ลักษณะของความสำคัญทางชีวภาพของโครเมียมในวิชาเคมี วิชาเลือก "โครเมียมและสารประกอบของมัน" การสังเคราะห์ทับทิมเทียม

"การวิจัยแห่งชาติมหาวิทยาลัยโปลีเทคนิค Tomsk"

สถาบันธรณีวิทยาและธรณีเคมีทรัพยากรธรรมชาติ

โครเมียม

ตามระเบียบวินัย:

เคมี

สมบูรณ์:

นักเรียนกลุ่ม 2G41 Tkacheva Anastasia Vladimirovna 29/10/2014

ตรวจสอบแล้ว:

อาจารย์ Stas Nikolay Fedorovich

ตำแหน่งในตารางธาตุ

โครเมียม- องค์ประกอบของกลุ่มย่อยด้านข้างของกลุ่มที่ 6 ของคาบที่ 4 ของระบบธาตุขององค์ประกอบทางเคมีของ D. I. Mendeleev มีเลขอะตอม 24 แสดงด้วยสัญลักษณ์ Cr(ละติน โครเมียม- สารง่ายๆ โครเมียม- โลหะหนักที่มีสีฟ้าอมขาว บางครั้ง Chrome ถูกจัดว่าเป็นโลหะประเภทเหล็ก

โครงสร้างอะตอม

17 Cl)2)8)7 - แผนภาพโครงสร้างอะตอม

1s2s2p3s3p - สูตรอิเล็กทรอนิกส์

อะตอมอยู่ในยุคที่ 3 และมีระดับพลังงาน 3 ระดับ

อะตอมอยู่ในกลุ่มที่ 7 ในกลุ่มย่อยหลัก - ที่ระดับพลังงานภายนอก 7 อิเล็กตรอน

คุณสมบัติขององค์ประกอบ

คุณสมบัติทางกายภาพ

โครเมียมเป็นโลหะมันวาวสีขาวที่มีโครงตาข่ายตรงกลางลูกบาศก์ a = 0.28845 นาโนเมตร มีคุณลักษณะด้านความแข็งและความเปราะบาง มีความหนาแน่น 7.2 กรัม/ซม.3 ซึ่งเป็นหนึ่งในโลหะบริสุทธิ์ที่แข็งที่สุด (รองจากเบริลเลียม ทังสเตน และยูเรเนียมเท่านั้น) ) โดยมีจุดหลอมเหลว 1903 องศา และมีจุดเดือดประมาณ 2570 องศา C. ในอากาศ พื้นผิวของโครเมียมถูกปกคลุมไปด้วยฟิล์มออกไซด์ ซึ่งช่วยป้องกันการเกิดออกซิเดชันเพิ่มเติม การเติมคาร์บอนลงในโครเมียมจะช่วยเพิ่มความแข็งอีกด้วย

คุณสมบัติทางเคมี

โครเมียมเป็นโลหะเฉื่อยภายใต้สภาวะปกติ แต่เมื่อถูกความร้อนจะค่อนข้างมีฤทธิ์

ปฏิกิริยากับอโลหะ

เมื่อถูกความร้อนสูงกว่า 600°C โครเมียมจะเผาไหม้ในออกซิเจน:

4Cr + 3O 2 = 2Cr 2 O 3

ทำปฏิกิริยากับฟลูออรีนที่ 350°C กับคลอรีนที่ 300°C กับโบรมีนที่ความร้อนแดง ทำให้เกิดโครเมียม (III) เฮไลด์:

2Cr + 3Cl2 = 2CrCl3

ทำปฏิกิริยากับไนโตรเจนที่อุณหภูมิสูงกว่า 1,000°C ให้เกิดไนไตรด์:

2Cr + N 2 = 2CrN

หรือ 4Cr + N 2 = 2Cr 2 N

2Cr + 3S = Cr 2 ส 3

ทำปฏิกิริยากับโบรอน คาร์บอน และซิลิคอน เกิดเป็นโบไรด์ คาร์ไบด์ และซิลิไซด์:

Cr + 2B = CrB 2 (การก่อตัวของ Cr 2 B, CrB, Cr 3 B 4, CrB 4)

2Cr + 3C = Cr 2 C 3 (การก่อตัวของ Cr 23 C 6, Cr 7 B 3 ที่เป็นไปได้)

Cr + 2Si = CrSi 2 (การก่อตัวของ Cr 3 Si, Cr 5 Si 3, CrSi)

ไม่ทำปฏิกิริยาโดยตรงกับไฮโดรเจน

ปฏิสัมพันธ์กับน้ำ

เมื่อบดละเอียดและร้อน โครเมียมจะทำปฏิกิริยากับน้ำเกิดเป็นโครเมียม (III) ออกไซด์และไฮโดรเจน:

2Cr + 3H 2 O = Cr 2 O 3 + 3H 2

ปฏิกิริยากับกรด

ในชุดโลหะแรงดันไฟฟ้าเคมีไฟฟ้า โครเมียมจะอยู่ก่อนไฮโดรเจน โดยจะแทนที่ไฮโดรเจนจากสารละลายของกรดที่ไม่ออกซิไดซ์:

Cr + 2HCl = CrCl 2 + H 2;

Cr + H 2 SO 4 = CrSO 4 + H 2

เมื่อมีออกซิเจนในบรรยากาศจะเกิดเกลือโครเมียม (III):

4Cr + 12HCl + 3O 2 = 4CrCl 3 + 6H 2 O

กรดไนตริกและซัลฟิวริกเข้มข้นจะผ่านโครเมียม โครเมียมสามารถละลายได้เมื่อมีความร้อนสูงเท่านั้น เกลือของโครเมียม (III) และผลิตภัณฑ์ลดกรดเกิดขึ้น:

2Cr + 6H 2 SO 4 = Cr 2 (SO 4) 3 + 3SO 2 + 6H 2 O;

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

ปฏิกิริยากับรีเอเจนต์ที่เป็นด่าง

โครเมียมไม่ละลายในสารละลายอัลคาไลที่เป็นน้ำ แต่จะค่อยๆ ทำปฏิกิริยากับอัลคาไลที่ละลายจนเกิดเป็นโครไมต์และปล่อยไฮโดรเจนออกมา:

2Cr + 6KOH = 2KCrO 2 + 2K 2 O + 3H 2

ทำปฏิกิริยากับการละลายของสารออกซิไดซ์ที่เป็นด่าง เช่น โพแทสเซียมคลอเรต และโครเมียมจะถูกแปลงเป็นโพแทสเซียมโครเมต:

Cr + KClO 3 + 2KOH = K 2 CrO 4 + KCl + H 2 O

การนำโลหะกลับมาใช้ใหม่จากออกไซด์และเกลือ

โครเมียมเป็นโลหะที่มีฤทธิ์ซึ่งสามารถแทนที่โลหะจากสารละลายเกลือได้: 2Cr + 3CuCl 2 = 2CrCl 3 + 3Cu

คุณสมบัติของสารเชิงเดี่ยว

มีความเสถียรในอากาศเนื่องจากการทู่ ด้วยเหตุผลเดียวกัน มันไม่ทำปฏิกิริยากับกรดซัลฟิวริกและกรดไนตริก ที่อุณหภูมิ 2,000 °C จะเผาไหม้เป็นโครเมียมสีเขียว (III) ออกไซด์ Cr 2 O 3 ซึ่งมีคุณสมบัติเป็นแอมโฟเทอริก

สารประกอบของโครเมียมกับโบรอน (โบไรด์ Cr 2 B, CrB, Cr 3 B 4, CrB 2, CrB 4 และ Cr 5 B 3) กับคาร์บอน (คาร์ไบด์ Cr 23 C 6, Cr 7 C 3 และ Cr 3 C 2) ถูกสังเคราะห์ด้วยซิลิคอน (ซิลิไซด์ Cr 3 Si, Cr 5 Si 3 และ CrSi) และไนโตรเจน (ไนไตรด์ CrN และ Cr 2 N)

สารประกอบ Cr(+2)

สถานะออกซิเดชัน +2 สอดคล้องกับออกไซด์ CrO พื้นฐาน (สีดำ) เกลือ Cr 2+ (สารละลายสีน้ำเงิน) ได้มาจากการลดเกลือ Cr 3+ หรือไดโครเมตด้วยสังกะสีในตัวกลางที่เป็นกรด (“ไฮโดรเจน ณ เวลาที่ปล่อยออกมา”):

เกลือ Cr 2+ ทั้งหมดนี้เป็นตัวรีดิวซ์ที่รุนแรงถึงจุดที่เมื่อยืนนิ่ง พวกมันจะแทนที่ไฮโดรเจนจากน้ำ ออกซิเจนในอากาศ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรด จะออกซิไดซ์ Cr 2+ ซึ่งส่งผลให้สารละลายสีน้ำเงินเปลี่ยนเป็นสีเขียวอย่างรวดเร็ว

ไฮดรอกไซด์ Cr(OH) 2 สีน้ำตาลหรือสีเหลืองจะตกตะกอนเมื่อเติมอัลคาไลลงในสารละลายของเกลือโครเมียม (II)

สังเคราะห์โครเมียมไดเฮไลด์ CrF 2, CrCl 2, CrBr 2 และ CrI 2

สารประกอบ Cr(+3)

สถานะออกซิเดชัน +3 สอดคล้องกับแอมโฟเทอริกออกไซด์ Cr 2 O 3 และไฮดรอกไซด์ Cr (OH) 3 (สีเขียวทั้งคู่) นี่คือสถานะออกซิเดชันที่เสถียรที่สุดของโครเมียม สารประกอบโครเมียมในสถานะออกซิเดชันนี้มีสีตั้งแต่สีม่วงสกปรก (ไอออน 3+) ไปจนถึงสีเขียว (มีแอนไอออนอยู่ในทรงกลมโคออร์ดิเนชัน)

Cr 3+ มีแนวโน้มที่จะเกิดซัลเฟตสองเท่าในรูปแบบ M I Cr(SO 4) 2 · 12H 2 O (สารส้ม)

โครเมียม (III) ไฮดรอกไซด์ได้มาจากการทำปฏิกิริยาแอมโมเนียกับสารละลายเกลือโครเมียม (III):

Cr+3NH+3H2O→Cr(OH)↓+3NH

คุณสามารถใช้สารละลายอัลคาไลได้ แต่จะมีการสร้างไฮดรอกโซคอมเพล็กซ์ที่ละลายน้ำได้มากเกินไป:

Cr+3OH→Cr(OH)↓

Cr(OH)+3OH→

โดยการหลอม Cr 2 O 3 กับอัลคาลิสจะได้โครไมต์:

Cr2O3+2NaOH→2NaCrO2+H2O

โครเมียม (III) ออกไซด์ที่ยังไม่ผ่านการเผาจะละลายในสารละลายอัลคาไลน์และกรด:

Cr2O3+6HCl→2CrCl3+3H2O

เมื่อสารประกอบโครเมียม(III) ถูกออกซิไดซ์ในตัวกลางที่เป็นด่าง สารประกอบโครเมียม(VI) จะถูกสร้างขึ้น:

2Na+3H O→2NaCrO+2NaOH+8H O

สิ่งเดียวกันนี้เกิดขึ้นเมื่อโครเมียม (III) ออกไซด์ถูกหลอมรวมกับสารอัลคาไลและสารออกซิไดซ์ หรือกับอัลคาไลในอากาศ (สารที่หลอมละลายจะได้สีเหลือง):

2Cr2O3+8NaOH+3O2→4Na2CrO4+4H2O

สารประกอบโครเมียม (+4)[

ด้วยการสลายตัวอย่างระมัดระวังของโครเมียม (VI) ออกไซด์ CrO 3 ภายใต้สภาวะไฮโดรเทอร์มอล จะได้โครเมียม (IV) ออกไซด์ CrO 2 ซึ่งเป็นเฟอร์โรแมกเนติกและมีค่าการนำไฟฟ้าของโลหะ

ในบรรดาโครเมียมเตตราฮาไลด์ CrF 4 มีความเสถียร ส่วนโครเมียมเตตราคลอไรด์ CrCl 4 มีอยู่ในไอระเหยเท่านั้น

สารประกอบโครเมียม (+6)

สถานะออกซิเดชัน +6 สอดคล้องกับโครเมียมที่เป็นกรด (VI) ออกไซด์ CrO 3 และกรดจำนวนหนึ่งซึ่งมีความสมดุลระหว่างนั้น สิ่งที่ง่ายที่สุดคือโครเมียม H 2 CrO 4 และไดโครเมียม H 2 Cr 2 O 7 . พวกมันก่อตัวเป็นเกลือสองชุด: โครเมตสีเหลืองและไดโครเมตสีส้มตามลำดับ

โครเมียม (VI) ออกไซด์ CrO 3 เกิดขึ้นจากปฏิกิริยาของกรดซัลฟิวริกเข้มข้นกับสารละลายของไดโครเมต ออกไซด์ที่เป็นกรดทั่วไป เมื่อทำปฏิกิริยากับน้ำจะเกิดกรดโครมิกที่ไม่เสถียรอย่างแรง: โครมิก H 2 CrO 4, ไดโครมิก H 2 Cr 2 O 7 และกรดไอโซโพลีอื่น ๆ ด้วยสูตรทั่วไป H 2 Cr n O 3n+1 การเพิ่มขึ้นของระดับการเกิดพอลิเมอไรเซชันเกิดขึ้นกับค่า pH ที่ลดลงนั่นคือการเพิ่มขึ้นของความเป็นกรด

ในปี พ.ศ. 2309 ศาสตราจารย์วิชาเคมีและหัวหน้าห้องปฏิบัติการเคมีของสถาบันวิทยาศาสตร์เซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก I.G. เลห์แมนบรรยายถึงแร่ชนิดใหม่ที่พบในเทือกเขาอูราลที่เหมืองเบเรซอฟสกี้ ซึ่งเรียกว่า "ตะกั่วแดงไซบีเรีย" PbCrO 4 ชื่อที่ทันสมัยคือ crocoite ในปี พ.ศ. 2340 นักเคมีชาวฝรั่งเศส L. N. Vauquelin ได้แยกโลหะทนไฟชนิดใหม่ออกมา
องค์ประกอบนี้ได้รับชื่อมาจากภาษากรีก χρῶμα - สี, สี - เนื่องจากความหลากหลายของสีของสารประกอบ

การค้นหาในธรรมชาติและการได้รับ:

แร่โครเมียมที่พบมากที่สุดคือแร่เหล็กโครเมียม FeCr 2 O 4 (โครไมต์) ซึ่งมีแหล่งสะสมมากมายซึ่งพบได้ในเทือกเขาอูราลและคาซัคสถาน แร่ธาตุที่สำคัญที่สุดอันดับสองคือ crocoite PbCrO 4 สัดส่วนมวลของโครเมียมในเปลือกโลกคือ 0.03% โครเมียมธรรมชาติประกอบด้วยส่วนผสมของไอโซโทป 5 ชนิดที่มีเลขมวล 50, 52, 53, 54 และ 56; ไอโซโทปกัมมันตภาพรังสีอื่น ๆ ก็ได้มาจากการประดิษฐ์เช่นกัน
ได้รับโครเมียมในปริมาณหลักและใช้ในรูปของโลหะผสมกับเหล็ก เฟอร์โรโครม โดยรีดิวซ์โครไมต์ด้วยโค้ก: FeCr 2 O 4 + 4C = Fe + 2Cr + 4CO
โครเมียมบริสุทธิ์ได้มาจากการลดออกไซด์ด้วยอลูมิเนียม: Cr 2 O 3 + 2Al = 2Cr + Al 2 O 3
หรืออิเล็กโทรไลซิสของสารละลายในน้ำของสารประกอบโครเมียม

คุณสมบัติทางกายภาพ:

โครเมียมเป็นโลหะมันเงาสีขาวอมเทา มีลักษณะคล้ายกับเหล็ก ซึ่งเป็นโลหะที่แข็งที่สุดชนิดหนึ่ง ร= 7.19 กรัม/ซม. 3, Tmelt=2130K, Tboil=2945K โครเมียมมีคุณสมบัติเฉพาะของโลหะทั้งหมด โดยนำความร้อนและไฟฟ้าได้ดี และมีลักษณะความแวววาวเหมือนโลหะส่วนใหญ่

คุณสมบัติทางเคมี:

โครเมียมมีความเสถียรในอากาศเนื่องจากการทู่ - การก่อตัวของฟิล์มออกไซด์ป้องกัน ด้วยเหตุผลเดียวกัน จึงไม่ทำปฏิกิริยากับกรดซัลฟิวริกและกรดไนตริกเข้มข้น ที่อุณหภูมิ 2,000°C จะเผาไหม้เป็นโครเมียมสีเขียว (III) ออกไซด์ Cr 2 O 3
เมื่อถูกความร้อน มันจะทำปฏิกิริยากับอโลหะหลายชนิด ซึ่งมักเกิดเป็นสารประกอบที่มีองค์ประกอบที่ไม่ใช่ปริมาณสัมพันธ์ เช่น คาร์ไบด์ โบไรด์ ซิลิไซด์ ไนไตรด์ ฯลฯ
โครเมียมก่อให้เกิดสารประกอบจำนวนมากในสถานะออกซิเดชันต่างๆ ส่วนใหญ่เป็น +2, +3, +6

การเชื่อมต่อที่สำคัญที่สุด:

สถานะออกซิเดชัน +2- ออกไซด์พื้นฐาน CrO (สีดำ), ไฮดรอกไซด์ Cr(OH) 2 (สีเหลือง) เกลือโครเมียม (II) (สารละลายสีน้ำเงิน) ได้มาจากการลดเกลือโครเมียม (III) ด้วยสังกะสีในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรด สารรีดิวซ์ที่แรงมาก พวกมันจะถูกออกซิไดซ์อย่างช้าๆ ด้วยน้ำ และปล่อยไฮโดรเจนออกมา

สถานะออกซิเดชัน +3- สถานะออกซิเดชันที่เสถียรที่สุดของโครเมียมนั้นสอดคล้องกับ: amphoteric ออกไซด์ Cr 2 O 3 และไฮดรอกไซด์ Cr (OH) 3 (ทั้งสีเทาสีเขียว), เกลือโครเมียม (III) - สีเทาสีเขียวหรือสีม่วง, chromites MCrO2 ซึ่งก็คือ ได้จากการหลอมโครเมียมออกไซด์กับอัลคาลิส, เตตร้า- และเฮกซะไฮดรอกโซโครเมต (III) ที่ได้จากการละลายโครเมียม (III) ไฮดรอกไซด์ในสารละลายอัลคาไล (สีเขียว) ซึ่งเป็นสารประกอบเชิงซ้อนของโครเมียมจำนวนมาก

สถานะออกซิเดชัน +6- สถานะออกซิเดชันลักษณะที่สองของโครเมียม ซึ่งสอดคล้องกับโครเมียมที่เป็นกรด (VI) ออกไซด์ CrO 3 (ผลึกสีแดง ละลายในน้ำ เกิดเป็นกรดโครมิก), โครมิก H 2 CrO 4, ไดโครมิก H 2 Cr 2 O 7 และกรดโพลีโครมิก เกลือที่เกี่ยวข้อง: โครเมตสีเหลืองและไดโครเมตสีส้ม สารประกอบโครเมียม(VI) เป็นสารออกซิไดซ์ที่แรง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรด ลดลงเหลือสารประกอบโครเมียม(III)
ในสารละลายที่เป็นน้ำ โครเมตจะกลายเป็นไดโครเมตเมื่อความเป็นกรดของตัวกลางเปลี่ยนไป:
2CrO 4 2- + 2H + Cr 2 O 7 2- + H 2 O ซึ่งมาพร้อมกับการเปลี่ยนสี

แอปพลิเคชัน

โครเมียม ในรูปของเฟอร์โรโครม ใช้ในการผลิตเหล็กกล้าอัลลอยด์ (โดยเฉพาะเหล็กกล้าไร้สนิม) และโลหะผสมอื่นๆ โลหะผสมโครเมียม: โครเมียม-30 และโครเมียม-90 ซึ่งขาดไม่ได้สำหรับการผลิตหัวฉีดสำหรับคบเพลิงพลาสม่าที่ทรงพลังและในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ ซึ่งเป็นโลหะผสมที่มีนิกเกิล (นิกโครม) - สำหรับการผลิตองค์ประกอบความร้อน โครเมียมจำนวนมากถูกใช้เป็นสารเคลือบด้วยไฟฟ้าที่ทนทานต่อการสึกหรอและสวยงาม (การชุบโครเมี่ยม)

บทบาททางชีวภาพและผลกระทบทางสรีรวิทยา

โครเมียมเป็นหนึ่งในองค์ประกอบทางชีวภาพและรวมอยู่ในเนื้อเยื่อของพืชและสัตว์อยู่ตลอดเวลา ในสัตว์ โครเมียมเกี่ยวข้องกับการเผาผลาญไขมัน โปรตีน (ส่วนหนึ่งของเอนไซม์ทริปซิน) และคาร์โบไฮเดรต การลดลงของปริมาณโครเมียมในอาหารและเลือดทำให้อัตราการเจริญเติบโตลดลงและเพิ่มคอเลสเตอรอลในเลือด

โครเมียมมีพิษค่อนข้างในรูปบริสุทธิ์ ฝุ่นโลหะโครเมียมทำให้เนื้อเยื่อปอดระคายเคือง สารประกอบโครเมียม(III) ทำให้เกิดโรคผิวหนัง สารประกอบโครเมียม(VI) ทำให้เกิดโรคต่างๆ ในมนุษย์ รวมถึงมะเร็งด้วย MPC ของโครเมียม(VI) ในอากาศ 0.0015 มก./ลบ.ม. 3

Kononova A.S., Nakov D.D., มหาวิทยาลัยแห่งรัฐ Tyumen, กลุ่ม 501(2), 2013

แหล่งที่มา:
โครเมียม (องค์ประกอบ) // Wikipedia. URL: http://ru.wikipedia.org/wiki/Chrome (วันที่เข้าถึง: 01/06/2014)
คลังองค์ประกอบทางเคมียอดนิยม: โครเมียม // URL:

เนื่องจากมีคุณสมบัติป้องกันการกัดกร่อนได้ดีเยี่ยม การชุบโครเมี่ยมช่วยปกป้องโลหะผสมอื่น ๆ จากสนิม นอกจากนี้ การผสมเหล็กกับโครเมียมยังให้ความต้านทานต่อการกัดกร่อนเช่นเดียวกับที่เป็นลักษณะของโลหะอีกด้วย

ดังนั้น เราจะมาพูดคุยกันในวันนี้ว่าคุณลักษณะทางเทคนิคและออกซิเดชันของวัสดุโครเมียม แอมโฟเทริกหลัก คุณสมบัติรีดิวซ์ และการผลิตโลหะจะได้รับผลกระทบอะไรบ้าง นอกจากนี้เรายังจะพบว่าผลของโครเมียมมีต่อคุณสมบัติของเหล็กอย่างไร

โครเมียมเป็นโลหะคาบ 4 ของกลุ่ม 6 ของกลุ่มย่อยทุติยภูมิ เลขอะตอม 24 มวลอะตอม - 51.996 เป็นโลหะแข็งที่มีสีเงินอมฟ้า ในรูปแบบบริสุทธิ์ มันสามารถอ่อนตัวและเหนียวได้ แต่ส่วนผสมของไนโตรเจนหรือคาร์บอนเพียงเล็กน้อยก็ให้ความเปราะบางและความแข็งได้

โครเมียมมักถูกจัดประเภทเป็นโลหะเหล็กเนื่องจากสีของแร่หลักคือแร่เหล็กโครเมียม แต่ได้ชื่อมาจากภาษากรีก "สี", "สี" เนื่องจากสารประกอบของมัน: เกลือของโลหะและออกไซด์ที่มีระดับการเกิดออกซิเดชันที่แตกต่างกันจะถูกทาสีในทุกสีของรุ้ง

• ภายใต้สภาวะปกติ โครเมียมจะเฉื่อยและไม่ทำปฏิกิริยากับออกซิเจน ไนโตรเจน หรือน้ำ
• ในอากาศจะมีการกรองทันที - ปกคลุมด้วยฟิล์มออกไซด์บาง ๆ ซึ่งจะบล็อกออกซิเจนไม่ให้เข้าถึงโลหะได้อย่างสมบูรณ์ ด้วยเหตุผลเดียวกันนี้สารจึงไม่ทำปฏิกิริยากับกรดซัลฟิวริกและกรดไนตริก
• เมื่อถูกความร้อน โลหะจะเริ่มทำงานและทำปฏิกิริยากับน้ำ ออกซิเจน กรด และด่าง

โดดเด่นด้วยโครงตาข่ายลูกบาศก์ที่มีศูนย์กลางลำตัว ไม่มีการเปลี่ยนเฟส ที่อุณหภูมิ 1830 C สามารถเปลี่ยนไปใช้โครงตาข่ายที่มีใบหน้าเป็นศูนย์กลางได้

อย่างไรก็ตาม โครเมียมมีความผิดปกติที่น่าสนใจประการหนึ่ง ที่อุณหภูมิ 37 C คุณสมบัติทางกายภาพบางอย่างของโลหะเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว: ความต้านทานไฟฟ้าและสัมประสิทธิ์การขยายตัวเชิงเส้นเปลี่ยนแปลงไป โมดูลัสยืดหยุ่นจะลดลงเหลือน้อยที่สุดและแรงเสียดทานภายในเพิ่มขึ้น นี่เป็นเพราะการผ่านของจุดนีล: ที่อุณหภูมินี้ สารจะเปลี่ยนคุณสมบัติต้านแม่เหล็กไฟฟ้าไปเป็นพาราแมกเนติก ซึ่งแสดงถึงการเปลี่ยนแปลงระดับแรกและหมายถึงปริมาตรที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว

คุณสมบัติทางเคมีของโครเมียมและสารประกอบอธิบายไว้ในวิดีโอนี้:

คุณสมบัติทางเคมีและกายภาพของโครเมียม

จุดหลอมเหลวและจุดเดือด

ลักษณะทางกายภาพของโลหะได้รับผลกระทบจากสิ่งเจือปน จนถึงระดับที่แม้แต่จุดหลอมเหลวยังพิสูจน์ได้ยาก

• ตามการวัดสมัยใหม่ จุดหลอมเหลวถือเป็น 1907 C โลหะเป็นสารทนไฟ
• จุดเดือดคือ 2671 C

ด้านล่างนี้เราจะให้คำอธิบายทั่วไปเกี่ยวกับคุณสมบัติทางกายภาพและทางแม่เหล็กของโลหะโครเมียม

คุณสมบัติทั่วไปและลักษณะเฉพาะของโครเมียม

คุณสมบัติทางกายภาพ

โครเมียมเป็นหนึ่งในโลหะทนไฟที่มีความเสถียรมากที่สุด

• ความหนาแน่นภายใต้สภาวะปกติคือ 7,200 กิโลกรัม/ลูกบาศก์เมตร m นี่น้อยกว่า
• ความแข็งตามสเกล Mohs คือ 5 และตามสเกล Brinell 7–9 Mn/m2 โครเมียมเป็นโลหะที่แข็งที่สุดที่รู้จัก รองจากยูเรเนียม อิริเดียม ทังสเตน และเบริลเลียมเท่านั้น
• โมดูลัสยืดหยุ่นที่ 20 C คือ 294 GPa นี่เป็นตัวเลขที่ค่อนข้างปานกลาง

เนื่องจากโครงสร้างของมัน - โครงตาข่ายที่มีศูนย์กลางของร่างกายโครเมียมจึงมีลักษณะเฉพาะเช่นอุณหภูมิของช่วงเปราะและเหนียว แต่เมื่อพูดถึงโลหะนี้ ค่านี้จะขึ้นอยู่กับระดับความบริสุทธิ์เป็นอย่างมากและอยู่ในช่วง -50 ถึง +350 C ในทางปฏิบัติ โครเมียมที่ตกผลึกจะไม่มีความเหนียวใดๆ แต่หลังจากการหลอมและการขึ้นรูปแบบอ่อนแล้ว จะกลายเป็น อ่อนได้

ความแข็งแรงของโลหะยังเพิ่มขึ้นเมื่อทำงานด้วยความเย็น สารเติมแต่งอัลลอยด์ยังช่วยเพิ่มคุณภาพนี้อย่างมีนัยสำคัญ

ลักษณะทางอุณหฟิสิกส์

ตามกฎแล้วโลหะทนไฟมีค่าการนำความร้อนในระดับสูงและมีค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนต่ำ อย่างไรก็ตามโครเมียมมีคุณสมบัติแตกต่างกันอย่างเห็นได้ชัด

ที่จุดนีล ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเนื่องจากความร้อนเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว จากนั้นจะเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องตามอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น ที่อุณหภูมิ 29 C (ก่อนกระโดด) ค่าสัมประสิทธิ์คือ 6.2 · 10-6 m/(m K)

ค่าการนำความร้อนเป็นไปตามรูปแบบเดียวกัน: ที่จุดนีล ค่าการนำความร้อนจะลดลง แม้ว่าจะไม่รุนแรงนักและลดลงตามอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น

• ภายใต้สภาวะปกติ ค่าการนำความร้อนของสารคือ 93.7 W/(m · K)
• ความจุความร้อนจำเพาะภายใต้สภาวะเดียวกันคือ 0.45 J/(g K)

คุณสมบัติทางไฟฟ้า

แม้จะมี "พฤติกรรม" ที่ผิดปกติของการนำความร้อน แต่โครเมียมก็เป็นหนึ่งในตัวนำที่ดีที่สุดในปัจจุบันรองจากเงินและทองในพารามิเตอร์นี้

• ที่อุณหภูมิปกติ ค่าการนำไฟฟ้าของโลหะจะเป็น 7.9 · 106 1/(โอห์ม·เมตร)
• ความต้านทานไฟฟ้า – 0.127 (โอห์ม มม.2)/ม.

จนถึงจุดNéel - 38 C สารนี้เป็นสารต้านแม่เหล็กซึ่งก็คือภายใต้อิทธิพลของสนามแม่เหล็กและหากไม่มีคุณสมบัติทางแม่เหล็กปรากฏ ที่อุณหภูมิสูงกว่า 38 C โครเมียมจะกลายเป็นพาราแมกเนติก: มันแสดงคุณสมบัติแม่เหล็กภายใต้อิทธิพลของสนามแม่เหล็กภายนอก

ความเป็นพิษ

ในธรรมชาติ โครเมียมจะพบได้เฉพาะในรูปแบบที่ยึดเกาะเท่านั้น ดังนั้นจึงไม่รวมการเข้ามาของโครเมียมบริสุทธิ์เข้าสู่ร่างกายมนุษย์ อย่างไรก็ตาม เป็นที่ทราบกันว่าฝุ่นโลหะทำให้เนื้อเยื่อปอดระคายเคืองและไม่ดูดซึมผ่านผิวหนัง ตัวโลหะเองไม่เป็นพิษ แต่ก็ไม่สามารถพูดถึงสารประกอบของมันได้เช่นเดียวกัน

• ไตรวาเลนท์โครเมียมปรากฏขึ้นในสภาพแวดล้อมระหว่างการประมวลผล อย่างไรก็ตาม โครเมียมพิโคลิเนตสามารถเข้าสู่ร่างกายมนุษย์โดยเป็นส่วนหนึ่งของผลิตภัณฑ์เสริมอาหาร ซึ่งใช้ในโปรแกรมลดน้ำหนักได้ โลหะไตรวาเลนต์เป็นองค์ประกอบระดับไมโครซึ่งเกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์กลูโคสและมีความสำคัญ ส่วนเกินที่ตัดสินโดยการวิจัยไม่ก่อให้เกิดอันตรายใด ๆ เนื่องจากไม่ถูกดูดซึมโดยผนังลำไส้ แต่สามารถสะสมในร่างกายได้
• สารประกอบโครเมียมเฮกซาวาเลนต์เป็นพิษมากกว่า 100–1,000 เท่า มันสามารถเข้าสู่ร่างกายได้ในระหว่างการผลิตโครเมต, ระหว่างการชุบโครเมียมของวัตถุ และระหว่างการเชื่อมบางอย่าง สารประกอบขององค์ประกอบเฮกซะวาเลนต์คือตัวออกซิไดซ์ที่แรง เมื่อเข้าไปในระบบทางเดินอาหารแล้วจะทำให้มีเลือดออกในกระเพาะอาหารและลำไส้และอาจเกิดการทะลุของลำไส้ได้ สารแทบจะไม่ถูกดูดซึมผ่านผิวหนัง แต่มีฤทธิ์กัดกร่อนรุนแรง - อาจทำให้เกิดแผลไหม้อักเสบและเป็นแผลได้

โครเมียมเป็นองค์ประกอบการผสมที่จำเป็นในการผลิตวัสดุสแตนเลสและทนความร้อน ความสามารถในการต้านทานการกัดกร่อนและการถ่ายโอนคุณภาพนี้ไปยังโลหะผสมยังคงเป็นคุณภาพของโลหะที่เป็นที่ต้องการมากที่สุด

วิดีโอนี้จะกล่าวถึงคุณสมบัติทางเคมีของสารประกอบโครเมียมและคุณสมบัติรีดอกซ์:

คำนิยาม

โครเมียมตั้งอยู่ในคาบที่สี่ของกลุ่ม VI ของกลุ่มย่อยรอง (B) ของตารางธาตุ การกำหนด – Cr. ในรูปของสารธรรมดา - โลหะมันวาวสีเทาอมขาว

Chrome มีโครงสร้างตาข่ายลูกบาศก์ที่มีศูนย์กลางอยู่ที่ตัวถัง ความหนาแน่น - 7.2 ก./ซม.3 จุดหลอมเหลวและจุดเดือดอยู่ที่ 1890 o C และ 2680 o C ตามลำดับ

สถานะออกซิเดชันของโครเมียมในสารประกอบ

โครเมียมสามารถมีอยู่ได้ในรูปของสารธรรมดา - โลหะและสถานะออกซิเดชันของโลหะในสถานะองค์ประกอบเท่ากับ ศูนย์เนื่องจากการกระจายตัวของความหนาแน่นของอิเล็กตรอนในพวกมันมีความสม่ำเสมอ

สถานะออกซิเดชัน (+2) และ (+3) โครเมียมปรากฏในออกไซด์ (Cr +2 O, Cr +3 2 O 3), ไฮดรอกไซด์ (Cr +2 (OH) 2, Cr +3 (OH) 3), เฮไลด์ (Cr +2 Cl 2, Cr +3 Cl 3 ), ซัลเฟต (Cr +2 SO 4, Cr +3 2 (SO 4) 3) และสารประกอบอื่นๆ

โครเมียมยังมีลักษณะเฉพาะด้วยสถานะออกซิเดชัน (+6) : Cr +6 O 3, H 2 Cr +6 O 4, H 2 Cr +6 2 O 7, K 2 Cr +6 2 O 7 เป็นต้น

ตัวอย่างการแก้ปัญหา

ตัวอย่างที่ 1

ตัวอย่างที่ 2

เป้า:เพิ่มพูนความรู้ของนักเรียนในหัวข้อบทเรียนให้ลึกซึ้งยิ่งขึ้น

งาน:

• อธิบายลักษณะโครเมียมว่าเป็นสารอย่างง่าย
• แนะนำให้นักเรียนรู้จักสารประกอบโครเมียมที่มีสถานะออกซิเดชันต่างๆ
• แสดงการพึ่งพาคุณสมบัติของสารประกอบกับระดับของออกซิเดชัน
• แสดงคุณสมบัติรีดอกซ์ของสารประกอบโครเมียม
• พัฒนาทักษะของนักเรียนอย่างต่อเนื่องในการเขียนสมการปฏิกิริยาเคมีในรูปโมเลกุลและไอออนิกและสร้างสมดุลทางอิเล็กทรอนิกส์
• พัฒนาทักษะการสังเกตการทดลองทางเคมีต่อไป

แบบฟอร์มบทเรียน:บรรยายด้วยองค์ประกอบของงานอิสระของนักศึกษาและการสังเกตการทดลองทางเคมี

ความคืบหน้าของบทเรียน

I. การทำซ้ำเนื้อหาจากบทเรียนก่อนหน้า

1. ตอบคำถามและทำงานให้เสร็จสิ้น:

ธาตุใดอยู่ในกลุ่มย่อยโครเมียม

เขียนสูตรอิเล็กทรอนิกส์ของอะตอม

มีองค์ประกอบประเภทใด?

สารประกอบมีสถานะออกซิเดชันอะไรบ้าง?

รัศมีอะตอมและพลังงานไอออไนเซชันเปลี่ยนจากโครเมียมเป็นทังสเตนอย่างไร

คุณสามารถขอให้นักเรียนกรอกตารางโดยใช้ค่ารัศมีอะตอมในตาราง พลังงานไอออไนเซชัน และสรุปผล

ตารางตัวอย่าง:

2. ฟังรายงานของนักเรียนในหัวข้อ “องค์ประกอบของกลุ่มย่อยโครเมียมในธรรมชาติ การเตรียมและการประยุกต์”

ครั้งที่สอง บรรยาย.

โครงร่างการบรรยาย:

1. โครเมียม.
2. สารประกอบโครเมียม (2)

• โครเมียมออกไซด์ (2)
• โครเมียมไฮดรอกไซด์ (2)

1. สารประกอบโครเมียม (3)

• โครเมียมออกไซด์ (3)
• โครเมียมไฮดรอกไซด์ (3)

1. สารประกอบโครเมียม (6)

• โครเมียมออกไซด์ (6)
• กรดโครมิกและไดโครมิก

1. การขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของสารประกอบโครเมียมกับระดับของออกซิเดชัน
2. คุณสมบัติรีดอกซ์ของสารประกอบโครเมียม

1. โครเมียม

โครเมียมเป็นโลหะสีขาวมันวาวมีโทนสีน้ำเงิน แข็งมาก (ความหนาแน่น 7.2 ก./ซม.3) จุดหลอมเหลว 1890°C

คุณสมบัติทางเคมี:โครเมียมเป็นโลหะที่ไม่ใช้งานภายใต้สภาวะปกติ สิ่งนี้อธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่าพื้นผิวของมันถูกปกคลุมด้วยฟิล์มออกไซด์ (Cr 2 O 3) เมื่อถูกความร้อน ฟิล์มออกไซด์จะถูกทำลาย และโครเมียมจะทำปฏิกิริยากับสารธรรมดาที่อุณหภูมิสูง:

• 4Сr +3О 2 = 2Сr 2 О 3
• 2Сr + 3S = Сr 2 ส 3
• 2Сr + 3Cl 2 = 2СrСl 3

ออกกำลังกาย:จัดทำสมการปฏิกิริยาของโครเมียมกับไนโตรเจน ฟอสฟอรัส คาร์บอนและซิลิคอน เขียนเครื่องชั่งอิเล็กทรอนิกส์สำหรับสมการใดสมการหนึ่ง ระบุตัวออกซิไดซ์และตัวรีดิวซ์

ปฏิกิริยาระหว่างโครเมียมกับสารเชิงซ้อน:

ที่อุณหภูมิสูงมาก โครเมียมจะทำปฏิกิริยากับน้ำ:

• 2Сr + 3Н2О = Сr2О3 + 3Н2

ออกกำลังกาย:

โครเมียมทำปฏิกิริยากับกรดซัลฟิวริกและกรดไฮโดรคลอริกเจือจาง:

• Cr + H 2 SO 4 = CrSO 4 + H 2
• Cr + 2HCl = CrCl 2 + H 2

ออกกำลังกาย:จัดทำเครื่องชั่งอิเล็กทรอนิกส์ระบุตัวออกซิไดซ์และตัวรีดิวซ์

กรดซัลฟูริกไฮโดรคลอริกและกรดไนตริกเข้มข้นจะผ่านโครเมียม

2. สารประกอบโครเมียม (2)

1. โครเมียมออกไซด์ (2)- CrO เป็นสารสีแดงสดที่เป็นของแข็ง ซึ่งเป็นออกไซด์พื้นฐานทั่วไป (สอดคล้องกับโครเมียม (2) ไฮดรอกไซด์ - Cr(OH) 2) ไม่ละลายในน้ำ แต่ละลายในกรด:

• CrO + 2HCl = CrCl 2 + H 2 O

ออกกำลังกาย:จัดทำสมการปฏิกิริยาในรูปแบบโมเลกุลและไอออนิกสำหรับปฏิกิริยาของโครเมียมออกไซด์ (2) กับกรดซัลฟิวริก

โครเมียมออกไซด์ (2) ถูกออกซิไดซ์ได้ง่ายในอากาศ:

• 4CrO+ O 2 = 2Cr 2 O 3

ออกกำลังกาย:จัดทำเครื่องชั่งอิเล็กทรอนิกส์ระบุตัวออกซิไดซ์และตัวรีดิวซ์

โครเมียมออกไซด์ (2) เกิดจากการออกซิเดชันของโครเมียมอะมัลกัมกับออกซิเจนในบรรยากาศ:

2Сr (มัลกัม) + O 2 = 2СrО

2. โครเมียมไฮดรอกไซด์ (2)- Cr(OH) 2 เป็นสารสีเหลือง ละลายได้ไม่ดีในน้ำ โดยมีลักษณะพื้นฐานเด่นชัด ดังนั้นจึงทำปฏิกิริยากับกรด:

• Cr(OH) 2 + H 2 SO 4 = Cr SO 4 + 2H 2 O

ออกกำลังกาย:จัดทำสมการปฏิกิริยาในรูปแบบโมเลกุลและไอออนิกสำหรับปฏิกิริยาของโครเมียมออกไซด์ (2) กับกรดไฮโดรคลอริก

เช่นเดียวกับโครเมียม(2) ออกไซด์ โครเมียม(2) ไฮดรอกไซด์จะถูกออกซิไดซ์:

• 4 Cr(OH) 2 + O 2 + 2H 2 O = 4Cr(OH) 3

ออกกำลังกาย:จัดทำเครื่องชั่งอิเล็กทรอนิกส์ระบุตัวออกซิไดซ์และตัวรีดิวซ์

โครเมียมไฮดรอกไซด์ (2) สามารถหาได้จากการกระทำของอัลคาลิสบนเกลือโครเมียม (2):

• CrCl 2 + 2KOH = Cr(OH) 2 ↓ + 2KCl

ออกกำลังกาย:เขียนสมการไอออนิก

3. สารประกอบโครเมียม (3)

1. โครเมียมออกไซด์ (3)- Cr 2 O 3 – ผงสีเขียวเข้ม ไม่ละลายในน้ำ วัสดุทนไฟ มีความแข็งใกล้เคียงกับคอรันดัม (โครเมียมไฮดรอกไซด์ (3) – Cr(OH) 3) สอดคล้องกัน โครเมียมออกไซด์ (3) มีลักษณะเป็นแอมโฟเทอริก แต่ละลายได้ไม่ดีในกรดและด่าง ปฏิกิริยากับด่างเกิดขึ้นระหว่างการหลอมรวม:

• Cr 2 O 3 + 2KOH = 2KSrO 2 (โครไมต์เค)+ เอช 2 โอ

ออกกำลังกาย:จัดทำสมการปฏิกิริยาในรูปแบบโมเลกุลและไอออนิกสำหรับปฏิกิริยาของโครเมียมออกไซด์ (3) กับลิเธียมไฮดรอกไซด์

เป็นการยากที่จะโต้ตอบกับสารละลายเข้มข้นของกรดและด่าง:

• Cr 2 O 3 + 6 KOH + 3H 2 O = 2K 3 [Cr(OH) 6 ]
• Cr 2 O 3 + 6HCl = 2CrCl 3 + 3H 2 O

ออกกำลังกาย:จัดทำสมการปฏิกิริยาในรูปแบบโมเลกุลและไอออนิกสำหรับปฏิกิริยาของโครเมียมออกไซด์ (3) กับกรดซัลฟิวริกเข้มข้นและสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์เข้มข้น

โครเมียมออกไซด์ (3) สามารถหาได้จากการสลายตัวของแอมโมเนียมไดโครเมต:

• (NH 4)2Сr 2 О 7 = N 2 + Сr 2 О 3 +4Н 2 О

2. โครเมียมไฮดรอกไซด์ (3) Cr(OH) 3 ได้มาจากการกระทำของด่างกับสารละลายเกลือโครเมียม (3):

• CrCl 3 + 3KOH = Cr(OH) 3 ↓ + 3KCl

ออกกำลังกาย:เขียนสมการไอออนิก

โครเมียมไฮดรอกไซด์ (3) เป็นตะกอนสีเทาเขียวเมื่อได้รับสารอัลคาไลจะต้องขาด โครเมียมไฮดรอกไซด์ (3) ที่ได้รับในลักษณะนี้ตรงกันข้ามกับออกไซด์ที่เกี่ยวข้องจะทำปฏิกิริยากับกรดและด่างได้ง่ายเช่น มีคุณสมบัติเป็นแอมโฟเทอริก:

• Cr(OH) 3 + 3HNO 3 = Cr (NO 3) 3 + 3H 2 O
• Cr(OH) 3 + 3KOH = K 3 [Cr(OH)6] (เฮกซะไฮดรอกโซโครไมต์ K)

ออกกำลังกาย:จัดทำสมการปฏิกิริยาในรูปแบบโมเลกุลและไอออนิกสำหรับปฏิกิริยาของโครเมียมไฮดรอกไซด์ (3) กับกรดไฮโดรคลอริกและโซเดียมไฮดรอกไซด์

เมื่อ Cr(OH) 3 ถูกหลอมรวมกับอัลคาลิส จะได้เมตาโครไมต์และออร์โธโครไมต์:

• Cr(OH) 3 + KOH = KCrO 2 (เมทาโครไมต์ K)+ 2H 2 โอ
• Cr(OH) 3 + KOH = K 3 CrO 3 (ออโทโครไมต์ K)+ 3H 2 โอ

4. สารประกอบโครเมียม (6)

1. โครเมียมออกไซด์ (6)- CrO 3 – สารผลึกสีแดงเข้ม ละลายได้สูงในน้ำ – ออกไซด์ที่เป็นกรดโดยทั่วไป ออกไซด์นี้สอดคล้องกับกรดสองตัว:

• CrO 3 + H 2 O = H 2 CrO 4 (กรดโครมิก – เกิดขึ้นเมื่อมีน้ำส่วนเกิน)
• CrO 3 + H 2 O =H 2 Cr 2 O 7 (กรดไดโครมิก - เกิดขึ้นที่โครเมียมออกไซด์ที่มีความเข้มข้นสูง (3))

โครเมียมออกไซด์ (6) เป็นตัวออกซิไดซ์ที่แรงมากดังนั้นจึงทำปฏิกิริยากับสารอินทรีย์อย่างมีพลัง:

• ค 2 H 5 OH + 4CrO 3 = 2CO 2 + 2Cr 2 O 3 + 3H 2 O

ออกซิไดซ์ไอโอดีน, ซัลเฟอร์, ฟอสฟอรัส, ถ่านหินด้วย:

• 3S + 4CrO 3 = 3SO 2 + 2Cr 2 O 3

ออกกำลังกาย:จัดทำสมการปฏิกิริยาเคมีของโครเมียมออกไซด์ (6) กับไอโอดีน, ฟอสฟอรัส, ถ่านหิน สร้างสมดุลทางอิเล็กทรอนิกส์สำหรับสมการใดสมการหนึ่ง ระบุตัวออกซิไดซ์และตัวรีดิวซ์

เมื่อถูกความร้อนถึง 250 0 C โครเมียมออกไซด์ (6) จะสลายตัว:

• 4CrO3 = 2Cr2O3 + 3O2

โครเมียมออกไซด์ (6) สามารถรับได้จากการกระทำของกรดซัลฟิวริกเข้มข้นบนโครเมตแข็งและไดโครเมต:

• K 2 Cr 2 O 7 + H 2 SO 4 = K 2 SO 4 + 2CrO 3 + H 2 O

2. กรดโครมิกและไดโครมิก

กรดโครมิกและกรดไดโครมิกมีอยู่เฉพาะในสารละลายในน้ำและก่อตัวเป็นเกลือ โครเมต และไดโครเมตที่เสถียรตามลำดับ โครเมตและสารละลายมีสีเหลือง ไดโครเมตเป็นสีส้ม

โครเมต - CrO 4 2- ไอออน และไดโครเมต - Cr 2O 7 2- ไอออนแปลงร่างกันได้อย่างง่ายดายเมื่อสภาพแวดล้อมของสารละลายเปลี่ยนไป

ในสารละลายที่เป็นกรด โครเมตจะเปลี่ยนเป็นไดโครเมต:

• 2K 2 CrO 4 + H 2 SO 4 = K 2 Cr 2 O 7 + K 2 SO 4 + H 2 O

ในสภาพแวดล้อมที่เป็นด่าง ไดโครเมตจะกลายเป็นโครเมต:

• K 2 Cr 2 O 7 + 2 KOH = 2 K 2 CrO 4 + H 2 O

เมื่อเจือจาง กรดไดโครมิกจะกลายเป็นกรดโครมิก:

• H 2 Cr 2 O 7 + H 2 O = 2H 2 CrO 4

5. การขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของสารประกอบโครเมียมกับระดับของออกซิเดชัน

6. คุณสมบัติรีดอกซ์ของสารประกอบโครเมียม

ปฏิกิริยาในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรด

ในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรด สารประกอบ Cr +6 จะกลายเป็นสารประกอบ Cr +3 ภายใต้การกระทำของตัวรีดิวซ์: H 2 S, SO 2, FeSO 4

• K 2 Cr 2 O 7 + 3H 2 S + 4H 2 SO 4 = 3S + Cr 2 (SO 4) 3 + K 2 SO 4 + 7H 2 O
• ส -2 – 2e → ส 0
• 2Cr +6 + 6e → 2Cr +3

ออกกำลังกาย:

1. ปรับสมการปฏิกิริยาให้เท่ากันโดยใช้วิธีสมดุลอิเล็กทรอนิกส์ ระบุตัวออกซิไดซ์และตัวรีดิวซ์:

• นา 2 CrO 4 + K 2 S + H 2 SO 4 = S + Cr 2 (SO 4) 3 + K 2 SO 4 + นา 2 SO 4 + H 2 O

2. เพิ่มผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยา ปรับสมการให้เท่ากันโดยใช้วิธีสมดุลอิเล็กทรอนิกส์ ระบุตัวออกซิไดซ์และตัวรีดิวซ์:

• K 2 Cr 2 O 7 + SO 2 + H 2 SO 4 =? - +เอช 2 โอ

ปฏิกิริยาในสภาพแวดล้อมที่เป็นด่าง

ในสภาพแวดล้อมที่เป็นด่างสารประกอบโครเมียม Cr +3 เปลี่ยนเป็นสารประกอบ Cr +6 ภายใต้การกระทำของตัวออกซิไดซ์: J2, Br2, Cl2, Ag2O, KClO3, H2O2, KMnO4:

• 2KCrO 2 +3 ห้องนอน 2 +8NaOH =2Na 2 CrO 4 + 2KBr +4NaBr + 4H 2 O
• Cr +3 - 3e → Cr +6
• Br2 0 +2e → 2Br -

ออกกำลังกาย:

ปรับสมการปฏิกิริยาให้เท่ากันโดยใช้วิธีสมดุลอิเล็กทรอนิกส์ ระบุตัวออกซิไดซ์และตัวรีดิวซ์:

• NaCrO 2 + เจ 2 + NaOH = นา 2 CrO 4 + NaJ + H 2 O

เพิ่มผลิตภัณฑ์ที่ทำปฏิกิริยา ปรับสมการให้เท่ากันโดยใช้วิธีสมดุลอิเล็กทรอนิกส์ ระบุสารออกซิไดซ์และตัวรีดิวซ์:

• Cr(OH) 3 + Ag 2 O + NaOH = Ag + ? -

ดังนั้นคุณสมบัติการออกซิไดซ์จะเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องเมื่อมีการเปลี่ยนแปลงสถานะออกซิเดชันในชุด: Cr +2 → Cr +3 → Cr +6 สารประกอบโครเมียม (2) เป็นตัวรีดิวซ์ที่แรงและสามารถออกซิไดซ์ได้ง่าย กลายเป็นสารประกอบโครเมียม (3) สารประกอบโครเมียม (6) เป็นสารออกซิไดซ์ที่แรงและสามารถรีดิวซ์เป็นสารประกอบโครเมียมได้ง่าย (3) สารประกอบโครเมียม (3) เมื่อทำปฏิกิริยากับสารรีดิวซ์ที่แรงจะแสดงคุณสมบัติออกซิไดซ์ กลายเป็นสารประกอบโครเมียม (2) และเมื่อทำปฏิกิริยากับสารออกซิไดซ์ที่แรง พวกมันจะแสดงคุณสมบัติรีดิวซ์ กลายเป็นสารประกอบโครเมียม (6)

ถึงวิธีการบรรยาย:

1. เพื่อเพิ่มกิจกรรมการเรียนรู้ของนักเรียนและรักษาความสนใจ แนะนำให้ทำการทดลองสาธิตในระหว่างการบรรยาย นักเรียนสามารถสาธิตการทดลองต่อไปนี้ขึ้นอยู่กับความสามารถของห้องปฏิบัติการทางการศึกษา:

• การได้รับโครเมียมออกไซด์ (2) และโครเมียมไฮดรอกไซด์ (2) พิสูจน์คุณสมบัติพื้นฐาน
• การได้รับโครเมียมออกไซด์ (3) และโครเมียมไฮดรอกไซด์ (3) พิสูจน์คุณสมบัติของแอมโฟเทอริก
• รับโครเมียมออกไซด์ (6) แล้วละลายในน้ำ (การเตรียมกรดโครมิกและไดโครมิก)
• การเปลี่ยนโครเมตไปเป็นไดโครเมต, ไดโครเมตไปเป็นโครเมต

1. งานอิสระสามารถสร้างความแตกต่างโดยคำนึงถึงความสามารถในการเรียนรู้ที่แท้จริงของนักเรียน
2. คุณสามารถบรรยายให้เสร็จสิ้นโดยทำงานต่อไปนี้: เขียนสมการปฏิกิริยาเคมีที่สามารถใช้เพื่อดำเนินการแปลงต่อไปนี้:

.สาม. การบ้าน:ปรับปรุงการบรรยาย (เพิ่มสมการปฏิกิริยาเคมี)

1. Vasilyeva Z.G. งานห้องปฏิบัติการเคมีทั่วไปและเคมีอนินทรีย์ อ.: “เคมี”, 2522 – 450 น.
2. เอโกรอฟ เอ.เอส. ครูสอนเคมี. – Rostov-on-Don: “ฟีนิกซ์”, 2549.-765 หน้า
3. คุดรยาฟเซฟ เอ.เอ. การเขียนสมการเคมี - ม., “โรงเรียนมัธยม”, 2522. - 295 น.
4. เปตรอฟ เอ็ม.เอ็ม. เคมีอนินทรีย์. – เลนินกราด: “เคมี”, 1989. – 543 น.
5. Ushkalova V.N. เคมี: งานแข่งขันและคำตอบ - อ.: “การตรัสรู้”, 2000. – 223 น.