünü korozyondan ve dış etkilerden güvenilir bir şekilde koruyacaktır. Metalurji endüstrisinde (eritme fırınları) refrakter yapıların üretiminde krom bileşikleri kullanılır. Korozyon önleyici dekoratif kaplamalar (sermetler), özel alaşımlı çelik, kaynak makineleri için elektrotlar, silikon ve alüminyum bazlı alaşımlar dünya pazarlarında talep görmektedir. Krom oksit, düşük oksidasyon potansiyeli ve yüksek ısı direnci nedeniyle, yüksek sıcaklıklarda (1000 ° C) meydana gelen birçok kimyasal reaksiyon için bir katalizör görevi görür.

Divalent bileşikler

Krom oksit (2) CrO (azot oksit) parlak kırmızı veya siyah bir tozdur. Suda çözünmez, normal koşullar altında oksitlenmez ve belirgin bazik özellikler gösterir. Madde katı, refrakterdir (1550 o C), toksik değildir. 100 ° C'ye ısıtma sürecinde Cr 2 O 3'e oksitlenir. Zayıf nitrik ve sülfürik asit solüsyonlarında çözünmez, reaksiyon hidroklorik asit ile gerçekleşir.

Alma, başvuru

Bu madde daha düşük bir oksit olarak kabul edilir. Oldukça dar bir kapsamı var. Kimya endüstrisinde, krom oksit 2, 100 ° C'nin üzerindeki sıcaklıklarda oksidasyon sırasında çektiği hidrokarbonları oksijenden saflaştırmak için kullanılır. İki değerlikli krom oksidi üç şekilde elde edebilirsiniz:

Katalizör olarak yüksek sıcaklık varlığında karbonil Cr (CO) 6'nın ayrışması.
Krom oksidi fosforik asitle indirgeyerek 3.
Krom amalgam, oksijen veya nitrik asit ile oksitlenir.

Üç değerlikli bileşikler

Krom oksitler için, oksidasyon durumu +3, maddenin en kararlı şeklidir. Cr 2 O 3 (krom yeşili, seskioksit, eskolaid) kimyasal olarak inerttir, suda çözünmez, yüksek bir erime noktasına (2000 o C'den fazla) sahiptir. Krom oksit 3, çok sert, amfoterik özelliklere sahip, yeşil ateşe dayanıklı bir tozdur. Madde konsantre asitlerde çözünür, alkalilerle reaksiyon füzyon sonucu oluşur. Güçlü bir indirgeme ajanı ile etkileşime girerek saf metale indirgenebilir.

Alma ve kullanma

Yüksek sertliğinden dolayı (korindon ile karşılaştırılabilir), maddenin aşındırıcı ve cilalama malzemelerinde en yaygın kullanımı. Krom oksit (formül Cr 2 O 3) yeşil bir renge sahiptir, bu nedenle cam, boya, seramik üretiminde pigment olarak kullanılır. Kimya endüstrisi için, bu madde organik bileşiklerle (amonyak sentezi) reaksiyonlarda katalizör olarak kullanılır. Yapay değerli taşlar ve spineller oluşturmak için üç değerlikli krom oksit kullanılır. Elde etmek için birkaç tür kimyasal reaksiyon kullanılır:

Krom oksidin oksidasyonu.
Isıtma (kalsine etme) dikromat veya amonyum kromat.
Üç değerlikli krom hidroksit veya altı değerlikli oksidin ayrışması.
Cıvanın kromat veya dikromatının kalsinasyonu.

Altı değerlikli bileşikler

En yüksek krom oksit formülü CrO 3'tür. Mor veya koyu kırmızı renkli bir madde kristaller, iğneler, plakalar şeklinde mevcut olabilir. Kimyasal olarak aktif, toksik, organik bileşiklerle etkileşime girdiğinde kendiliğinden yanma ve patlama tehlikesi vardır. Krom oksit 6 - kromik anhidrit, krom trioksit - suda iyi çözünür, normal koşullar altında hava ile etkileşime girer (yayılır), erime noktası - 196 o C. Madde belirgin asidik özelliklere sahiptir. Su ile kimyasal reaksiyonda dikromik veya kromik asit oluşur; ilave katalizörler olmadan alkalilerle (sarı kromatlar) etkileşime girer. Halojenler için (iyot, kükürt, fosfor) güçlü bir oksitleyici ajandır. 250 ° C'nin üzerinde ısıtma sonucunda serbest oksijen ve üç değerlikli krom oksit oluşur.

Nasıl elde edilir ve nerede kullanılır

Krom oksit 6, sodyum veya potasyum kromatların (dikromatlar) konsantre sülfürik asit ile işlenmesi veya gümüş kromatın hidroklorik asit ile reaksiyona sokulmasıyla elde edilir. Maddenin yüksek kimyasal aktivitesi, uygulamasının ana yönlerini belirler:

Saf bir metal - krom elde etmek.
Elektrolitik yöntem dahil yüzeylerin krom kaplama sürecinde.
Kimya endüstrisinde alkollerin (organik bileşikler) oksidasyonu.
Roketçilikte yakıt ateşleyicisi olarak kullanılır.
Kimya laboratuvarlarında bulaşıkları organik bileşenlerden temizler.
Piroteknik endüstrisinde kullanılır.