Хром и неговите съединения


Категория на документа: Химия


При стайна температура не взаимодейства с кислорода от въздуха и водата. При нагряване взаимодейства с кислорода, азота, сярата, въглерода, с халогенните елементи. Хромът в силно диспергирано състояние проявяват свойството пирофорност, като при обикновена температура изгаря до съответни оксиди.

Хромът се разтваря в разредени HCl, H2SO4 и HF киселини при обикновена температура, тъй като в реда на относителната активност на металите се намира между цинка и желязото. Концентрираните HNO3 и H2SO4, както и царска вода го пасивират.
V. Химични съединения
1. Оксиди

Хромният (VI ) окис CrO3 се получава като смесят концентрирани разтвори на K2Cr2O7 и H2SO4, в резултат на което той се отделя под формата на червена кристална утайка:

K2Cr2O7 и H2SO4 -› K2SO4+2CrO3+H2O

Хромният (VI) оксид е силно хигроскопичен. С водата образува хромна H2CrO4 и дихромна киселини H2Cr2O7. При нагряване до 197°C се стапя, а към 400° C се разлага до Cr2O3 и се отделя кислород. Хромният (VI) оксид има верижна структура. Веригите са изградени от тетраедри ( Cr е в sp3 - хибридно състояние), свързани с общи кислородни мостове. Оксидът Cr (+6) е силен окислител. Някои органични вещества като CH3OH, C2H5OH при контакт с него се самозапалват. Той е силно отровен.
2. Хидроксиди (оксокиселини). Соли
* Хромна киселина H2CrO4. При разтваряне на CrO3 във вода се получава жълто или оранжево оцветени разтвори в зависимост от концентрацията на разтвора и киселиността на средата. В разтвори на хромна киселина H2CrO4 и нейни соли Me2(+1)CrO4 се установява равновесието:

2CrO42 + 2H3O+ -› Cr2O72- + 3H2O

лимонено жълт оранжево червен
* В кисела среда при pH < 2 в разтвора преоблагават дихроматни йони Cr2O72- , а в алкална, при pH>6 хроматни йони CrO42. Хромната киселина не е изолирана в свободно състояние. С увеличаване на концентрацията на разтвора се получават полихромни (VI) киселини с обща формула H2CrnO3n+1,където n=1,2,3,4 съответно при хромната H2CrO4, дихромната H2Cr2O7, трихромната H2Cr3O10 и тетрахромната H2Cr4O13 киселини. Анионите на тези киселини имат верижна структура и са изградени съответно от два (Cr2O72-), три (Cr3O102-) и четири (Cr4O132- ) тетраедъра, свързани помежду си с общ кислороден атом. От солите на хромните киселини значение имат алкалните хромати и дихромати , които се използват за получаването на останалите съединения на хрома. Те са силни окислители.
* Дихроматният анион Cr2O72- е един от най-силните окислители в кисела среда. Смес от K2Cr2O7 и концентрирана H2SO4 е известна като бихроматна смес и се използва за почистване на лабораторни съдове. Амониевият хромат (NH4)2CrO4 и амониевият дихромат (NH4)2Cr2O7 са по-нестабилни от алкалните соли. При нагряване се разлагат като образуват Cr2O3. Хроматите и дихроматите на алкалоземните метали и тези на Ag, Pb са слабо разтворими във вода.
3. Пероксо съединения
* Хроментният (VI ) флуорид CrF6 е силен окислител. Той представлява лимоненожълто, кристално вещество. Получава се чрез директно взаимодействие на простите вещества и е нестабилен.
VI. Приложение на хрома и неговите съединения
* Хромът се използва като легираща добавка в металургията на стоманата, като повишава механичните и антикорозионните й качества. Хромовата стомана се отличава с голяма твърдост и киселинноустойчивост. Неръждаемата стомана съдържа 13% хром. Медицинските инструменти са покрити с тънък слой хром, сплав от хром и никел (20:80) е известно като нихрон и се използва за направата на електронагревателни прибори, работещи при висока температура.
* Хромът намира приложение и като катализатор в химическата промишленост.
* Практическо приложение са намерили и съединенията на този елемент. Хромният оксид намира приложение в главнотехниката. Хромният оксид проявява метална проводимост и феромагнитни свойства. Използва се за приготвяне на магнетофонни ленти. Прилага в стъкларската и порцелановата промишленост като зелена минерална боя и като абразивен материал. Хромната стипца се използва в кожарската промишленост и бояджийството. Някои хромати са познати като(жълта), (червена), (цинковозелена). Хроматите и дихроматите се използват като окислители в пиротехниката, в фотографията за обработване на желатина в кожарската промишленост.
VII. Значение на хрома
1. Биологично значение
* Хромът се отнася към биогенните микроелементи. Като такъв все още е недостатъчно изучен, но биогенната му роля е безспорна. Установено е, че той влиза в състава на някои ензими като пепсина например, участващи в окислително редукционни реакции в клетката.
* В медицината той е микроелемент за укрепване на тъканите и регулиране на кръвната захар, но в дози до 25-100 мкг.
* Хромът играе ключова роля в метаболизма на въглехидратите чрез участие в създаването на съединение, наречено "глюкозно - толерантен фактор" или "GTF". Хранителни вещества, свързани с GTF, играят важна роля в баланса на кръвната захар.
* Всички хромни съединения са силно отровни. Приети вътрешно, особено тези при които степента на окисление на хрома е +6, нанасят тежки поражения на нервната система и бъбреците. Леталната доза за човека е 0,25-0,30гр.
2. Промишлено приложение
* Широко приложение намират хромовите сплави. Хромовите легирани стомани притежават ценни качества корозионна и повишена механична устойчивост.
* Солите на хрома придават изумрудено зеления цвят на стъклото и е отговорен за червения цвят на рубина, като се използва за добиване на синтетичните рубини.
* От хромова сплав също така се правят и гаечни ключове и рамки на велосипеди.
* Като метал се ползва за изготвяне на твърди и неръждаеми стомани и покрития.
* Хромът се използва за хромиране на различни метални предмети. Освен че им придава по-красив външен вид, той ги предпазва от корозия.
VIII. Библиография :
* National Geographic България брой януари 2008 г. стр. 47
* Павлова, М., Е. Бояджиева, в. Иванова, Химия и опазване на околната среда за 9. клас. Педагог 6), София (2002)
* Уикипедия (българска, английска и италианска)
* http://pomagalo.bg
* http://referati.org
* http://kabinata.com
* Николов М., Р. Николова, Учебник по химия за кандидат-студенти - органична химия





Сподели линка с приятел:





Яндекс.Метрика
Хром и неговите съединения 9 out of 10 based on 2 ratings. 2 user reviews.