ХРОМ

Наука » Химия

Хром обнаружил в 1766 г. в «красной свинцовой руде» (минерале крокоите PbCrО4), привезённой с Урала, рус­ский минералог И. Г. Леман. А в сво­бодном виде металл впервые выделил в 1797 г. французский химик Луи Ни­кола Воклен.

Хром — довольно распространён­ный элемент. В земной коре его содер­жится примерно столько же, сколько хлора и ванадия, — 0,02%. Среди минералов хрома преобладает хромовый железняк, или хромит, FeCr2O4. При его восстановлении углём образуется феррохром — сплав хрома с железом: FeCr2O4+4С=Fe+2Cr+4CO. Для получения чистого металла хроми­стый железняк очищают от железа, переводя хром в высшую степень окисления (+6), и лишь затем восста­навливают его алюминием.

Феррохром (содержащий около 60 % хрома) и чистый хром исполь­зуются в качестве добавок к сталям: образующийся сплав — хромистая сталь — отличается высокой твёрдо­стью и устойчив к окислению. Самая популярная марка нержавеющей стали содержит 18% хрома и 6% никеля. Та­кая сталь используется в химической и нефтехимической промышленно­сти, а также для изготовления бытовых приборов. Сплавы хрома с никелем — нихромы не только устойчивы к кор­розии, но и обладают высоким элект­рическим сопротивлением. Из них изготовляют спирали накаливания электронагревательных приборов. Многие изделия покрывают тонким (0,1 мкм) слоем хрома — хромируют. Хромовое покрытие придаёт изде­лию красивый внешний вид и защи­щает его от коррозии.

Название «хром» (от греч. «хро­ма» — «цвет», «краска»), предложенное Вокленом, подчёркивает разнообра­зие окраски солей этого металла. Так, в водных растворах соединения хрома (П) имеют небесно-голубой цвет, хрома (III) — фиолетовый или зелё­ный, хрома (VI) — оранжевый или жёлтый.

При растворении в кислотах-не­окислителях, например соляной, хром переходит в степень окисления +2: Cr+2HCl=CrСl22. Увы, обра­зующийся светло-голубой раствор устойчив лишь в отсутствие кислоро­да. На воздухе он мгновенно зеленеет, поскольку хром окисляется: 4CrС12+4НСl2 = 4CrСl3+2Н2О.

Если соединения хрома(П) прояв­ляют основные свойства, то соедине­ния трёхвалентного хрома амфотерны. Гидроксид хрома (III) Cr(ОН)3, осаждающийся из раствора соли хро­ма под действием аммиака: CrCl3+3NH3•Н2О=Cr(OH)3¯+3NH4Cl, яв­ляется' амфотерным основанием. При растворении его в кислотах образу­ются соли хрома (III): 2Cr(ОН)3+3H2SO4=Cr2(SO4)3+6H2O, а в едких щелочах — гидроксохроматы (III) ще­лочных металлов (их называют так­же хромитами): Cr(OH)3+3NaOH=Na3[Cr(OH)6]. 

В кислой среде соединения хро­ма (III) довольно устойчивы к окисле­нию, однако в присутствии щёлочи легко окисляются до хроматов:

2Na3[Cr(OH)6]+4NaOH+3Br2=2Na2CrO4+6NaBr+8H2O. 

Хроматы — соли жёлтого цвета, производные устойчивой только в очень разбавленных растворах хро­мовой кислоты Н2CrО4. Хроматы ще­лочных металлов хорошо раство­римы в воде. В кислой среде они переходят в оранжевые дихроматы (бихроматы) — соли двухромовой кислоты Н2Cr2О7:

2Na2CrO4+H2SO4=Na2SO4+Na2Cr2O7+H2O. 

При подщелачивании дихромат вновь превращается в хромат: Na2Cr2O7+2NaOH=2Na2CrO4+

2О, и раствор опять становится жёлтым.

Дихромат-ион представляет собой два тетраэдра [CrO4], соединённых общей вершиной. При дальнейшем подкислении раствора дихромата к этим двум тетраэдрам присоединяется третий — образуются тёмно-красные трихроматы (например, К2Cr3О10), затем тетрахроматы (К2Cr4О13) и, на­конец, красные кристаллы оксида хрома (VI) CrО3 — ангидрида хромо­вой и двухромовой кислот.

В кислой среде бихроматы являют­ся сильными окислителями. Продук­ты их восстановления — ионы Cr3+:

К2Cr2О7+4H2SO4+3K2SO3=Cr2(SO4)3+4K2SO4+4H2O. 

При пониженной температуре из образовавшегося раствора удаётся выделить фиолетовые кристаллы хромокалиевых квасцов KCr(SO4)2•12Н2О.

Тёмно-красный раствор, получае­мый при добавлении концентриро­ванной серной кислоты к насыщен­ному водному раствору дихромата калия, называется «хромпик». В лабо­раториях он служит для мытья и обезжиривания химической посуды. Посуду осторожно ополаскивают хромпиком, который не выливают в раковину, а используют многократно. В конце концов смесь становится зе­лёной — весь хром в таком растворе уже перешёл в форму Сr3+.

Особенно сильный окислитель — оксид хрома (VI) СrО3. С его помощью можно зажечь спиртовку без спичек: достаточно прикоснуться к смочен­ному спиртом фитилю палочкой с несколькими кристалликами этого вещества.

При разложении CrО3 может быть получен тёмно-коричневый порошок оксида хрома (IV) CrО2. Он обладает ферромагнитными свойствами и ис­пользуется в магнитных лентах неко­торых типов аудиокассет.

В организме взрослого человека содержится всего около 6 мг хрома. Многие соединения этого элемента (особенно хроматы и дихроматы) токсичны, а некоторые из них явля­ются канцерогенами, т. е. способны вызывать рак.

ХРОМ

Хром — серебристо-белый металл, твёрдый и тугоплавкий (tnл=1890 °С). При комнатной температуре он не окисляется на воздухе. Слиток металла устойчив к окислению даже при повышенной температуре, в то время как порошок хрома сгорает на воздухе уже при 300 °С, образуя зелёный оксид хрома (III) Cr2О3.

 

ХРОМ

 

Окраска соединений хрома:

1  — CrCl2;

2 — [Cr(Н2О)5Cl]Cl2;

3 — [Cr(H2O)6]Cl3;

4 — Cr(ОН) ;

5 — Na3[Cr(OH)6].

 

Растворы хромата (слева) и дихромата калия легко переходят друг в друга при изменении кислотности среды.



Источник: Мир Энциклопедий Аванта+
Авторы: Андрей Дроздов, Илья Леенсон, Дмитрий Трифонов, Денис Жилин, Александр Серов, Андрей Бреев, Андрей Шевельков, Вадим Ерёмин, Юлия Яковлева, Оксана Рыжова, Виктория Предеина, Наталья Морозова, Алексей Галин, Сергей Каргов, Сергей Бердоносов, Александр Сигеев, Оксана Помаз, Григорий Середа, Владимир Тюрин, Антон Максимов, Вячеслав Загорский, Леонид Каневский, Александр Скундин, Борис Сумм, Игнат Шилов, Екатерина Менделеева, Валерий Лунин, Абрам Блох, Пётр Зоркий, Александр Кури, Екатерина Иванова, Дмитрий Чаркин, Сергей Вацадзе, Григорий Серела, Анастасия Ростоцкая, Александр Серое, Анастасия Сигеева
Авторское право на материал
Копирование материалов допускается только с указанием активной ссылки на статью!

Похожие статьи

Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.