СОЕДИНЕНИЯ ХРОМА


The Presentation inside:

Slide 0

СОЕДИНЕНИЯ ХРОМА Составитель: И.Н. Пиялкина, учитель химии МБОУ СОШ №37 города Белово


Slide 1

Соединения хрома Соединения хрома(II) Соединения хрома(III) Соединения хрома(VI) CrO –основный оксид Cr(OH)2- основание CrO3-кислотный оксид H2CrO4-хромовая H2Cr2O7-дихромовая кислоты Cr2O3-амфотерный оксид Cr(OH)3-амфотерный гидроксид


Slide 2

CrO Оксид хрома (II) – кристаллы черного цвета, имеет основный характер При осторожном нагревании гидроксида хрома (II) в отсутствии кислорода получают оксид хрома (II). Составьте уравнение реакции. Cr(OH)2 = CrO + H2O 3CrO = Cr + Cr2O3 При более высоких температурах оксид хрома (II) диспропорционирует: 700° Соединения хрома (II)


Slide 3

Оксида хрома (II) реагирует с соляной и серной кислотами. Рассмотрите реакции с точки зрения ТЭД. CrO + H2SO4 = CrSO4 + H2O CrO + 2H+ + Cl– = Cr2+ + 2Cl– + H2O CrO + 2H+ = Cr2+ + H2O CrO + 2HCl = CrCl2 + H2O CrO + 2H+ + SO42– = Cr2+ + SO42– + H2O CrO + 2H+ = Cr2+ + H2O


Slide 4

Оксид хрома (II) – сильный восстановитель. Кислородом воздуха окисляется до оксида хрома (III) Cr+2O + O20 > Cr2+3O3–2 Cr+2 – 1e > Cr+3 4 O20 + 4e > 2O–2 1 4CrO + O2 = 2Cr2O3 CrO (за счет Cr+2) – восстановитель, процесс окисления O2 – окислитель, процесс восстановления


Slide 5

Cr(OH)2 Гидроксид хрома (II) Гидроксид хрома (II) получают в виде желтого осадка действием растворов щелочей на соли хрома (II) без доступа воздуха. CrCl2 + 2NaOH = Cr(OH)2 v + 2NaCl Cr2+ + 2Cl– +2Na+ +2OH– = Cr(OH)2 v+ 2Na+ +2Cl– Cr2+ + 2OH– = Cr(OH)2 v


Slide 6

Гидроксид хрома (II) обладает основными свойствами Cr(OН)2 + 2HCl = CrCl2 + 2H2O Cr(OН)2 + 2H+ + 2Cl– = Cr2+ + 2Cl– + 2H2O Cr(OН)2 + 2H+ = Cr2+ + 2H2O


Slide 7

Гидроксид хрома (II) – сильный восстановитель Кислородом воздуха окисляется до гидроксида хрома (III) Cr+2(ОН)2+ O20 + Н2О > Cr+3(O –2Н)3 Cr+2 – 1e > Cr+3 4 O20 + 4e > 2O–2 1 4Cr(OН)2 + O2 + 2Н2О = 4Cr(OН)3 Cr(OН)2 (за счет Cr+2) –восстановитель, процесс окисления O2 – окислитель, процесс восстановления


Slide 8

Соли хрома (II) Водные растворы солей хрома (II) получают без доступа воздуха растворением металлического хрома в разбавленных кислотах в атмосфере водорода или восстановлением цинком в кислой среде солей трехвалентного хрома. Безводные соли хрома (II) белого цвета, а водные растворы и кристаллогидраты — синего цвета. Соединения хрома (II) – сильные восстановители. Легко окисляются. Именно поэтому очень трудно получать и хранить соединения двухвалентного хрома. Реагируют с концентрированными серной и азотной кислотами: 4CrCl2 + O2 + 4HCl > 4CrCl3 + 2H2O 2CrCl2+4H2SO4> Cr2(SO4) +SO2^ + 4HCl^ + 2H2O CrCl2 + 4HNO3 > Cr(NO3)3 + NO2^ + 2HCl^+ H2O


Slide 9

Cr2O3 Оксид хрома (III) – тугоплавкий порошок темно-зеленого цвета. Получение^ В лабораторных условиях термическим разложением дихромата аммония: (NH4)2Cr2O7 = Cr2O3 + N2 + 2H2O В промышленности восстановлением дихромата калия коксом или серой: K2Cr2O7 + 3C = 2Cr2O3 + 2K2CO3 + CO2 K2Cr2O7 + S = 2Cr2O3 + K2SO4 t° t° t° Соединения хрома (III)


Slide 10

Оксид хрома (III) обладает амфотерными свойствами При взаимодействии с кислотами образуются соли хрома (III): Составьте уравнение реакции оксида хрома (III) с соляной кислотой. Рассмотрите реакцию с точки зрения ТЭД. Cr2O3 + 6HCl = 2CrCl3 + 3H2O Cr2O3 + 6H+ + 6Cl– = 2Cr3+ + 6Cl– + 3H2O Cr2O3 + 6H+ = 2Cr3+ + 3H2O


Slide 11

При сплавлении оксида хрома (III) с оксидами, гидроксидами и карбонатами щелочных и щелочноземельных металлов образуются хромиты: Сr2O3 + Ba(OH)2 = Ba(CrO2)2 + H2O Сr2O3 + Na2CO3 = 2NaCrO2 + CO2 t° t° Оксид хрома (III) нерастворим в воде.


Slide 12

В окислительно-восстановительных реакциях оксид хрома (III) ведет себя как восстановитель и переходит в хромат: Cr2O3 + KOH + KMnO4 > K2CrO4 + MnO2 + H2O Рассмотрите эти реакции как окислительно-восстановительные Расставьте коэффициенты. Cr2O3 + KOH +Сa(ClO)2 > K2CrO4 + CaCl2 + H2O Cr2O3 + O2 + Na2CO3 > Na2CrO4 + CO2 Cr2O3 + KClO3 + Na2CO3 > Na2CrO4 + KCl + CO2 Cr2O3+NaNO3 + Na2CO3>Na2CrO4 +NaNO2 + CO2


Slide 13

Оксид хрома (III) – катализатор В присутствии оксида хрома (III) аммиак окисляется кислородом воздуха до монооксида азота, который в избытке кислорода окисляется до бурого диоксида азота.


Slide 14

Каталитическое окисление этанола Окисление этилового спирта кислородом воздуха происходит очень легко в присутствии оксида хрома (III) Реакция окисления спирта протекает с выделением энергии. Продукт реакции окисления спирта - уксусный альдегид. Cr2O3, t° 2СН3–СН2–ОН +О2 2СН3 – С = О +2H2O H


Slide 15

Гидроксид хрома (III) Cr(OH)3 Получают гидроксид хрома (III) действием растворов щелочей или аммиака на растворы солей хрома (III). Составьте уравнение реакции получения Cr(OH)3 действием раствора аммиака на хлорид хрома (III): CrCl3 + 3(NH3·H2O) = Cr(OH)3 + 3NH4Cl Лабораторный опыт № 1 К раствору хлорида хрома (III) прилейте раствор аммиака. Что наблюдаете?


Slide 16

Лабораторный опыт № 2 Осадок, полученный в опыте № 1 разделите на две части, к одной из них добавьте раствор соляной кислоты, а к другой – щелочь. Что происходит? Какими свойствами обладает гидроксид хрома (III)? Cr(OH)3 CrCl3 Na3[Cr(OH)6] NaOH HCl


Slide 17

+H2SO4 +NaOH Осадок, полученный в опыте № 1 разделите на две части, к одной из них добавьте серной кислоты, а к другой – щелочь. Что происходит?


Slide 18

Гидроксид хрома (III) обладает амфотерными свойствами. При взаимодействии с кислотами образуются соли хрома (III): Составьте уравнение реакции гидроксида хрома (III) с соляной кислотой. Рассмотрите реакцию с точки зрения ТЭД. Cr(OH)3 + 3HCl = CrCl3 + 3H2O Cr(OH)3 + 3H+ + 3Cl– = Cr3+ + 3Cl– + 3H2O Cr(OH)3 + 3H+ = Cr3+ + 3H2O


Slide 19

Cr(OH)3 + 3NaOH = Na3[Cr(OH)6] Cr(OH)3 + 3Na+ + 3OH– = 3Na+ + [Cr(OH)6]3– Cr(OH)3 + 3OH– = [Cr(OH)6]3– 2Cr(OH)3 = Cr2O3 + 3H2O t° Гидроксид хрома (III) растворяется в щелочах При нагревании гидроксид хрома (III) разлагается: гексагидроксохромат (III) натрия (изумрудно-зеленый)


Slide 20

Соли хрома (III) Бывают двух видов: CrCl3 - хроматы (III) и хромиты NaCrO2 или гидроксокомплексы Na3[Cr(OH)6] СВОЙСТВА: 1. Хроматы (III) в щелочной среде образуют гидроксид хрома(III), который сразу растворяется , образуя гидроксокомплексы. CrCl3 + 3KOH (нед.) > Cr(OН)3 + 3KCl CrCl3 + 6KOH (изб.) > К3[Cr(OH)6] + 3KCl 2. Хромиты устойчивы в щелочной среде, в кислой разрушаются: NaCrO2 + HCl (нед.) + H2O = Cr(OH)3 + NaCl NaCrO2 + 4HCl (изб.) = CrCl3 + NaCl + 2H2O с угольной кислотой Na3[Cr(OH)6] + 3CO2 = Cr(OH)3 + 3NaHCO3


Slide 21

Соли хрома (III) 3. Взаимный гидролиз: при смешивании солей хрома (III) с растворами сульфидов, сульфитов, карбонатов происходит выпадение осадка гидроксида хрома (III) и выделение газа Cr2S3 + 6H2O = 2Cr(OH)3 + 3H2S В водных растворах катион Cr3+ встречается только в виде гидратированного иона [Cr(H2O)6] 3+, который придает раствору сине-фиолетовый цвет. 2CrCl3+3Na2S + 6H2O > 2Cr(OН)3+3Н2S +3NaCl 4. В растворе подвергаются полному гидролизу:


Slide 22

Сульфат хрома (III) образует двойные соли – хромовые квасцы Из смешанного раствора сульфата хрома (III) и сульфата калия кристаллизуется двойная соль – KCr(SO4)2·12H2O сине-фиолетового цвета. Применяются в качестве дубящего вещества при изготовлении эмульсий, а также в дубящих растворах и дубящих фиксажах.


Slide 23

Соединения хрома (III) могут проявлять как окислительные так и восстановительные свойства. Рассмотрите эти реакции как окислительно-восстановительные Расставьте коэффициенты. Назовите окислитель и восстановитель. K3[Cr(OH)6] +Br2 +KOH > K2CrO4+ KBr + H2O CrCl3 + H2O2 + KOH > K2CrO4 +KCl + H2O KCrO2 +PbO2 + KOH > K2CrO4 +K2PbO2 + H2O Cr2(SO4)3 +Cl2 +NaOH > Na2CrO4 +NaCl +H2O +Na2SO4 CrCl3 + Zn >CrCl2 + ZnCl2


Slide 24

Получают CrO3 действием избытка концентрированной серной кислоты на насыщенный водный раствор дихромата натрия: Na2Cr2O7 + 2H2SO4 = 2CrO3 + 2NaHSO4 + H2O Оксид хрома (VI) очень ядовит. 4CrO3 > 2Cr2O3 + 3O2^. При нагревании выше 250 °C разлагается: Оксид хрома (VI) CrO3 — хромовый ангидрид, представляет собой темно-красные игольчатые кристаллы. Соединения хрома (VI)


Slide 25

CrO3 — кислотный оксид С избытком воды образуется хромовая кислота H2CrO4 CrO3 + Н2O = Н2CrO4 При большой концентрации CrO3 образуется дихромовая кислота Н2Cr2О7 2CrO3 + Н2O = Н2Cr2O7 которая при разбавлении переходит в хромовую кислоту: Н2Cr2О7 + Н2О = 2Н2CrO4 При растворении в воде образует кислоты. Эти кислоты – неустойчивые. Существуют только в растворе. Между ними в растворе устанавливается равновесие 2Н2CrO4 - Н2Cr2O7 + Н2O При взаимодействии CrO3 со щелочами образуются хроматы CrO3 + 2KOH > K2CrO4 + H2O.


Slide 26

CrO3 является сильным окислителем Например этанол, ацетон и многие другие органические вещества самовоспламеняются или даже взрываются при контакте с ним. Окисляет йод, серу, фосфор, уголь. 4CrO3 + 3S = 2Cr2O3 + 3SO2^ 4CrO3 + C2H5OH > 2CO2 + 2Cr2O3+ 3H2O


Slide 27

Если поместить оксид хрома на фарфоровую пластинку и капнуть на него несколько капель ацетона,то через несколько секунд ацетон загорается. При этом оксид хрома (VI) восстанавливается до оксида хрома (III), а ацетон окисляется до углекислого газа и воды. Окисление ацетона хромовым ангидридом (видео) 16CrO3 +3CH3– С – CH3 > 9CO2 + 8Cr2O3 + 9H2O О


Slide 28

Оксиду хрома (VI) соответствуют две кислоты – хромовая Н2CrO4 и дихромовая Н2Cr2O7


Slide 29

Хромовая кислота — кристаллическое вещество красного цвета; выделена в свободном состоянии при охлаждении насыщенных водных растворов CrO3; хромовая кислота — электролит средней силы. Изополихромовые кислоты существуют в водных растворах, окрашенных в красный цвет


Slide 30

хроматы – соли хромовой кислоты устойчивы в щелочной среде, при подкислении переходят в оранжевые дихроматы, соли двухромовой кислоты. Реакция обратима, поэтому при добавлении щелочи желтая окраска хромата восстанавливается. 2CrO42– + 2H+ - Cr2O72– + H2O хроматы дихроматы соли ОН– Н+


Slide 31

Лабораторный опыт № 3 К раствору дихромата калия добавьте гидроксид калия. Как изменилась окраска? Чем это вызвано? К полученному раствору добавьте серной кислоты до восстановления желтой окраски. Напишите уравнения реакций.


Slide 32

2K2CrO4 + H2SO4(разб.) = K2Cr2O7 +K2SO4+H2O K2Cr2O7 + 2KOH = 2K2CrO4 + H2O 2K2CrO4 +2HCl(разб.)= K2Cr2O7 + 2KCl + H2O 2K2CrO4 + H2O + CO2 = K2Cr2O7 + KHCO3


Slide 33

Взаимопревращение хроматов и дихроматов Оксиду хрома (VI) соответствуют две кислоты – хромовая Н2CrO4 и дихромовая Н2Cr2O7, Хромат калия K2CrO4 и дихромат калия K2Cr2O7 – соли этих кислот. Хроматы – желтого цвета, дихроматы – оранжевого. В кислой среде хромат-ион превращается в дихромат-ион. В присутствии щелочи дихроматы снова становятся хроматами. Хромат калия превращаем в дихромат, добавляя кислоту. Желтый раствор становится оранжевым. 2K2CrO4 + H2SO4 = K2Cr2O7 + K2SO4 + H2O В стакан с дихроматом калия добавляем щелочь, оранжевый раствор становится желтым – дихроматы превращаются в хроматы. K2Cr2O7 + 2KOH = 2K2CrO4 + H2O


Slide 34

Соединения хрома (VI) – сильные окислители Cr2O72– Cr3+ Cr(OH)3 [Cr(OH)6]3– H+ H2O OH– Cr2O72– + 14H+ + 6e > 2Cr3+ + 7H2O Cr2O72– + 7Н2О + 6e > 2[Cr(OH)6]3– + 2ОН–


Slide 35

Окислительные свойства дихроматов Дихроматы, например дихромат калия K2Cr2O7 – сильные окислители. Под действием восстановителей дихроматы в кислой среде переходят в соли хрома (III). Примером такой реакции может служить окисление сульфита натрия раствором дихромата калия в кислой среде. К раствору дихромата калия добавляем серную кислоту и раствор сульфита натрия. K2Cr2O7+3Na2SO3+4H2SO4=Cr2(SO4)3+3Na2SO4+K2SO4+ 4H2O Оранжевая окраска, характерная для дихроматов, переходит в зеленую. Образовался раствор сульфата хрома (III) зеленого цвета. Соли хрома - ярко окрашены, именно поэтому элемент получил такое название: "хром", что в переводе с греческого означает "цвет, краска". опыт


Slide 36

1. Zn + K2Cr2O7 +H2SO4 > ZnSO4 + Cr2(SO4)3 +K2SO4 +H2O 2. K2Cr2O7 + H2S +H2SO4 > S + Cr2(SO4)3+K2SO4+H2O 3. K2Cr2O7 + H2O2 + H2SO4 >O2 + Cr2(SO4)3 + K2SO4 +H2O 4. K2Cr2O7 + H2O + H2S > S + Cr(OH)3 + KOH 5. K2Cr2O7 + H2O + K2S > S + K3[Cr(OH)6] + KOH Дихроматы проявляют окислительные свойства не только в растворах, но и в твердом виде: K2Cr2O7 + S > K2SO4 + Cr2O3 K2Cr2O7 + С > K2СO3 + СО + Cr2O3 K2Cr2O7 + Al > Cr + KAlO2 + Al2O3 Рассмотрите эти реакции как окислительно-восстановительные Расставьте коэффициенты. K2Cr2O7 + KOH + (NH4)2S > S + K3[Cr(OH)6] + NH3


Slide 37

Дихромат калия (хромпик) широко применяется как окислитель органических соединений: 3С2H5OH + K2Cr2O7 + 4H2SO4 CH3– CHO + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + 7H2O 3С3H7OH + K2Cr2O7 + 4H2SO4 3CH3– C–CH3 + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + 7H2O ¦ O


Slide 38

Хроматы щелочных металлов плавятся без разложения, а дихроматы при высокой температуре превращаются в хроматы. Дихромат аммония разлагается при нагревании: (NH4)2Cr2O7 Cr2O3 + N2 + 4H2O 180°C


Slide 39

В ряду гидроксидов хрома различных степеней окисления Cr(ОН)2 — Cr(ОН)3 — Н2CrО4 закономерно происходит ослабление основных свойств и усиление кислотных. Такое изменение свойств обусловлено увеличением степени окисления и уменьшением ионных радиусов хрома. В этом же ряду последовательно усиливаются окислительные свойства. Соединения Cr (II) — сильные восстановители, легко окисляются, превращаясь в соединения хрома (III). Соединения хрома(VI) — сильные окислители, легко восстанавливаются в соединения хрома (III). Соединения хрома (III), могут при взаимодействии с сильными восстановителями проявлять окислительные свойства, переходя в соединения хрома (II), а при взаимодействии с сильными окислителями проявлять восстановительные свойства, превращаясь в соединения хрома (VI).


Slide 40

Степень окисления хромa +2 +3 +6 Оксид CrO Cr2O3 CrO3 Гидроксид Cr(OH)2 Cr(OH)3 H2CrO4 H2Cr2O7 Кислотные и окислительные свойства возрастают Основные и восстановительные свойства возрастают Соединения хрома


Slide 41

Домашнее задание: Выполнить ОВР! Используем презентацию «ОВР по теме «ХРОМ»


Slide 42

СПАСИБО ЗА РАБОТУ!


Slide 43

Начала химии. Современный курс для поступающих в ВУЗы. – М.: 1Федеративная Книготорговая Компания. Химия. Подготовка к ЕГЭ: учебно-методическое пособие / Под ред. В.Н. Доронькина. – Ростов н/Дону: Легион Химия. Пособие для поступающих в вузы /О.О. Максименко. – М. : Филол. о-во СЛОВО: Изд-во Эксмо Интернет-ресурсы (картинки, видеофрагменты: 1) Единая образовательная коллекция цифровых ресурсов. Химия. Неорганическая химия. Металлы побочных подгрупп. Хром. Видеопыты. http://school-collection.edu.ru/ 2) Образовательная коллекция Химия для всех XXI Химические опыты со взрывами и без


×

HTML:





Ссылка: