คุณสมบัติเชิงแสงของโครเมียมออกไซด์ 3. โครเมียมในธรรมชาติและการสกัดทางอุตสาหกรรม

การค้นพบโครเมียมเป็นช่วงของการพัฒนาอย่างรวดเร็วของการศึกษาวิเคราะห์ทางเคมีของเกลือและแร่ธาตุ ในรัสเซีย นักเคมีให้ความสนใจเป็นพิเศษในการวิเคราะห์แร่ธาตุที่พบในไซบีเรียและแทบไม่รู้จักในยุโรปตะวันตก หนึ่งในแร่ธาตุเหล่านี้คือแร่ตะกั่วแดงไซบีเรีย (crocoite) อธิบายโดย Lomonosov มีการตรวจสอบแร่ แต่ไม่พบอะไรนอกจากออกไซด์ของตะกั่ว เหล็ก และอะลูมิเนียม อย่างไรก็ตาม ในปี พ.ศ. 2340 วอเกอลินได้ตัวอย่างแร่ที่มีโพแทชและตะกั่วคาร์บอเนตมาต้มจนตกตะกอน ทำให้ได้สารละลายสีแดงส้ม จากวิธีแก้ปัญหานี้ เขาตกผลึกเกลือสีแดงทับทิม ซึ่งแยกออกไซด์และโลหะอิสระซึ่งแตกต่างจากโลหะที่รู้จักทั้งหมดออกจากกัน วอเกอลินเรียกเขาว่า โครเมียม (โครเมียม ) จากคำภาษากรีก- สี, สี; จริงอยู่ที่นี่ไม่ใช่คุณสมบัติของโลหะ แต่เป็นเกลือที่มีสีสดใส.

หาในธรรมชาติ.

แร่โครเมียมที่สำคัญที่สุดในทางปฏิบัติคือโครไมต์ซึ่งเป็นองค์ประกอบโดยประมาณที่สอดคล้องกับสูตร FeCrO ​​4

พบในเอเชียไมเนอร์ในเทือกเขาอูราลในอเมริกาเหนือและทางตอนใต้ของแอฟริกา แร่โครคอยต์ที่กล่าวถึงข้างต้น - PbCrO 4 - ก็มีความสำคัญทางเทคนิคเช่นกัน โครเมียมออกไซด์ (3) และสารประกอบอื่นๆ บางชนิดพบได้ในธรรมชาติเช่นกัน ในเปลือกโลก ปริมาณโครเมียมในแง่ของโลหะคือ 0.03% โครเมียมพบบนดวงอาทิตย์ ดวงดาว อุกกาบาต

คุณสมบัติทางกายภาพ.

โครเมียมเป็นโลหะสีขาว แข็งและเปราะ ทนทานต่อกรดและด่างทางเคมีเป็นพิเศษ มันออกซิไดซ์ในอากาศและมีฟิล์มออกไซด์ใสบางๆ อยู่บนพื้นผิว โครเมียมมีความหนาแน่น 7.1 g / cm 3 จุดหลอมเหลวคือ +1875 0 C

ใบเสร็จ.

ด้วยความร้อนสูงของแร่เหล็กโครเมียมด้วยถ่านหิน โครเมียมและเหล็กจะลดลง:

FeO * Cr 2 O 3 + 4C = 2Cr + Fe + 4CO

จากปฏิกิริยานี้ทำให้เกิดโลหะผสมของโครเมียมกับเหล็กซึ่งมีความแข็งแรงสูง เพื่อให้ได้โครเมียมบริสุทธิ์ จะรีดิวซ์จากโครเมียม(3) ออกไซด์ด้วยอะลูมิเนียม:

Cr 2 O 3 + 2Al \u003d Al 2 O 3 + 2Cr

โดยปกติจะใช้ออกไซด์สองตัวในกระบวนการนี้ - Cr 2 O 3 และ CrO 3

คุณสมบัติทางเคมี.

ด้วยฟิล์มป้องกันออกไซด์บางๆ ที่ปกคลุมพื้นผิวของโครเมียม จึงมีความทนทานสูงต่อกรดและด่างที่มีฤทธิ์กัดกร่อน โครเมียมไม่ทำปฏิกิริยากับกรดไนตริกและกรดซัลฟิวริกเข้มข้น เช่นเดียวกับกรดฟอสฟอริก โครเมียมทำปฏิกิริยากับด่างที่ t = 600-700 o C อย่างไรก็ตาม โครเมียมทำปฏิกิริยากับกรดซัลฟิวริกและกรดไฮโดรคลอริกเจือจาง แทนที่ไฮโดรเจน:

2Cr + 3H 2 SO 4 \u003d Cr 2 (SO 4) 3 + 3H 2
2Cr + 6HCl = 2CrCl 3 + 3H 2

ที่อุณหภูมิสูง โครเมียมจะเผาไหม้ในออกซิเจนเพื่อสร้างออกไซด์ (III)

โครเมียมร้อนทำปฏิกิริยากับไอน้ำ:

2Cr + 3H 2 O \u003d Cr 2 O 3 + 3H 2

โครเมียมยังทำปฏิกิริยากับฮาโลเจนที่อุณหภูมิสูง ฮาโลเจนกับไฮโดรเจน กำมะถัน ไนโตรเจน ฟอสฟอรัส ถ่านหิน ซิลิกอน โบรอน ตัวอย่างเช่น:

Cr + 2HF = CrF 2 + H 2
2Cr + N2 = 2CrN
2Cr + 3S = Cr2S3
Cr + Si = CrSi

คุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีข้างต้นของโครเมียมได้ถูกนำมาใช้ใน พื้นที่ต่างๆวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี. ตัวอย่างเช่น โครเมียมและโลหะผสมของมันถูกนำมาใช้เพื่อให้ได้สารเคลือบผิวที่มีความแข็งแรงสูงและทนทานต่อการกัดกร่อนในด้านวิศวกรรมเครื่องกล โลหะผสมในรูปของเฟอร์โรโครมใช้เป็นเครื่องมือตัดโลหะ โลหะผสมชุบโครเมียมพบการใช้งานในเทคโนโลยีทางการแพทย์ ในการผลิตอุปกรณ์ในกระบวนการทางเคมี

ตำแหน่งของโครเมียมในตารางธาตุ:

โครเมียมเป็นหัวหน้ากลุ่มย่อยด้านข้างของกลุ่ม VI ของระบบธาตุ สูตรอิเล็กทรอนิกส์มีดังนี้:

24 Cr คือ 2 2S 2 2P 6 3S 2 3P 6 3d 5 4S 1

ในการเติมวงโคจรด้วยอิเล็กตรอนที่อะตอมของโครเมียมความสม่ำเสมอจะถูกละเมิดตามที่ควรจะเติมวงโคจร 4S ก่อนไปยังสถานะ 4S 2 . อย่างไรก็ตามเนื่องจากความจริงที่ว่าวงโคจร 3 มิติครอบครองตำแหน่งพลังงานที่ดีกว่าในอะตอมของโครเมียมจึงเต็มไปด้วยค่า 4d 5 . ปรากฏการณ์ดังกล่าวพบในอะตอมขององค์ประกอบอื่น ๆ ของกลุ่มย่อยทุติยภูมิ โครเมียมสามารถแสดงสถานะออกซิเดชันได้ตั้งแต่ +1 ถึง +6 สารประกอบโครเมียมที่เสถียรที่สุดคือสถานะออกซิเดชัน +2, +3, +6

สารประกอบโครเมียมไดวาเลนต์

โครเมียมออกไซด์ (II) CrO - ผงสีดำไพโรฟอริก (ไพโรฟอริก - ความสามารถในการจุดไฟในอากาศในสถานะที่แบ่งละเอียด) CrO ละลายในกรดไฮโดรคลอริกเจือจาง:

CrO + 2HCl = CrCl 2 + H 2 O

ในอากาศเมื่อได้รับความร้อนสูงกว่า 100 0 C CrO จะกลายเป็น Cr 2 O 3

เกลือโครเมียมไดวาเลนต์เกิดจากการละลายโลหะโครเมียมในกรด ปฏิกิริยาเหล่านี้เกิดขึ้นในบรรยากาศของก๊าซที่ไม่ใช้งาน (เช่น H 2) เพราะ เมื่อมีอากาศ Cr(II) จะถูกออกซิไดซ์เป็น Cr(III) ได้ง่าย

โครเมียมไฮดรอกไซด์ได้ในรูปของการตกตะกอนสีเหลืองโดยการกระทำของสารละลายอัลคาไลบนโครเมียม (II) คลอไรด์:

CrCl 2 + 2NaOH = Cr(OH) 2 + 2NaCl

Cr(OH) 2 มีคุณสมบัติพื้นฐานคือเป็นตัวรีดิวซ์ ไอออน Cr2+ ที่ให้ความชุ่มชื้นมีสีฟ้าอ่อน สารละลายที่เป็นน้ำของ CrCl 2 มีสีน้ำเงิน ในอากาศในสารละลายที่เป็นน้ำ สารประกอบ Cr(II) จะเปลี่ยนรูปเป็นสารประกอบ Cr(III) โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับ Cr(II) ไฮดรอกไซด์:

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

สารประกอบไตรวาเลนท์โครเมียม

โครเมียมออกไซด์ (III) Cr 2 O 3 เป็นผงสีเขียวทนไฟ มีความแข็งใกล้เคียงกับคอรันดัม ในห้องปฏิบัติการสามารถรับได้โดยการให้ความร้อนกับแอมโมเนียมไดโครเมต:

(NH 4) 2 Cr 2 O 7 \u003d Cr 2 O 3 + N 2 + 4H 2

Cr 2 O 3 - แอมโฟเทอริกออกไซด์เมื่อผสมกับด่างจะเกิดโครไมต์: Cr 2 O 3 + 2NaOH \u003d 2NaCrO 2 + H 2 O

โครเมียมไฮดรอกไซด์ยังเป็นสารประกอบแอมโฟเทอริก:

Cr(OH) 3 + HCl = CrCl 3 + 3H 2 O
Cr(OH) 3 + NaOH = NaCrO 2 + 2H 2 O

Anhydrous CrCl 3 มีลักษณะเป็นใบสีม่วงเข้ม ไม่ละลายในน้ำเย็น และละลายช้ามากเมื่อต้ม ปราศจากโครเมียมซัลเฟต (III) Cr 2 (SO 4) 3 สีชมพูยังละลายน้ำได้ไม่ดีอีกด้วย เมื่อมีตัวรีดิวซ์ จะเกิดโครเมียมซัลเฟตสีม่วง Cr 2 (SO 4) 3 *18H 2 O นอกจากนี้ยังรู้จักโครเมียมซัลเฟตไฮเดรตสีเขียวที่ประกอบด้วยน้ำในปริมาณที่น้อยกว่า Chrome alum KCr(SO 4) 2 *12H 2 O ตกผลึกจากสารละลายที่มีไวโอเล็ตโครเมียมซัลเฟตและโพแทสเซียมซัลเฟต สารละลายของสารส้มโครมิกจะเปลี่ยนเป็นสีเขียวเมื่อได้รับความร้อนเนื่องจากการก่อตัวของซัลเฟต

ปฏิกิริยากับโครเมียมและสารประกอบของมัน

สารประกอบโครเมียมและสารละลายเกือบทั้งหมดมีสีเข้มข้น การมีสารละลายไม่มีสีหรือตะกอนสีขาว เราสามารถสรุปได้ว่ามีความเป็นไปได้สูงที่จะขาดโครเมียม

1. เราให้ความร้อนในเปลวไฟของเตาบนถ้วยพอร์ซเลนในปริมาณโพแทสเซียมไดโครเมตที่พอดีกับปลายมีด เกลือจะไม่ปล่อยน้ำจากการตกผลึก แต่จะละลายที่อุณหภูมิประมาณ 400 0 C ด้วยการก่อตัวของของเหลวสีเข้ม ปล่อยให้ร้อนอีกสักสองสามนาทีด้วยไฟแรง หลังจากเย็นตัวลง ตะกอนสีเขียวจะก่อตัวบนเศษ ส่วนหนึ่งละลายน้ำได้ (เปลี่ยนเป็นสีเหลือง) และอีกส่วนจะเหลือเป็นเศษ เกลือจะสลายตัวเมื่อได้รับความร้อน ทำให้เกิดโพแทสเซียมโครเมตสีเหลืองที่ละลายน้ำได้ K 2 CrO 4 และสีเขียว Cr 2 O 3
2. ละลายโพแทสเซียมไดโครเมตแบบผง 3 กรัมในน้ำ 50 มล. เพิ่มโพแทสเซียมคาร์บอเนตบางส่วน มันจะละลายพร้อมกับการปล่อย CO 2 และสีของสารละลายจะกลายเป็นสีเหลืองอ่อน โครเมตเกิดจากโพแทสเซียมไดโครเมต หากตอนนี้เราเพิ่มสารละลายกรดซัลฟิวริก 50% ในส่วนต่าง ๆ สีเหลืองแดงของไบโครเมตจะปรากฏขึ้นอีกครั้ง
3. เทลงในหลอดทดลอง 5 มล. สารละลายโพแทสเซียมไดโครเมตต้มกับกรดไฮโดรคลอริกเข้มข้น 3 มล. ภายใต้ร่าง คลอรีนที่เป็นก๊าซพิษสีเหลืองเขียวจะถูกปล่อยออกมาจากสารละลาย เนื่องจากโครเมตจะออกซิไดซ์ HCl เป็น Cl 2 และ H 2 O โครเมตเองจะเปลี่ยนเป็นโครเมียมคลอไรด์ไตรวาเลนต์สีเขียว สามารถแยกได้โดยการระเหยสารละลาย จากนั้นหลอมรวมกับโซดาและไนเตรต เปลี่ยนเป็นโครเมต
4. เมื่อเติมสารละลายของตะกั่วไนเตรต ตะกั่วโครเมตสีเหลืองจะตกตะกอน เมื่อทำปฏิกิริยากับสารละลายซิลเวอร์ไนเตรตจะเกิดตะกอนสีเงินสีน้ำตาลแดง
5. เติมไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ลงในสารละลายโพแทสเซียมไบโครเมต และทำให้สารละลายเป็นกรดด้วยกรดซัลฟิวริก สารละลายได้สีน้ำเงินเข้มเนื่องจากการก่อตัวของโครเมียมเปอร์ออกไซด์ เปอร์ออกไซด์เมื่อเขย่ากับอีเทอร์จะเปลี่ยนเป็นตัวทำละลายอินทรีย์และเปลี่ยนเป็นสีน้ำเงิน ปฏิกิริยานี้เฉพาะสำหรับโครเมียมและไวมาก สามารถใช้ตรวจจับโครเมียมในโลหะและโลหะผสมได้ ก่อนอื่นจำเป็นต้องละลายโลหะ เมื่อเดือดเป็นเวลานานด้วยกรดซัลฟิวริก 30% (สามารถเติมกรดไฮโดรคลอริกได้) โครเมียมและเหล็กกล้าจำนวนมากจะละลายบางส่วน สารละลายที่ได้ประกอบด้วยโครเมียม (III) ซัลเฟต เพื่อให้สามารถทำปฏิกิริยาการตรวจจับได้ ก่อนอื่นเราต้องทำให้เป็นกลางด้วยโซดาไฟ ไฮดรอกไซด์โครเมียมสีเขียวอมเทา (III) จะตกตะกอน ซึ่งจะละลายใน NaOH ส่วนเกินและก่อตัวเป็นโซเดียมโครไมต์สีเขียว กรองสารละลายและเติมไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ 30% เมื่อถูกความร้อน สารละลายจะเปลี่ยนเป็นสีเหลือง เนื่องจากโครไมต์ถูกออกซิไดซ์เป็นโครเมต การทำให้เป็นกรดจะทำให้สารละลายมีสีฟ้า สารประกอบที่มีสีสามารถสกัดได้โดยการเขย่าด้วยอีเทอร์

ปฏิกิริยาการวิเคราะห์สำหรับโครเมียมไอออน

1. เติมสารละลายโครเมียมคลอไรด์ CrCl 3 ลงในสารละลาย 3-4 หยดเติมสารละลาย NaOH 2 โมลาร์ลงไปจนตะกอนเริ่มต้นละลาย สังเกตสีของโซเดียมโครไมต์ที่เกิดขึ้น อุ่นสารละลายที่เกิดขึ้นในอ่างน้ำ เกิดอะไรขึ้น?
2. ในสารละลาย CrCl 3 2-3 หยด ให้เติมสารละลาย NaOH 8M ในปริมาณที่เท่ากันและสารละลาย 3% H 2 O 2 3-4 หยด อุ่นส่วนผสมของปฏิกิริยาในอ่างน้ำ เกิดอะไรขึ้น? จะเกิดการตกตะกอนแบบใดหากสารละลายสีที่เป็นผลลัพธ์ถูกทำให้เป็นกลาง เพิ่ม CH 3 COOH ลงไป แล้วตามด้วย Pb (NO 3) 2 ?
3. เทสารละลายโครเมียมซัลเฟต Cr 2 (SO 4) 3, IMH 2 SO 4 และ KMnO 4 4-5 หยดลงในหลอดทดลอง อุ่นบริเวณที่เกิดปฏิกิริยาเป็นเวลาหลายนาทีในอ่างน้ำ สังเกตการเปลี่ยนแปลงสีของสารละลาย มันเกิดจากอะไร?
4. ในสารละลาย K 2 Cr 2 O 7 3-4 หยดที่ถูกทำให้เป็นกรดด้วยกรดไนตริก ให้เติมสารละลาย H 2 O 2 2-3 หยดแล้วผสม สีฟ้าของสารละลายที่ปรากฏขึ้นเกิดจากลักษณะของกรดเปอร์โครมิก H 2 CrO 6:

Cr 2 O 7 2- + 4H 2 O 2 + 2H + = 2H 2 CrO 6 + 3H 2 O

ให้ความสนใจกับการสลายตัวอย่างรวดเร็วของ H 2 CrO 6:

2H 2 CrO 6 + 8H+ = 2Cr 3+ + 3O 2 + 6H 2 O
สีฟ้า สีเขียว

กรดเปอร์โครมิกมีความเสถียรมากกว่าในตัวทำละลายอินทรีย์

1. ในสารละลาย K 2 Cr 2 O 7 3-4 หยดที่ถูกทำให้เป็นกรดด้วยกรดไนตริก ให้เติมไอโซเอมิลแอลกอฮอล์ 5 หยด สารละลาย H 2 O 2 2-3 หยด แล้วเขย่าส่วนผสมของปฏิกิริยา ชั้นของตัวทำละลายอินทรีย์ที่ลอยอยู่ด้านบนเป็นสีฟ้าสดใส สีจะจางลงช้ามาก เปรียบเทียบความเสถียรของ H 2 CrO 6 ในเฟสอินทรีย์และเฟสที่เป็นน้ำ
2. เมื่อไอออน CrO 4 2- และ Ba 2+ ทำปฏิกิริยากัน จะเกิดตะกอนสีเหลืองของแบเรียมโครเมต BaCrO 4
3. ซิลเวอร์ไนเตรตก่อให้เกิดการตกตะกอนของซิลเวอร์โครเมตสีแดงอิฐด้วยไอออน CrO 4 2
4. ใช้หลอดทดลองสามหลอด หยดสารละลาย K 2 Cr 2 O 7 5-6 หยดลงในหนึ่งในนั้น หยดสารละลาย K 2 CrO 4 ในปริมาตรเท่ากันในหยดที่สอง และหยดสารละลายทั้งสอง 3 หยดลงในหยดที่สาม จากนั้นเติมสารละลายโพแทสเซียมไอโอไดด์สามหยดลงในแต่ละหลอด อธิบายผลลัพธ์ ทำให้สารละลายเป็นกรดในหลอดที่สอง เกิดอะไรขึ้น? ทำไม

การทดลองที่สนุกสนานกับสารประกอบโครเมียม

1. ส่วนผสมของ CuSO 4 และ K 2 Cr 2 O 7 เปลี่ยนเป็นสีเขียวเมื่อเติมด่าง และเปลี่ยนเป็นสีเหลืองเมื่อมีกรด โดยการให้ความร้อนกลีเซอรอล 2 มก. กับปริมาณเล็กน้อยของ (NH 4) 2 Cr 2 O 7 แล้วเติมแอลกอฮอล์ หลังจากการกรองจะได้สารละลายสีเขียวสดใส ซึ่งจะเปลี่ยนเป็นสีเหลืองเมื่อเติมกรด และเปลี่ยนเป็นสีเขียวในสภาวะที่เป็นกลางหรือเป็นด่าง ปานกลาง.
2. วางตรงกลางกระป๋องด้วย "ส่วนผสมทับทิม" ของเทอร์ไมต์ - บดให้ละเอียดแล้ววางในอลูมิเนียมฟอยล์ Al 2 O 3 (4.75 กรัม) โดยเติม Cr 2 O 3 (0.25 กรัม) เพื่อให้เหยือกไม่เย็นลงอีกต่อไปจำเป็นต้องฝังไว้ใต้ขอบบนในทรายและหลังจากที่เทอร์ไมต์ติดไฟและปฏิกิริยาเริ่มขึ้นให้คลุมด้วยแผ่นเหล็กแล้วเติมทราย ธนาคารที่จะขุดออกในหนึ่งวัน ผลที่ได้คือผงสีแดงทับทิม
3. โพแทสเซียมไบโครเมต 10 กรัมบดละเอียดด้วยโซเดียมหรือโพแทสเซียมไนเตรต 5 กรัมและน้ำตาล 10 กรัม ส่วนผสมถูกชุบและผสมกับ collodion หากผงถูกบีบอัดในหลอดแก้วแล้วแท่งถูกผลักออกและจุดไฟจากปลาย "งู" จะเริ่มคลานออกมาโดยเริ่มจากสีดำและหลังจากเย็นตัว - สีเขียว แท่งที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 4 มม. เผาไหม้ด้วยความเร็วประมาณ 2 มม. ต่อวินาทีและยาวขึ้น 10 เท่า
4. หากคุณผสมสารละลายของคอปเปอร์ซัลเฟตและโพแทสเซียมไดโครเมตและเพิ่มสารละลายแอมโมเนียเล็กน้อย จากนั้นตะกอนสีน้ำตาลอสัณฐานขององค์ประกอบ 4СuCrO 4 * 3NH 3 * 5H 2 O จะหลุดออกมา ซึ่งจะละลายในกรดไฮโดรคลอริกเพื่อสร้างสารละลายสีเหลือง และ แอมโมเนียส่วนเกินจะได้สารละลายสีเขียว หากเติมแอลกอฮอล์เพิ่มเติมในสารละลายนี้ จะเกิดการตกตะกอนสีเขียว ซึ่งหลังจากกรองแล้วจะกลายเป็นสีน้ำเงิน และหลังจากการทำให้แห้ง จะมีสีน้ำเงินอมม่วงพร้อมประกายสีแดง มองเห็นได้ชัดเจนในแสงจ้า
5. โครเมียมออกไซด์ที่เหลือจากการทดลอง "ภูเขาไฟ" หรือ "งูฟาโรห์" สามารถสร้างขึ้นใหม่ได้ ในการทำเช่นนี้จำเป็นต้องหลอมรวม 8 กรัมของ Cr 2 O 3 และ 2 กรัมของ Na 2 CO 3 และ 2.5 กรัมของ KNO 3 และบำบัดโลหะผสมที่ระบายความร้อนด้วยน้ำเดือด ได้โครเมตที่ละลายน้ำได้ ซึ่งสามารถแปลงเป็นสารประกอบ Cr(II) และ Cr(VI) อื่นๆ รวมทั้งแอมโมเนียมไดโครเมตดั้งเดิม

ตัวอย่างของรีดอกซ์ทรานซิชันที่เกี่ยวข้องกับโครเมียมและสารประกอบของมัน

1. Cr 2 O 7 2- -- Cr 2 O 3 -- CrO 2 - -- CrO 4 2- -- Cr 2 O 7 2-

ก) (NH 4) 2 Cr 2 O 7 = Cr 2 O 3 + N 2 + 4H 2 O ข) Cr 2 O 3 + 2NaOH \u003d 2NaCrO 2 + H 2 O
ค) 2NaCrO 2 + 3Br 2 + 8NaOH = 6NaBr + 2Na 2 CrO 4 + 4H 2 O
ง) 2Na 2 CrO 4 + 2HCl = นา 2 Cr 2 O 7 + 2NaCl + H 2 O

2. Cr(OH) 2 -- Cr(OH) 3 -- CrCl 3 -- Cr 2 O 7 2- -- CrO 4 2-

ก) 2Cr(OH) 2 + 1/2O 2 + H 2 O = 2Cr(OH) 3
ข) Cr(OH) 3 + 3HCl = CrCl 3 + 3H 2 O
ค) 2CrCl 3 + 2KMnO 4 + 3H 2 O = K 2 Cr 2 O 7 + 2Mn(OH) 2 + 6HCl
ง) K 2 Cr 2 O 7 + 2KOH = 2K 2 CrO 4 + H 2 O

3. CrO - Cr (OH) 2 - Cr (OH) 3 - Cr (NO 3) 3 - Cr 2 O 3 - CrO - 2
Cr2+

ก) CrO + 2HCl = CrCl 2 + H 2 O
ข) CrO + H 2 O \u003d Cr (OH) 2
ค) Cr(OH) 2 + 1/2O 2 + H 2 O = 2Cr(OH) 3
ง) Cr(OH) 3 + 3HNO 3 = Cr(NO 3) 3 + 3H 2 O
จ) 4Cr (NO 3) 3 \u003d 2Cr 2 O 3 + 12NO 2 + O 2
ฉ) Cr 2 O 3 + 2 NaOH = 2NaCrO 2 + H 2 O

องค์ประกอบ Chrome ในฐานะศิลปิน

นักเคมีมักจะหันไปหาปัญหาในการสร้างเม็ดสีเทียมสำหรับการวาดภาพ ในศตวรรษที่ 18-19 ได้มีการพัฒนาเทคโนโลยีเพื่อให้ได้วัสดุรูปภาพมากมาย Louis Nicolas Vauquelin ในปี พ.ศ. 2340 ผู้ค้นพบโครเมียมองค์ประกอบที่ไม่รู้จักมาก่อนในแร่แดงไซบีเรียได้เตรียมสีใหม่ที่เสถียรอย่างน่าทึ่ง - สีเขียวโครเมียม โครโมฟอร์ของมันคือโครเมียมในน้ำ (III) ออกไซด์ ภายใต้ชื่อ "สีเขียวมรกต" เริ่มผลิตในปี พ.ศ. 2380 ต่อมา L. Vauquelen ได้เสนอสีใหม่หลายสี ได้แก่ แบไรท์ สังกะสี และสีเหลืองโครม เมื่อเวลาผ่านไป พวกมันถูกแทนที่ด้วยเม็ดสีสีเหลืองและสีส้มที่มีแคดเมียม

สีเขียวโครเมี่ยมเป็นสีที่ทนทานและเบาที่สุดซึ่งไม่ได้รับผลกระทบจากก๊าซในชั้นบรรยากาศ สีเขียวโครเมี่ยมเมื่อถูด้วยน้ำมันจึงมีพลังในการซ่อนที่ดีเยี่ยมและสามารถแห้งได้อย่างรวดเร็ว ดังนั้นตั้งแต่ศตวรรษที่ 19 มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการวาดภาพ มีความสำคัญอย่างยิ่งในการวาดภาพเครื่องเคลือบดินเผา ความจริงก็คือผลิตภัณฑ์เครื่องเคลือบดินเผาสามารถตกแต่งได้ทั้งแบบเคลือบล่างและเคลือบทับ ในกรณีแรก สีจะถูกนำไปใช้กับพื้นผิวของผลิตภัณฑ์ที่ผ่านการเผาเล็กน้อยเท่านั้น ซึ่งเคลือบด้วยชั้นเคลือบ ตามด้วยการเผาหลักที่อุณหภูมิสูง: สำหรับการเผามวลพอร์ซเลนและการหลอมเคลือบผลิตภัณฑ์จะถูกทำให้ร้อนถึง 1350 - 1450 0 С อุณหภูมิสูงมีสีน้อยมากที่สามารถทนต่อการเปลี่ยนแปลงทางเคมีได้และในสมัยก่อนมีเพียงสองสีเท่านั้นคือโคบอลต์และโครเมียม ออกไซด์สีดำของโคบอลต์ที่ใช้กับพื้นผิวของเครื่องลายครามจะหลอมรวมกับสารเคลือบระหว่างการเผา ทำปฏิกิริยาทางเคมีกับมัน เป็นผลให้เกิดซิลิเกตโคบอลต์สีน้ำเงินสดใส เครื่องสังคโลกสีน้ำเงินโคบอลต์นี้เป็นที่รู้จักกันดีสำหรับทุกคน โครเมียมออกไซด์ (III) ไม่ทำปฏิกิริยาทางเคมีกับส่วนประกอบของสารเคลือบและอยู่ระหว่างเศษพอร์ซเลนกับชั้นเคลือบใสที่มี "หูหนวก"

นอกจากสีเขียวโครเมี่ยมแล้ว ศิลปินยังใช้สีที่ได้จาก Volkonskoite แร่นี้จากกลุ่มมอนต์มอริลโลไนต์ (แร่ดินเหนียวของคลาสย่อยของซิลิเกตเชิงซ้อน Na (Mo, Al), Si 4 O 10 (OH) 2) ถูกค้นพบในปี 1830 โดยนักวิทยาแร่ชาวรัสเซีย Kemmerer และตั้งชื่อตาม M.N. Volkonskaya ลูกสาว ของวีรบุรุษแห่ง Battle of Borodino นายพล N. N. Raevsky ภรรยาของผู้หลอกลวง S. G. Volkonsky Volkonskoite เป็นดินที่มีโครเมียมออกไซด์สูงถึง 24% เช่นเดียวกับออกไซด์ของอลูมิเนียมและเหล็ก (III) กำหนดสีที่หลากหลาย - จากสีของฤดูหนาวที่มืดลงไปจนถึงสีเขียวสดใสของบึงกบ

Pablo Picasso หันไปหานักธรณีวิทยาในประเทศของเราเพื่อขอศึกษาแหล่งสงวนของ Volkonskoite ซึ่งทำให้สีมีโทนสีสดที่ไม่เหมือนใคร ในปัจจุบันได้มีการพัฒนาวิธีการเพื่อให้ได้มาซึ่งวอลคอนสคอยต์เทียม เป็นที่น่าสนใจที่จะทราบว่าจากการวิจัยสมัยใหม่จิตรกรไอคอนชาวรัสเซียใช้สีจากวัสดุนี้ตั้งแต่ยุคกลางก่อนที่จะมีการค้นพบ "อย่างเป็นทางการ" สีเขียวของ Guinier (สร้างขึ้นในปี พ.ศ. 2380) ซึ่งมีโครโมฟอร์มเป็นไฮเดรตของโครเมียมออกไซด์ Cr 2 O 3 * (2-3) H 2 O ซึ่งส่วนหนึ่งของน้ำถูกผูกมัดทางเคมีและบางส่วนถูกดูดซับ ก็เป็นที่นิยมในหมู่ศิลปินเช่นกัน เม็ดสีนี้ทำให้สีเป็นสีมรกต

ไซต์ที่มีการคัดลอกเนื้อหาทั้งหมดหรือบางส่วนจำเป็นต้องมีลิงก์ไปยังแหล่งที่มา

โครเมียม - องค์ประกอบทางเคมีมีเลขอะตอม 24 เป็นโลหะสีเทาคล้ายเหล็กกล้าที่แข็ง แวววาว ขัดเงาได้ดีและไม่ทำให้หมอง ใช้ในโลหะผสม เช่น เหล็กกล้าไร้สนิม และเป็นสารเคลือบผิว ร่างกายมนุษย์ต้องการโครเมียมไตรวาเลนต์ในปริมาณเล็กน้อยเพื่อเผาผลาญน้ำตาล แต่ Cr(VI) มีความเป็นพิษสูง

สารประกอบโครเมียมหลายชนิด เช่น โครเมียม(III) ออกไซด์และตะกั่วโครเมต มีสีสว่างและใช้ในสีและเม็ดสี สีแดงของทับทิมเกิดจากการมีองค์ประกอบทางเคมีนี้ สารบางชนิด โดยเฉพาะโซเดียม เป็นตัวออกซิไดซ์ที่ใช้ในการออกซิไดซ์สารประกอบอินทรีย์ และ (พร้อมกับกรดซัลฟิวริก) เพื่อทำความสะอาดเครื่องแก้วในห้องปฏิบัติการ นอกจากนี้ยังใช้โครเมียมออกไซด์ (VI) ในการผลิตเทปแม่เหล็ก

การค้นพบและนิรุกติศาสตร์

ประวัติการค้นพบองค์ประกอบทางเคมีโครเมียมมีดังนี้ ในปี พ.ศ. 2304 Johann Gottlob Lehmann พบแร่สีส้มแดงในเทือกเขา Ural และตั้งชื่อว่า "ตะกั่วแดงไซบีเรีย" แม้ว่าจะมีการระบุอย่างผิดพลาดว่าเป็นสารประกอบของตะกั่วกับซีลีเนียมและเหล็ก แต่แท้จริงแล้ววัสดุดังกล่าวเป็นตะกั่วโครเมตที่มี สูตรเคมีพีบีอาร์โอ 4 . ปัจจุบันเรียกว่าแร่โครคอนเต้

ในปี 1770 Peter Simon Pallas เยี่ยมชมสถานที่ที่ Leman พบแร่ตะกั่วแดงที่มีมาก คุณสมบัติที่เป็นประโยชน์เม็ดสีในสี การใช้ตะกั่วแดงไซบีเรียเป็นสีพัฒนาอย่างรวดเร็ว นอกจากนี้สีเหลืองสดใสจาก croconte ยังกลายเป็นแฟชั่นอีกด้วย

ในปี พ.ศ. 2340 Nicolas-Louis Vauquelin ได้ตัวอย่างสีแดงโดยการผสมโครคอนเตกับกรดไฮโดรคลอริก เขาได้ออกไซด์ CrO 3 โครเมียมเป็นองค์ประกอบทางเคมีถูกแยกได้ในปี พ.ศ. 2341 วอเกอลินได้มาจากการทำให้ออกไซด์ร้อนด้วยถ่าน เขายังสามารถตรวจพบร่องรอยของโครเมียมในอัญมณี เช่น ทับทิมและมรกต

ในช่วงปี 1800 Cr ถูกใช้ในสีและเกลือสำหรับหนังเป็นหลัก วันนี้ 85% ของโลหะถูกใช้ในโลหะผสม ส่วนที่เหลือใช้ในอุตสาหกรรมเคมี การผลิตวัสดุทนไฟ และอุตสาหกรรมหล่อโลหะ

การออกเสียงขององค์ประกอบทางเคมีโครเมียมสอดคล้องกับภาษากรีก χρῶμα ซึ่งแปลว่า "สี" เนื่องจากมีสารประกอบสีมากมายที่สามารถหาได้จากมัน

การขุดและการผลิต

องค์ประกอบนี้ทำจากโครไมต์ (FeCr 2 O 4) ประมาณครึ่งหนึ่งของแร่ในโลกนี้ถูกขุดในแอฟริกาใต้ นอกจากนี้ คาซัคสถาน อินเดีย และตุรกีเป็นผู้ผลิตรายใหญ่ มีแหล่งสะสมโครไมต์ที่สำรวจเพียงพอ แต่ทางภูมิศาสตร์มีกระจุกตัวอยู่ในคาซัคสถานและแอฟริกาตอนใต้

การสะสมของโลหะโครเมียมตามธรรมชาตินั้นหายาก แต่ก็มีอยู่จริง ตัวอย่างเช่นขุดได้ที่เหมือง Udachnaya ในรัสเซีย อุดมไปด้วยเพชร และสภาพแวดล้อมที่ลดลงช่วยสร้างโครเมียมและเพชรบริสุทธิ์

สำหรับการผลิตโลหะในเชิงอุตสาหกรรม แร่โครไมต์จะได้รับการบำบัดด้วยด่างที่หลอมเหลว (โซดาไฟ, NaOH) ในกรณีนี้ โซเดียมโครเมต (Na 2 CrO 4) จะเกิดขึ้น ซึ่งคาร์บอนจะรีดิวซ์เป็น Cr 2 O 3 ออกไซด์ โลหะได้มาจากการให้ความร้อนกับออกไซด์ต่อหน้าอลูมิเนียมหรือซิลิกอน

ในปี 2543 แร่โครไมต์ประมาณ 15 ภูเขาถูกขุดและแปรรูปเป็นเฟอร์โรโครเมียม 4 ภูเขา ซึ่งเป็นโครเมียม-เหล็ก 70% โดยมีมูลค่าตลาดประมาณ 2.5 พันล้านเหรียญสหรัฐ

ลักษณะสำคัญ

คุณสมบัติขององค์ประกอบทางเคมีโครเมียมนั้นเกิดจากการที่มันเป็นโลหะทรานซิชันของคาบที่สี่ของตารางธาตุและตั้งอยู่ระหว่างวานาเดียมและแมงกานีส รวมอยู่ในกลุ่ม VI ละลายที่อุณหภูมิ 1907 °C เมื่อมีออกซิเจน โครเมียมจะสร้างชั้นออกไซด์บางๆ อย่างรวดเร็ว ซึ่งช่วยปกป้องโลหะจากการมีปฏิสัมพันธ์กับออกซิเจน

ในฐานะที่เป็นธาตุทรานซิชันจะทำปฏิกิริยากับสารในสัดส่วนต่างๆ ดังนั้นมันจึงก่อตัวเป็นสารประกอบที่มี องศาต่างๆออกซิเดชัน. โครเมียมเป็นองค์ประกอบทางเคมีที่มีสถานะเป็นดิน +2, +3 และ +6 ซึ่ง +3 นั้นเสถียรที่สุด นอกจากนี้ สถานะ +1, +4 และ +5 ยังพบได้ในบางกรณี สารประกอบโครเมียมในสถานะออกซิเดชัน +6 เป็นตัวออกซิไดซ์ที่แรง

โครเมี่ยมมีสีอะไร? องค์ประกอบทางเคมีให้สีทับทิม Cr 2 O 3 ใช้สำหรับเป็นรงควัตถุที่เรียกว่า "โครเมี่ยมสีเขียว" สีเกลือแก้วสีเขียวมรกต โครเมียมเป็นองค์ประกอบทางเคมีที่ทำให้ทับทิมมีสีแดง ดังนั้นจึงใช้ในการผลิตทับทิมสังเคราะห์

ไอโซโทป

ไอโซโทปของโครเมียมมีน้ำหนักอะตอมตั้งแต่ 43 ถึง 67 โดยทั่วไปแล้ว องค์ประกอบทางเคมีนี้ประกอบด้วยรูปแบบที่เสถียรสามรูปแบบ: 52 Cr, 53 Cr และ 54 Cr ในจำนวนนี้ 52 Cr เป็นค่าที่พบมากที่สุด (83.8% ของโครเมียมธรรมชาติทั้งหมด) นอกจากนี้ยังมีการอธิบายไอโซโทปรังสี 19 ชนิด ซึ่ง 50 Cr นั้นเสถียรที่สุด โดยมีครึ่งชีวิตมากกว่า 1.8 x 10 17 ปี 51 Cr มีครึ่งชีวิต 27.7 วัน และสำหรับไอโซโทปกัมมันตภาพรังสีอื่นๆ ไม่เกิน 24 ชั่วโมง และส่วนใหญ่จะอยู่ได้น้อยกว่าหนึ่งนาที องค์ประกอบยังมีสอง metastate

ตามกฎแล้วไอโซโทปโครเมียมในเปลือกโลกจะมาพร้อมกับไอโซโทปแมงกานีสซึ่งพบการใช้งานในธรณีวิทยา 53 Cr ก่อตัวขึ้นระหว่างการสลายกัมมันตภาพรังสี 53 Mn อัตราส่วนไอโซโทป Mn/Cr ช่วยเสริมเบาะแสประวัติศาสตร์ยุคแรกเริ่มอื่นๆ ระบบสุริยะ. การเปลี่ยนแปลงอัตราส่วน 53 Cr/ 52 Cr และ Mn/Cr จากอุกกาบาตต่างๆ พิสูจน์ว่านิวเคลียสของอะตอมใหม่ถูกสร้างขึ้นก่อนการก่อตัวของระบบสุริยะ

องค์ประกอบทางเคมี โครเมียม: สมบัติ สูตรของสารประกอบ

โครเมียมออกไซด์ (III) Cr 2 O 3 หรือที่เรียกว่า sesquioxide เป็นหนึ่งในสี่ออกไซด์ขององค์ประกอบทางเคมีนี้ ได้รับจากโครไมต์ สารประกอบสีเขียวมักเรียกกันว่า "สีเขียวโครเมี่ยม" เมื่อใช้เป็นเม็ดสีสำหรับเคลือบฟันและเคลือบแก้ว ออกไซด์สามารถละลายในกรด ก่อตัวเป็นเกลือ และในด่างที่หลอมละลายได้ โครไมต์

โพแทสเซียมไบโครเมต

K 2 Cr 2 O 7 เป็นสารออกซิไดซ์ที่ทรงพลังและเป็นที่นิยมใช้เป็นสารทำความสะอาดสำหรับเครื่องแก้วในห้องปฏิบัติการจากสารอินทรีย์ สำหรับสิ่งนี้จะใช้สารละลายอิ่มตัว อย่างไรก็ตาม บางครั้งก็ถูกแทนที่ด้วยโซเดียมไดโครเมตตามความสามารถในการละลายที่สูงขึ้นของสารหลัง นอกจากนี้ยังสามารถควบคุมกระบวนการออกซิเดชั่นของสารประกอบอินทรีย์ เปลี่ยนแอลกอฮอล์ปฐมภูมิให้เป็นอัลดีไฮด์ แล้วเปลี่ยนเป็นคาร์บอนไดออกไซด์

โพแทสเซียมไดโครเมตอาจทำให้เกิดผิวหนังอักเสบจากโครเมียม โครเมียมน่าจะเป็นสาเหตุของการแพ้ที่นำไปสู่การพัฒนาของผิวหนังอักเสบ โดยเฉพาะที่มือและปลายแขน ซึ่งเป็นอาการเรื้อรังและรักษาได้ยาก เช่นเดียวกับสารประกอบ Cr(VI) อื่นๆ โพแทสเซียมไบโครเมตเป็นสารก่อมะเร็ง ต้องใช้งานด้วยถุงมือและอุปกรณ์ป้องกันที่เหมาะสม

กรดโครมิก

สารประกอบมีโครงสร้างสมมุติ H 2 CrO 4 . กรดโครมิกและกรดไดโครมิกไม่ได้เกิดขึ้นตามธรรมชาติ แต่พบแอนไอออนใน สารต่างๆ. "กรดโครมิก" ที่วางขายอยู่นั้น จริงๆ แล้วคือกรดแอนไฮไดรด์ - CrO 3 ไตรออกไซด์

ตะกั่ว(II) โครเมต

PbCrO 4 มีสีเหลืองสดใสและไม่ละลายในน้ำ ด้วยเหตุนี้จึงพบการประยุกต์ใช้เป็นสีย้อมภายใต้ชื่อ "มงกุฎเหลือง"

Cr และพันธะเพนทาวาเลนต์

โครเมียมมีความโดดเด่นด้วยความสามารถในการสร้างพันธะเพนทาวาเลนต์ สารประกอบนี้ถูกสร้างขึ้นโดย Cr(I) และอนุมูลไฮโดรคาร์บอน พันธะเพนทาวาเลนต์เกิดขึ้นระหว่างสองอะตอมของโครเมียม สามารถเขียนสูตรเป็น Ar-Cr-Cr-Ar โดยที่ Ar เป็นกลุ่มอะโรมาติกเฉพาะ

แอปพลิเคชัน

โครเมียมเป็นองค์ประกอบทางเคมีที่มีคุณสมบัติหลายอย่าง ตัวเลือกต่างๆแอปพลิเคชันบางรายการมีรายชื่ออยู่ด้านล่าง

ช่วยให้โลหะมีความทนทานต่อการกัดกร่อนและพื้นผิวมันวาว ดังนั้น โครเมียมจึงรวมอยู่ในโลหะผสม เช่น เหล็กกล้าไร้สนิม ที่ใช้ในช้อนส้อม เป็นต้น นอกจากนี้ยังใช้สำหรับการชุบโครเมี่ยม

โครเมียมเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาต่างๆ ใช้ทำแม่พิมพ์สำหรับอิฐเผา เกลือของมันทำให้ผิวเป็นสีแทน โพแทสเซียมไบโครเมตใช้ในการออกซิไดซ์สารประกอบอินทรีย์ เช่น แอลกอฮอล์และอัลดีไฮด์ ตลอดจนใช้ทำความสะอาดเครื่องแก้วในห้องปฏิบัติการ ทำหน้าที่เป็นสารยึดเกาะสำหรับย้อมผ้าและยังใช้ในการถ่ายภาพและการพิมพ์ภาพ

CrO 3 ใช้ทำเทปแม่เหล็ก (เช่น สำหรับการบันทึกเสียง) ซึ่งมีคุณสมบัติดีกว่าฟิล์มออกไซด์ของเหล็ก

บทบาททางชีววิทยา

โครเมียมไตรวาเลนต์เป็นองค์ประกอบทางเคมีที่จำเป็นต่อการเผาผลาญน้ำตาลในร่างกายมนุษย์ ในทางตรงกันข้าม Cr ชนิดเฮกซะวาเลนต์มีความเป็นพิษสูง

มาตรการป้องกัน

โลหะโครเมียมและสารประกอบ Cr(III) โดยทั่วไปไม่ถือว่าเป็นอันตรายต่อสุขภาพ แต่สารที่มี Cr(VI) อาจเป็นพิษหากกลืนกินหรือหายใจเข้าไป สารเหล่านี้ส่วนใหญ่ระคายเคืองต่อดวงตา ผิวหนัง และเยื่อเมือก หากได้รับสัมผัสเป็นเวลานาน สารประกอบโครเมียม (VI) สามารถทำลายดวงตาได้หากไม่ได้รับการรักษาอย่างเหมาะสม นอกจากนี้ยังเป็นสารก่อมะเร็งที่ได้รับการยอมรับ ปริมาณที่ร้ายแรงขององค์ประกอบทางเคมีนี้คือประมาณครึ่งช้อนชา ตามคำแนะนำขององค์การอนามัยโลก ความเข้มข้นสูงสุดที่อนุญาตของ Cr (VI) ใน น้ำดื่มเท่ากับ 0.05 มก. ต่อลิตร

เนื่องจากสารประกอบโครเมียมถูกใช้ในสีย้อมและสำหรับหนังฟอก จึงมักพบในดินและ น้ำใต้ดินโรงงานอุตสาหกรรมที่ถูกทิ้งร้างต้องการการทำความสะอาดและฟื้นฟูสิ่งแวดล้อม สีรองพื้นที่มี Cr(VI) ยังคงใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศและยานยนต์

คุณสมบัติขององค์ประกอบ

หลัก คุณสมบัติทางกายภาพโครมมีดังนี้

• เลขอะตอม: 24.
• น้ำหนักอะตอม: 51.996.
• จุดหลอมเหลว: 1890 °C
• จุดเดือด: 2482 °C
• สถานะออกซิเดชัน: +2, +3, +6
• การกำหนดค่าอิเล็กตรอน: 3d 5 4s 1 .

เนื้อหาของบทความ

โครเมียม– (โครเมียม) Cr ซึ่งเป็นองค์ประกอบทางเคมีของกลุ่ม 6 (VIb) ระบบธาตุ. เลขอะตอม 24 มวลอะตอม 51.996 มี 24 ไอโซโทปของโครเมียมที่รู้จักตั้งแต่ 42 Cr ถึง 66 Cr ไอโซโทป 52 Cr, 53 Cr, 54 Cr มีความเสถียร องค์ประกอบไอโซโทปของโครเมียมธรรมชาติ: 50 Cr (ครึ่งชีวิต 1.8 10 17 ปี) - 4.345%, 52 Cr - 83.489%, 53 Cr - 9.501%, 54 Cr - 2.365% สถานะออกซิเดชันหลักคือ +3 และ +6

ในปี พ.ศ. 2304 ศาสตราจารย์ด้านเคมี มหาวิทยาลัยปีเตอร์สเบิร์ก Johann Gottlob Lehmann ที่เชิงเขาด้านตะวันออกของเทือกเขา Ural ที่เหมือง Berezovsky ค้นพบแร่สีแดงมหัศจรรย์ ซึ่งเมื่อบดเป็นผงจะให้สีเหลืองสดใส ในปี ค.ศ. 1766 Leman ได้นำตัวอย่างแร่มาที่เซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก หลังจากบำบัดผลึกด้วยกรดไฮโดรคลอริก เขาก็ได้ตะกอนสีขาวซึ่งเขาพบตะกั่ว Leman เรียกว่าแร่ตะกั่วแดงไซบีเรีย (plomb rouge de Sibérie) ตอนนี้เป็นที่รู้จักกันว่ามันคือ crocoite (จากภาษากรีก "krokos" - หญ้าฝรั่น) - โครเมตตะกั่วธรรมชาติ PbCrO 4

Peter Simon Pallas นักเดินทางและนักธรรมชาติวิทยาชาวเยอรมัน (1741-1811) นำคณะสำรวจของ St. Petersburg Academy of Sciences ไปยังภาคกลางของรัสเซียและในปี 1770 ได้เยี่ยมชม Southern and Middle Urals รวมถึงเหมือง Berezovsky และเช่นเดียวกับ Lehman กลายเป็น สนใจจระเข้. Pallas เขียนว่า: "แร่ตะกั่วแดงที่น่าทึ่งนี้ไม่พบในแหล่งอื่น เปลี่ยนเป็นสีเหลืองเมื่อบดเป็นผงและสามารถนำไปใช้ในงานศิลปะขนาดจิ๋วได้ แม้จะมีความหายากและความยากลำบากในการส่งมอบ crocoite จากเหมือง Berezovsky ไปยังยุโรป (ใช้เวลาเกือบสองปี) การใช้แร่เป็นสีก็ได้รับการชื่นชม ในลอนดอนและปารีสในปลายศตวรรษที่ 17 บุคคลผู้สูงศักดิ์ทั้งหมดนั่งรถม้าที่ทาด้วยหินโครคอยต์บดละเอียด นอกจากนี้ ตัวอย่างที่ดีที่สุดของตะกั่วแดงไซบีเรียยังถูกเพิ่มเข้าไปในคอลเล็กชันของตู้แร่หลายแห่งในยุโรป

ในปี พ.ศ. 2339 ตัวอย่างของหินโครคอยต์มาถึง Nicolas-Louis Vauquelin (พ.ศ. 2306-2372) ศาสตราจารย์วิชาเคมีแห่ง Paris Mineralogical School ซึ่งทำการวิเคราะห์แร่ แต่ไม่พบสิ่งใดเลยนอกจากออกไซด์ของตะกั่ว เหล็ก และอะลูมิเนียม การศึกษาตะกั่วแดงไซบีเรียอย่างต่อเนื่อง Vauquelin ต้มแร่ด้วยสารละลายโพแทชและหลังจากแยกตะกอนตะกั่วคาร์บอเนตสีขาวออกแล้วได้สารละลายสีเหลืองของเกลือที่ไม่รู้จัก เมื่อนำมาบำบัดด้วยเกลือตะกั่ว จะเกิดตะกอนสีเหลืองขึ้น โดยมีเกลือปรอทเป็นสีแดง และเมื่อเติมดีบุกคลอไรด์ลงไป สารละลายจะเปลี่ยนเป็นสีเขียว เมื่อสลายตัวโครคอยต์ด้วยกรดแร่ เขาได้รับสารละลายของ "กรดตะกั่วแดง" ซึ่งการระเหยของสารนี้ทำให้เกิดผลึกสีแดงทับทิม หลังจากเผามันด้วยถ่านหินในเบ้าหลอมกราไฟต์ หลังจากเกิดปฏิกิริยา เขาค้นพบผลึกรูปร่างคล้ายเข็มสีเทาจำนวนมากของโลหะที่ไม่รู้จักจนถึงเวลานั้น Vauquelin ระบุการหักเหของแสงสูงของโลหะและความต้านทานต่อกรด

Vauquelin เรียกองค์ประกอบใหม่ว่าโครเมียม (จากภาษากรีก crwma - สี, สี) เนื่องจากสารประกอบหลายสีที่เกิดขึ้นจากมัน จากการวิจัยของเขา Vauquelin ระบุเป็นครั้งแรกว่าสีมรกตของบางคน หินมีค่าเนื่องจากมีส่วนผสมของโครเมียมผสมอยู่ด้วย ตัวอย่างเช่น มรกตธรรมชาติคือเบริลสีเขียวเข้มซึ่งอะลูมิเนียมบางส่วนถูกแทนที่ด้วยโครเมียม

เป็นไปได้มากว่า Vauquelin ไม่ได้โลหะบริสุทธิ์ แต่เป็นคาร์ไบด์ของมัน ดังที่เห็นได้จากรูปร่างคล้ายเข็มของผลึกที่ได้รับ แต่ Paris Academy of Sciences ได้ลงทะเบียนการค้นพบองค์ประกอบใหม่ และตอนนี้ Vauquelin ได้รับการพิจารณาอย่างถูกต้องว่าเป็นผู้ค้นพบ องค์ประกอบหมายเลข 24

ยูริ ครูตยาคอฟ

โครเมียมออกไซด์(ครั้งที่สอง) และโครเมียม(II) ไฮดรอกไซด์เป็นพื้นฐาน

Cr(OH)+2HCl→CrCl+2H2O

สารประกอบโครเมียม(II) เป็นตัวรีดิวซ์ที่แรง เปลี่ยนเป็นสารประกอบโครเมียม (III) ภายใต้การกระทำของออกซิเจนในบรรยากาศ

2CrCl+ 2HCl → 2CrCl+ H

4Cr(OH)+O+ 2H2O→4Cr(OH)

โครเมียมออกไซด์(สาม) CrO เป็นผงสีเขียวที่ไม่ละลายน้ำ สามารถรับได้โดยการเผาไฮดรอกไซด์โครเมียม (III) หรือโพแทสเซียมและแอมโมเนียมไดโครเมต:

2Cr(OH)-→CrO+ 3H2O

4KCrO-→ 2CrO + 4KCrO + 3O

(NH)CrO- → CrO+ N+ H O

เป็นการยากที่จะโต้ตอบกับสารละลายเข้มข้นของกรดและด่าง:

Cr 2 O 3 + 6 KOH + 3H 2 O \u003d 2K 3 [Cr (OH) 6]

Cr 2 O 3 + 6HCl \u003d 2CrCl 3 + 3H 2 O

โครเมียม (III) ไฮดรอกไซด์ Cr (OH) 3 ได้มาจากการกระทำของด่างในสารละลายของเกลือโครเมียม (III):

CrCl 3 + 3KOH \u003d Cr (OH) 3 ↓ + 3KSl

โครเมียมไฮดรอกไซด์ (III) เป็นตะกอนสีเขียวอมเทา เมื่อได้รับแล้ว จะต้องนำด่างที่ขาดตลาด ไฮดรอกไซด์โครเมียม (III) ที่ได้จากวิธีนี้ซึ่งแตกต่างจากออกไซด์ที่เกี่ยวข้องจะทำปฏิกิริยากับกรดและด่างได้ง่ายเช่น แสดงคุณสมบัติ amphoteric:

Cr (OH) 3 + 3HNO 3 \u003d Cr (NO 3) 3 + 3H 2 O

Cr(OH) 3 + 3KOH = K 3 [Cr(OH)6] (เฮกซะไฮดรอกโซโครไมต์ K)

เมื่อ Cr (OH) 3 ผสมกับด่าง จะได้เมตาโครไมต์และออร์โธโครไมต์:

Cr(OH) 3 + KOH = KCrO 2 (เมตาโครไมต์ K)+2H2O

Cr(OH) 3 + KOH = K 3 CrO 3 (ออร์โทโครไมต์ K)+3H2O

สารประกอบโครเมียม(วี.ไอ).

โครเมียมออกไซด์ (วี.ไอ) - CrO 3 - สารผลึกสีแดงเข้ม ละลายน้ำได้สูง - เป็นออกไซด์ของกรดทั่วไป ออกไซด์นี้สอดคล้องกับกรดสองชนิด:

CrO 3 + H 2 O \u003d H 2 CrO 4 (กรดโครมิก - เกิดจากน้ำส่วนเกิน)

CrO 3 + H 2 O \u003d H 2 Cr 2 O 7 (กรดไดโครมิก - เกิดขึ้นที่โครเมียมออกไซด์ที่มีความเข้มข้นสูง (3))

โครเมียมออกไซด์ (6) เป็นตัวออกซิไดซ์ที่แรงมาก ดังนั้นจึงทำปฏิกิริยาอย่างรุนแรงกับสารอินทรีย์:

C 2 H 5 OH + 4CrO 3 \u003d 2CO 2 + 2Cr 2 O 3 + 3H 2 O

นอกจากนี้ยังออกซิไดซ์ไอโอดีน กำมะถัน ฟอสฟอรัส ถ่านหิน:

3S + 4CrO 3 \u003d 3SO 2 + 2Cr 2 O 3

เมื่อให้ความร้อนถึง 250 0 C โครเมียมออกไซด์ (6) จะสลายตัว:

4CrO 3 \u003d 2Cr 2 O 3 + 3O 2

โครเมียมออกไซด์ (6) สามารถได้รับจากการกระทำของกรดซัลฟิวริกเข้มข้นบนโครเมตและไดโครเมตที่เป็นของแข็ง:

K 2 Cr 2 O 7 + H 2 SO 4 \u003d K 2 SO 4 + 2CrO 3 + H 2 O

กรดโครมิกและไดโครมิก

กรดโครมิกและไดโครมิกมีอยู่ในสารละลายที่เป็นน้ำเท่านั้น พวกมันก่อตัวเป็นเกลือที่เสถียร ตามลำดับ โครเมตและไดโครเมต โครเมตและสารละลายมีสีเหลือง ไดโครเมตเป็นสีส้ม

โครเมต - CrO 4 2- ไอออนและไดโครเมต - Cr2O 7 2- ไอออนผ่านเข้าหากันได้ง่ายเมื่อสภาพแวดล้อมของสารละลายเปลี่ยนไป

ในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรดของสารละลาย โครเมตจะเปลี่ยนเป็นไดโครเมต:

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

ในสภาพแวดล้อมที่เป็นด่าง ไดโครเมตจะเปลี่ยนเป็นโครเมต:

K 2 Cr 2 O 7 + 2KOH \u003d 2K 2 CrO 4 + H 2 O

เมื่อเจือจาง กรดไดโครมิกจะกลายเป็นกรดโครมิก:

H 2 Cr 2 O 7 + H 2 O \u003d 2H 2 CrO 4

ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของสารประกอบโครเมียมในระดับของการเกิดออกซิเดชัน

สถานะออกซิเดชัน
ธรรมชาติของออกไซด์	ขั้นพื้นฐาน	แอมโฟเทอริก	กรด
ไฮดรอกไซด์		Cr(OH) 3 - H 3 CrO 3
ลักษณะของไฮดรอกไซด์	ขั้นพื้นฐาน	แอมโฟเทอริก	กรด
→ การลดลงของคุณสมบัติพื้นฐานและการเสริมความแข็งแกร่งของกรด →

คุณสมบัติรีดอกซ์ของสารประกอบโครเมียม

ปฏิกิริยาในตัวกลางที่เป็นกรด

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

K 2 Cr 2 O 7 + 3H 2 S + 4H 2 SO 4 \u003d 3S + Cr 2 (SO 4) 3 + K 2 SO 4 + 7H 2 O

S-2 – 2e → S 0

2Cr +6 + 6e → 2Cr +3

ปฏิกิริยาในตัวกลางที่เป็นด่าง

ในสภาพแวดล้อมที่เป็นด่าง สารประกอบโครเมียม Cr +3 จะถูกแปลงเป็นสารประกอบ Cr +6 ภายใต้การทำงานของตัวออกซิไดซ์: J2, Br2, Cl2, Ag2O, KClO3, H2O2, KMnO4:

2KCrO 2 +3 Br2 +8NaOH \u003d 2Na 2 CrO 4 + 2KBr + 4NaBr + 4H 2 O

Cr +3 - 3e → Cr +6