Хроматы. Дихроматы. Окислительные свойства соединений хрома ( VI ).

Соли хромовой кислоты называются xpоматами, например, K₂CrO₄ - хромат калия.

Соли дихромовой кислоты называются дихроматами: K₂Сr₂O₇ - дихромат калия.

Хроматы образуются при взаимодействии СrО₃ или растворов хромовых кислот со щелочами:

СrО₃ + 2NaOH = Na₂CrO₄ + Н₂О

Дихроматы получаются при действии на хроматы кислот

2Na₂СrO₄ + H₂SO₄ = Nа₂Сr₂O₇ -+ Na₂SO₄ + H₂O

возможен и обратный перexoд при добавлении щелочей к растворам дихроматов:    

Nа₂Сr₂O₇ +2NaOH = 2Na₂CrO₄ + H₂O

Равновесия в системе хромат - дихромат можно представить следующими уравнениями в ионной форме:

2СrO₄^2- + 2H⁺ = Сr₂O₇^2- + H₂O

желтая окраска переходит в оранжевую

Сr₂O₇^2- +2OH^- = 2CrO₄^2-+ H₂O

оранжевая окраска переходит в желтую

Таким образом, в кислых растворах существуют преимущественно дихроматы (они окрашивают растворы в оранжевый цвет), а в щелочных - хроматы (растворы желтого цвета).

Xpoмaты и дихроматы - сильные окислители. Особенно сильные окислительные свойства они проявляют в кислой среде:

K₂Сr₂O₇ + 3Nа₂SО₃ + 4H₂SO₄ = ЗNa₂SO₄+ Сг₂(SO₄)₃ + К₂SO₄  +4H₂O

K₂Сr₂O₇ + 6KI + 7H₂SO₄ = 4K₂SO₄+ Сг₂(SO₄)₃ + 3I₂ +7H₂O

(разобрать как ОВР)

Насыщенный нахолоду раствор K₂Сr₂O₇ в концентрированной серной кислоте - хромовая смесь, используется как окислитель для очистки стеклянной химической посуды в аналитической химии.

 

Задания для самоконтроля:

1. Объясните, что означает «проскок» электрона в атоме хрома. Чему равна максимальная степень окисления хрома?

2. Как изменяются кислотно-основные свойства оксидов и гидроксидов хрома с ростом степени окисления металла?

3. Какие закономерности в изменении плотности d-металлов можно отметить, сопоставив плотность металлов V—VIIгрупп?

4. Химические свойства хрома.

5.Амфотерность оксида и гидроксида хрома (III) докажите с помощью уравнений реакций.

6. Биологическое значение хрома и молибдена и их соединений.

7. Химические основы применения соединений хрома и молибдена в фармацевтическом анализе.

Задания для самостоятельной работы:

1.Какие степени окисления проявляют хром, молибден, вольфрам? Составьте формулы соединений с характерными степенями окисления, назовите их.

2. Каков химический характер оксидов и гидроксидов двух-, трёх-, и шестивалентного хрома? Подтвердите соответствующими уравнениями реакций.

3. Составьте схемы диссоциации гидроксидов двух-, трёх-, и шестивалентного хрома.

4. В каком направлении сместится равновесие:

2CrO₄^2– + 2H⁺ ↔ Cr₂O₇^2– + H₂O

при добавлении а) кислоты; б) щёлочи; в) соли бария? Ответ обоснуйте.

5. Закончите уравнение окислительно-восстановительных реакций и подберите коэффициенты электронно-ионным методом:

K₂СrO₄ +NaNO₂ + H₂SO₄ = ….+…..+….+……

6. Составьте электронные конфигурации атомов хрома, молибдена, вольфрама. Объясните их отличие от атомных конфигураций соответствующих конфигураций элементов VIВ группы. Предложите объяснение, почему число электронов на валентном (n-1) d-подуровне различно для атомов Cr(Mo) и W.

7. Как изменяются устойчивость, кислотно-основные и окисли-тельно-восстановительные свойства в рядах оксидов и гид-роксидов хрома: СrO-Сr₂O₃-СrO₃; Сr(ОН)₂-Сr(ОН)₃-Н₂СrO₄?

8. Определите степени окисления хрома, молибдена и вольфрама в следующих соединениях: (NH₄)₂WO₄, FeCrO₄, MoO₂Cl₂, WS₃∙KCr(SO₄)₂∙12H₂O.

9. Определите заряд комплексного иона, степень окисления и координационное число комплексообразователя в соединениях: [Cr(H₂O)₄PO₄]; H₃[Cr(SO₄)₃]; K[CrO₃Cl]]; [Cr(OH)(H₂O)₅]Cl₂; K₂[MoO₂F₄]; K₃[WO₃F₃]

10. Определите массовую долю дихромата натрия в продукте, если 1,0 г его полностью окисляет в кислой среде 3,38 г иодида калия.

11. При сплавлении 6,08 г оксида хрома (III) с окислителем в присутствии щёлочи получено 12,74 хромата натрия определите выход продукта в процентах.

12. Составьте полные уравнения реакций и уравняйте их ионно-электрон­ным методом:

а)Cr₂(SO₄)₃(р) + PbO₂(т) + KOH(р) →б)CrCl₃(р) + Na₂O₂(р) +NaOH(р) →

в)К₂Cr₂O₇(р) + K₂S(р) +H₂SO₄ (р) →г)К₂Cr₂O₇(р)+FeSO4(р)+H₂SO₄(р) →

д)К₂Cr₂O₇(р) + Zn(т) + H₂SO4(р) → е)Na₂CrO₄(р) + NaI(р) + H₂SO₄(р) →

Подготовьте доклад, реферат или презентацию на тему:

· Важнейшие соединения хрома и его аналогов. 

· Комплексные соединения хрома, молибдена и вольфрама.. 

· Биологическая роль и применение в фармации и медицине соединений d-элементовVIВ группы.

· Соединения Хрома, способы их получения и применение.

· Качественные реакции на катионы хрома.

· Биологическая роль хрома, влияние соединений хрома на живые организмы.

· Применение соединений хрома и молибдена в медицине, в народном хозяйстве.

 

Список рекомендуемой литературы:

1. Пустовалова Л.М., Никанорова И.Е. Неорганическая химия. Ростов-н/Д. Феникс, 2005

2. Бабков, А.В. Общая и неорганическая химия [Текст]: учебник / А.В. Бабков, Т.И. Барабанова, В.А. Попков. – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2014. – 384 с.