Мегаобучалка Главная | О нас | Обратная связь


Химические свойства элемента и его соединений



2015-12-08 616 Обсуждений (0)
Химические свойства элемента и его соединений 0.00 из 5.00 0 оценок




Электронная конфигурация [Ar] 3d5 4s1. Как известно, в природе мало элементов с атомными массами, которые совпадают с атомными массами, указанными в периодической системе. Чаще эти численные значения складываются как средняя масса всех изотопов. И хром не исключение. Средняя атомная масса 24Cr 51,9961±6, во всей массе хрома на его изотоп 50Cr приходится 4,31% массы, на 52Cr – 83,76%, 53Cr – 9,55%, 54Cr – 2,38% [5].

Изотоп 51Cr радиоактивен, распадается с захватом орбитальных электронов (с выделением g-квантов), а период его полураспада 27,7 суток.

Таблица 4. Масса и энергия образования изотопов.

Изотоп Масса, 1/12 m 12C Погрешность Энергия образования, кэВ Погрешность Коэффициент захвата тепловых нейтронов
48Cr 47,953760 -
49Cr 48,951271 -
50Cr 49,9460507 16,3
51Cr 50,9447859 3,1
52Cr 51,9405137 0,73
53Cr 52,9406511 17,5
54Cr 53,9388794 0,3
55Cr 54,941080 -
56Cr 55,940640 -

 

Таблица 5. [16]

Атом Потенциалы ионизации атома, эВ Сродство к электрону
1 эВ 2 эВ 3 эВ 4 эВ 5 эВ 6 эВ 7 эВ 8 эВ эВ кДж
24Cr 6,7653 16,498 32,12 50,9 72,4 96,0 167,6 193,9 0,98± 0,35 95±

Химически хром довольно инертен вследствие образования на его поверхности прочной тонкой пленки оксида. Он не окисляется на воздухе даже в присутствии влаги, а при нагревании окисление проходит только на поверхности. Хром пассивируется разбавленной и концентрированной азотной кислотой, царской водкой, и даже при кипячении металла с этими реагентами растворяется лишь незначительно. Пассивированный азотной кислотой хром, в отличие от металла без защитного слоя, не растворяется в разбавленных серной и соляной кислотах даже при длительном кипячении в растворах этих кислот. Тем не менее, в определенный момент начинается быстрое растворение, сопровождающееся вспениванием от выделяющегося водорода – из пассивной формы хром переходит в активированную, не защищенную пленкой оксида:

Cr + 2HCl → CrCl2 + H2

Если в процессе растворения добавить азотной кислоты, то реакция сразу прекращается – хром снова пассивируется.

При нагревании металлический хром соединяется с галогенами, серой, кремнием, бором, углеродом и некоторыми другими элементами:

Cr + 2F2 → CrF4 (с примесью CrF5)

2Cr + 3Cl2 → 2CrCl3

2Cr + 3S → Cr2S3

Cr + C → смесь Cr23C6 + Cr7C3.

При нагревании хрома с расплавленной содой на воздухе, нитратами или хлоратами щелочных металлов получаются соответствующие хроматы(VI):

2Cr + 2Na2CO3 + 3O2 → 2Na2CrO4 + 2CO2.

Хром устойчив на воздухе (однако тонкоизмельченный пирофорен) и к действию воды. Нагретый в кислороде до ~ 300°С сгорает с образованием Сr2О3. Растворы щелочей на хром не действуют, расплавленные щелочи в отсутствие воздуха очень медленно реагируют с выделением Н2. Фтор действует на хром выше 350°С. Сухой хлор начинает реагировать при температуре выше 300° С, влажный хлор начинает действовать уже с 80°С. Бром и йод действуют на хром при температуре красного каления, также как HF и HCl.

При 2000°C сгорает с образованием зелёного оксида хрома(III) Cr2O3, обладающего амфотерными свойствами. Сплавляя Cr2O3 со щелочами получают хромиты:

Cr2O3 + 2NaOH → 2NaCrO2 + H2O. Хром в соединениях проявляет степени окисления: +2, +3, +4, +6. У хрома наиболее стабильной является степень окисления +3.

Растворы солей хрома (II) можно получить взаимодействием металлического хрома кислот–неокислителей:

Cr + 2H+ → Cr2+ + H2↑,

или восстановлением соединений хрома (III) цинком:

2CrCl3 + Zn → ZnCl2 + 2CrCl2

Растворы солей хрома (II)окрашены в синий цвет аквакомплекса [Cr(H2O)6]2+ . При термическом разложении карбонила хрома Cr(СО)6 получают красный основной оксид хрома(II) CrO. Коричневый или желтый гидроксид Cr(OH)2 со слабоосновными свойствами осаждается при добавлении щелочей к растворам солей хрома(II).

Для того чтобы избежать окисления Cr2+ в Cr3+, эксперимент чаще всего проводят в сосуде, закрытом пробкой, снабженной клапаном Бунзена (это резиновая трубка, закрытая с одного конца, с прорезью, через которую выходят пары, если в сосуде повышается давление, что препятствует прониканию атмосферного кислорода внутрь сосуда) или под слоем бензола.

Безводные соли Сr(П) бесцветны. Водные растворы имеют небесно-голубой цвет; из них выделяют кристаллы различных гидратированных солей — CrS04•5H20, CrС12•4Н20, CrВr2•6Н20, Cr(С104)2•6НгО и [Cr(ОСОСН3)2]•2Н20. Соединения Cr(П) — сильные восстановители. Наиболее распространенный среди них K4[Cr(CN)3] — кристаллическое соединение синего цвета; водные растворы его окрашены в красно-оранжевый цвет и устойчивы только в течение ~ 3 часов. Они быстро восстанавливают до металлов соединения Ag(I), Pb(II), Hg(II), T1(I), Bi(III), As(V), Sb(V), Sn(IV), Te(IV), медленно - Cu(I), Cu(II), Cd(II). Наиболее устойчивым соединением является ацетат хрома (II). Он имеет структуру димера, в котором два атома хрома непосредственно связаны между собой (Cr—Cr). Такие связи характерны для переходных элементов.

Ацетат хрома представляет собой одно из самых распространенных, самых устойчивых и легкодоступных соединений Cr(П). Он выпадает в виде трудно растворимого красного кристаллического вещества при приливании раствора хлорида Cr(П) к очень концентрированному раствору ацетата натрия [9].

H3C

 

C CH3

C

O O

O O

 

H2O Cr Cr OH2

 

O O

O O

C

C

H3C CH4

Рисунок 1. [9].



2015-12-08 616 Обсуждений (0)
Химические свойства элемента и его соединений 0.00 из 5.00 0 оценок









Обсуждение в статье: Химические свойства элемента и его соединений

Обсуждений еще не было, будьте первым... ↓↓↓

Отправить сообщение

Популярное:
Как вы ведете себя при стрессе?: Вы можете самостоятельно управлять стрессом! Каждый из нас имеет право и возможность уменьшить его воздействие на нас...
Почему двоичная система счисления так распространена?: Каждая цифра должна быть как-то представлена на физическом носителе...



©2015-2020 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (616)

Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку...

Система поиска информации

Мобильная версия сайта

Удобная навигация

Нет шокирующей рекламы



(0.006 сек.)