Ответы:

2. 18 %. 3. 2 %. 4. 11.5 %. 5. 48 г FeS₂ , 32 г Fe₂O₃. 6. 27 г CuCl₂, 25.4 г FeCl₂. 7. 24.7 %. 8. 77.7 % Zn, 22.3 % Fe, 0.896 л H₂. 9. 10 г 83.3% раствора H₂SO₄, 1 г 36.5 % раствора НСl; 9.33 % Fe, 90.67 % Cu. 10. Смесь: 0.1 моль Fe, 0.2 моль Cu; MnO₂ - 26.1 г, 121.66 г 36% раствора HСl. 11. (NH₄)₂SO₄^.Fe₂(SO₄)₃^.24H₂O. 12. 29.7 % FeCl₂.

Глава 16. Химия хрома и марганца

16.1. Хром

Хром - d-элемент, входит в состав побочной подгруппы VI группы периодической системы. Основной природный минерал - хромистый железняк FeO^. Сr₂O₃.

Электронное строение атома - 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹.

Валентность: II, III, VI.

Степени окисления: 0, (+2), +3, +6.

Медико-биологическое значение

Входит в состав ферментов. Органические комплексные соединения, содержащие хром, способствуют усвоению глюкозы. Все соединения шестивалентного хрома ядовиты, обладают канцерогенным действием.

Простое вещество

Физические свойства

Хром - твердый блестящий металл с температурой плавления 1890^ОС.

Получение

Алюминотермический способ - из оксида хрома(III):

Сr₂O₃ + 2Al = 2Cr + Al₂O₃

Химические свойства

1) Металлический хром в обычных условиях реагирует лишь со фтором. При высокой температуре реагирует со многими неметаллами:

2Сr + 3F₂  2CrF₃; 4Cr + 3O₂  2Cr₂O₃

2Cr + 3S  Сr₂S₃; 2Cr + N₂  2CrN

2) Из кислот с хромом взаимодействуют разбавленные соляная и серная кислоты.

Сr + 2HCl  CrCl₂ + H₂

C концентрированными серной и азотной кислотами хром при низкой температуре не реагирует (пассивация).

Соединения хрома(II)

CrO и Cr(OH)₂ сильные восстановители, очень неустойчивы:

4Cr(OH)₂ + O₂ + 2H₂O  4Cr(OH)₃

4CrCl₂ + O₂ + 4HCl  4CrCl₃ + 2H₂O

Cоединения хрома(III)

Оксид хрома(III)

Получение в лаборатории

(NH₄)₂Cr₂O₇  Cr₂O₃ + N₂ + 4H₂O

Химические свойства

Cr₂O₃  нерастворим в воде, обладает амфотерными свойствами:

Cr₂O₃ + 2KOH  2KCrO₂ + H₂O

Сr₂O₃ + 6HCl  2CrCl₃ + 3H₂O

При сплавлении оксида хрома(III) с оксидами других металлов (чаще всего двухвалентных) образуются соли метахромистой кислоты общей формулы Me(CrO₂)₂.

Гидроксид хрома(III)

Получение

Щелочная обработка солей трехвалентного хрома:

CrCl₃ + 3NaOH  3NaCl + Cr(OH)₃

Химические свойства

Гидроксид хрома(III) амфотерен, однако, плохо диссоциирует как по кислотному, так и по основному типу:

CrCl₃ + 3H₂O  3Hcl + Cr(OH)₃ H₃CrO₃ + 3KOH  K₃CrO₃ + 3H₂O

Cоли, образованные гидроксидом хрома(III) при реакции со щелочами, - хромиты (K₃CrO₃-орто-, KCrO₂ -мета-) - могут быть представлены в виде комплексных соединений - K₃[Cr(OH)₆].

Cоли хрома(III)

Известны лишь для сильных кислот. В водных растворах (темно-зеленого цвета) склонны к значительному гидролизу.

В щелочной среде соли Сr(+3) легко окисляются до производных шестивалентного хрома:

Cr₂(SO₄)₃ + 3Br₂ +16NaOH  3Na₂SO₄ + 2Na₂CrO₄ + 6NaBr + 8H₂O

Соединения хрома(VI) Оксид хрома(VI), хромовый ангидрид

Получение

K₂Cr₂O₇ + H₂SO₄(конц.)  2СrO₃ + K₂SO₄ + H₂O

Химические свойства

1) Кислотный оксид, при растворении образует две кислоты:

3СrO₃ + 2H₂O  H₂CrO₄ + H₂Cr₂O₇

2) Один из самых сильных известных окислителей:

4CrO₃ + 3C₂H₅OH  2Cr₂O₃ + 3CH₃COOH + 3H₂O

Реакция используется для обнаружения спирта в выдыхаемом воздухе, проводится в присутствии серной кислоты.

3) При температуре свыше 200 ^ОС разлагается:

4CrO₃  2Cr₂O₃ + 3O₂