Химические свойства

Хроматы существуют только в разбавленных щелочных растворах, которые имеют желтую окраску, характерную для анионов CrO₄^2- . При подкислении раствора эти анионы превращаются в оранжевые дихромат-анионы:

2CrO₄^2- + 2H⁺ ↔ Cr₂O₇^2- + H₂O

Это равновесие мгновенно сдвигается в ту или иную сторону при изменении pH растворов

Хроматы – сильные окислители.

При нагревании хроматы тяжелых металлов разлагаются; например:

4Hg₂CrO₄ → 2Cr₂O₃ + 8Hg + 5O₂

Дихроматы (VI) – соли, содержащие анионы дихромовой кислоты Cr₂O₇^2-

В отличие от монохроматов имеют оранжево-красную окраску и обладают значительно лучшей растворимостью в воде. Наиболее важные дихроматы - K₂Cr₂O₇, Na₂Cr₂O₇, (NH₄)₂Cr₂O₇.

Их получают из соответствующих хроматов под действием кислот, даже очень слабых, например:

2Na₂CrO₄ + 2CO₂ + H₂O → Na₂Cr₂O₇ + 2NaHCO₃↓

Химические свойства

Водные растворы дихроматов имеют кислую среду вследствие устанавливаемого равновесия с хромат-анионами. Окислительные свойства дихроматов наиболее сильно проявляются в подкисленных растворах:

Cr₂O₇^2- + 14H⁺ + 6ē → 2Cr³⁺ + 7H₂O

При добавлении восстановителей к кислым растворам дихроматов окраска резко изменяется от оранжевой до зеленой, характерной для соединений Cr³⁺.

Примеры овр с участием дихроматов в качестве окислителей

K₂Cr₂O₇ + 14 HCl → 2CrCl₃ + 3Cl₂↑ + 2KCl + 7H₂O

K₂Cr₂O₇ + 3H₂S + 4H₂SO₄ → Cr₂(SO₄)₃ + 3S↓ + K₂SO₄ + 7H₂O

K₂Cr₂O₇ + 3SO₂ + H₂SO₄ → Cr₂(SO₄)₃ + K₂SO₄ + H₂O

K₂Cr₂O₇ + 6HI + 4H₂SO₄ → Cr₂(SO₄)₃ + 3I₂↓ + K₂SO₄ + 7H₂O

K₂Cr₂O₇ + 6FeSO₄ + 7H₂SO₄ → 3Fe₂(SO₄)₃ + Cr₂(SO₄)₃ + K₂SO₄ + 7H₂O

K₂Cr₂O₇ + 3H₂O₂ + 4H₂SO₄ → Cr₂(SO₄)₃ + 3O₂↑ + K₂SO₄ + 7H₂O

2K₂Cr₂O₇ + 3CH₃OH + 8H₂SO₄ → 2Cr₂(SO₄)₃ + 3HCOOH + 2K₂SO₄ + 11H₂O

8K₂Cr₂O₇ + C₁₂H₂₂O₁₁ + 32H₂SO₄ → 8Cr₂(SO₄)₃ + 12CO₂↑ + 8K₂SO₄ + 43H₂O

K₂Cr₂⁺⁶O₇ + 3C₂H₅OH + 4H₂SO₄ → Cr₂⁺³(SO₄)₃ + 3CH₃COH + K₂SO₄ + 7H₂O

^{оранжевый зеленый}

Эта реакция используется для обнаружения алкоголя в выдыхаемом воздухе, так как оранжевый цвет исходной смеси веществ изменяется до зеленого.

Na₂CrO₇ + 2C → Cr₂O₃ + Na₂CO₃ + CO↑ (сплавление)

Очень сильным окислителем является «хромовая смесь» - насыщенный раствор K₂Cr₂O₇ или Na₂Cr₂O₇ в концентрированной H₂SO₄.

Окислительные свойства хроматов и дихроматов в зависимости от рН среды.

Биологическое значение хрома.

Cr содержится в организме человека как примесный, токсичный элемент (~ 6 мг).

В биологических системах и в почвах хром обычно восстанавливается до Cr³⁺ и образует при рН=7 инертные многоядерные комплексные соединения, менее токсичные и менее подвижные, чем соединения хрома (VI). Однако в водопроводной воде, содержащей окислители (хлор и озон), сравнительно малотоксичный Сr³⁺ окисляется с образованием более токсичных соединений хрома в степени окисления +6. Попадая в организм человека, соли хрома (VI) легко транспортируются в клетки, достигают ДНК и реагируют с ней, связывая фосфатные группы. В результате возникают генетические изменения, которые могут быть причиной образования опухолей. Таким образом, соединения хрома проявляют канцерогенные свойства.