Найважливіші сполуки хрому

Найважливіші сполуки хрому.

З'єднання двовалентного хрому.

Оксид хрому (II) CrO. Пірофорний чорний порошок. На повітрі при температурі вище 100 ° С перетворюється в Cr2 O3. Володіє основними властивостями. Розчиняється в розведеною соляної кислоти. Мало розчинний у розведених сірчаної та азотної кислоти. Відновлюється воднем до металевого хрому при 1000 ° С. Одержують окисненням амальгами хрому CrHg3 або CrHg азотною кислотою або киснем повітря.

Гідроксид хрому (II) Cr (OH) 2. Отримують у вигляді жовтого осаду, обробляючи розчини солей хрому (II) лугами під час відсутності кисню. При висушуванні цього осаду отримують коричневий порошок, який володіє основними властивостями, мало розчинний у воді і в розбавлених кислотах. Розчиняється в концентрованих кислотах. Є відновником. При прожаренні перетворюється в Cr2 O3.

Фторид хрому (II) CrF2. Зелені нелеткі кристали. tпл = 1100 ° С. tкип = 2127 ° С [2], щільність дорівнює 4,11 г / см 3 [2]. Обмежено розчинний у воді, мало розчинний у спирті. Розчиняється в гарячій соляної кислоти. Відновлюється воднем при підвищеній температурі. Отримують дією плавикової кислоти на розпечений металевий хром або на оксид хрому (II) при звичайній температурі.

Хлорид хрому (II) CrCl2. Сильно гігроскопічні блискучі білі кристали. tпл = 824 ° С. tкип = тисяча триста дві ° С [2], щільність дорівнює 2,93 г / см 3 [2]. Розчиняється в воді. Виявляє відбудовні властивості. Відомі кристалогідрати CrCl2. NН2 О (n = 2, 3, 4). Одержують нагріванням до червоного розжарювання металевого хрому в струмі газоподібного HCl, дегідратацією кристаллогидратов і електролізом хлориду хрому (III) в лужному середовищі.

Бромід хрому (II) CrBr2. Жовтувато-білі гексагональних кристали. tпл = 842 ° С. tкип = тисяча сто двадцять сім ° С [2], щільність дорівнює 4,356 г / см 3 [2]. Розчиняється в воді і спирті, стійкий в сухому і окислюється у вологому повітрі. Отримують дією бромоводородной кислоти на нагріте до червоного розжарювання хром, відновленням бромида хрому (III) воднем.

Йодид хрому (II) CrI2. Сильно гігроскопічні коричнево-червоні голчасті кристали. tпл = 795 ° С. tкип = 827 ° С [2], щільність дорівнює 5,02 г / см 3 [2]. Добре розчиняється у воді. Термічно дисоціює при 600 о С з виділенням металевого хрому. Цю реакцію використовують для хромування заліза і сталі. Отримують пропусканням пари йоду над нагрітим до 700-800 ° С порошкоподібною хромом, а також розчиненням хрому в іодоводородной кислоті.

Сульфід хрому (II) CrS. Парамагнітні чорні кристали у формі призм (або аморфний темно-сірий порошок). tпл = 1550 ° С [2], щільність дорівнює 4,85 г / см 3 [2]. Розкладається (перед плавленням) при 1350 о С, легко окислюється в нагрітому повітрі і перетворюється в CrCl3 під дією хлору. Отримують прямим взаємодією елементів при 700 ° С, дією сірководню на металевий хром або хлорид хрому (II) при нагріванні.

Сульфат хрому (II) CrSO4. Білий порошок. Розчинний у воді. Водний розчин має відновлювальні властивості, енергійно поглинає кисень з повітря. Легко окислюється і відновлює солі вісмуту (III) і олова (IV). Відомі кристалогідрати CrSО4. NН2 О (n = 1, 5, 7). Водні розчини отримують відновленням водних розчинів сульфату хрому (III), а також дією розведеної сірчаної кислоти на металевий хром.

З'єднання тривалентного хрому.

Оксид хрому (III) Cr2 O3. Зелені гексагональних мікрокристали. tпл = 2275 ° С. tкип = 3027 ° С [2], щільність дорівнює 5,22 г / см 3 [2]. Виявляє амфотерні властивості. Антиферомагнітного нижче 33 ° С і парамагнітни вище 55 ° С. Розчиняється в рідкому діоксиді сірки. Мало розчинний у воді, розбавлених кислотах і лугах. Отримують прямим взаємодією елементів при підвищеній температурі, нагріванням CrO на повітрі, прожарювання хромата або біхромату амонію, гідроксиду або нітрату хрому (III), хромату ртуті (I), біхромату ртуті. Застосовують в якості зеленого пігменту в живописі і для фарбування фарфору і скла. Кристалічний порошок використовується в якості абразивного матеріалу. Застосовують для отримання штучних рубінів. Служить каталізатором процесу окислення аміаку на повітрі, синтезу аміаку з елементів та інших.

Гідроксид хрому (III) Cr (OH) 3. Має амфотерні властивості. Мало розчинний у воді. Легко переходить з колоїдний стан. Розчиняється в лугах і кислотах. Молярна електропровідність при нескінченному розведенні при 25 о С дорівнює 795,9 Cм. см 2 / моль [4]. Отримують в вигляді драглистоподібного зеленого осаду при обробці солей хрому (III) лугами, при гідролізі солей хрому (III) з карбонатами лужних металів або сульфідом амонію.

Фторид хрому (III) CrF3. Парамагнітні зелені ромбические кристали. tпл = 1200 ° С [1], t кип = +1427 ° С [2], щільність дорівнює 3,78 г / см 3 [2]. Розчиняється в плавикової кислоті і мало розчинний у воді. Молярна електропровідність при нескінченному розведенні при 25 о С дорівнює 367,2 Cм. см 2 / моль [4]. Отримують дією плавикової кислоти на оксид хрому (III), пропусканням фтороводорода над нагрітим до 500-1100 о С хлоридом хрому (III). Водні розчини використовують у виробництві шовку, при переробці вовни і фторування галогенопохідних етану і пропану.

Хлорид хрому (III) CrCl3. Гексагональні парамагнітні кристали мають забарвлення квітів персикового дерева. Розпливаються на повітрі. tпл = 1150 ° С. щільність дорівнює 2,87 г / см 3 [2]. Безводний CrCl3 мало розчинний у воді, спирті, ефірі, ацетальдегід, ацетон. Відновлюється при високій температурі до металевого хрому кальцієм, цинком, магнієм, воднем, залізом. Молярна електропровідність при нескінченному розведенні при 25 о С дорівнює 430,05 Cм. см 2 / моль [4]. Отримують прямим взаємодією елементів при нагріванні, дією хлору на нагріту до 700-800 о С суміш оксиду хрому (III) з вугіллям або на нагріте до червоного розжарювання сульфід хрому (III). Застосовують як каталізатор в реакціях органічного синтезу.

124,7 Дж / моль. K [3].

Бромід хрому (III) CrBr3. Зелені гексагональних кристали. tпл = 1127 ° С [2], щільність дорівнює 4,25 г / см 3 [2]. Сублімується при 927 ° С. Відновлюється до CrBr2 воднем при нагріванні. Розкладається лугами і розчиняється в воді тільки в присутності солей хрому (II). Молярна електропровідність при нескінченному розведенні при 25 о С дорівнює 435,3 Cм. см 2 / моль [4]. Одержують дією парів брому в присутності азоту на металевий хром або на суміш оксиду хрому (III) з вугіллям при високій температурі.

Йодид хрому (III) CrI3. Фіолетово-чорні кристали. Стійкий на повітрі при звичайній температурі. При 200 ° С реагує з киснем з виділенням йоду. Розчиняється в воді в присутності солей хрому (II). Молярна електропровідність при нескінченному розведенні при 25 о С дорівнює 431,4 Cм. см 2 / моль [4]. Одержують дією парів йоду на нагріте до червоного розжарювання хром.

Оксифторида хрому (III) CrOF. Тверде зелена речовина. Щільність дорівнює 4,20 г / см 3 [2]. Стійкий при підвищеній температурі і розкладається при охолодженні. Отримують дією фтороводорода на оксид хрому (III) при 1100 о С.

Сульфід хрому (III) Cr2 S3. Парамагнітні чорні кристали. Щільність дорівнює 3,60 г / см 3. Гідролізується водою. Погано реагує з кислотами, але окислюється азотною кислотою, царської горілкою або расплавами нітратів лужних металів. Одержують дією парів сірки на металевий хром при температурі вище 700 ° С, сплавом Cr2 O3 з сіркою або K2 S, пропусканням сірководню над сильно нагрітими Cr2 O3 або CrCl3.

Сульфат хрому (III) Cr2 (SO4) 3. Парамагнітні фіолетово-червоні кристали. Щільність дорівнює 3,012 г / см 3 [2]. Безводний сульфат хрому (III) мало розчинний у воді і кислотах. При високій температурі розкладається. Водні розчини забарвлені у фіолетовий колір на холоду і в зелений - при нагріванні. Відомі кристалогідрати CrSО4. NН2 О (n = 3, 6, 9, 12, 14, 15, 17, 18). Молярна електропровідність при нескінченному розведенні при 25 о С дорівнює 882 Cм. см 2 / моль [4]. Отримують дегідратацією кристаллогидратов або нагріванням Cr2 O3 з метілсульфатом при 160-190 про С. Застосовують для дублення шкір і в якості протрави при фарбуванні в ситценабивного виробництві.

Ортофосфат хрому (III) CrPO4. Чорний порошок. tпл = 1800 ° [2], щільність дорівнює 2,94 г / см 3 [2]. Мало розчинний у воді. Повільно взаємодіє з гарячою сірчаною кислотою. Відомі кристалогідрати CrРО4. nН2О (n = 2, 3, 4, 6). Молярна електропровідність при нескінченному розведенні при 25 о С дорівнює 408 Cм. см 2 / моль [4]. Отримують дегідратацією крісталогідратов.

З'єднання чотирьохвалентного хрому.

Оксид хрому (IV) CrO2. Феромагнітні чорні мікрокристали зі структурою рутилу. Мало розчинний у воді. Розкладається при 427 о С. Перетворюється в Cr2 O3 і CrO3 під дією води при 100 о С. Розчиняється в соляної кислоті з виділенням хлору. Утворює хромати лужних металів при сплаву з лугами або карбонатами лужних металів. Розкладається при сильному нагріванні на Cr2 O3 і кисень.

Фторид хрому (IV) CrF4. Розпливається на повітрі аморфне речовина має коричневий колір. tпл = 200 ° С. tкип = 295 ° С [2], щільність дорівнює 2,9 г / см 3 [2]. Відновлюється воднем при нагріванні вище 230 ° С. Гідролізується водою. Діє на кремнезем. Отримують пропусканням фтору над металевим хромом, над CrCl3 або CrF3 при 350-500 о С.

Хлорид хрому (IV) CrCl4. Утворюється у вигляді жовтого газоподібної речовини при дії хлору на хлорид хрому (III), нагрітий до 700 о С. При швидкому охолодженні газ перетворюється на коричневий тверда речовина. Гідролізується у вологому атмосфері. Взаємодіє з водою з виділенням кисню.

З'єднання шестивалентного хрому.

Оксид хрому (VI) CrO3. Слабо парамагнітні розпливаються на повітрі червоні (з фіолетовим відтінком) бипирамидальний орторомбические призми (щільність дорівнює 2,8 г / см 3 [2]), tпл = 197 ° С. Добре розчинний у воді. Володіє окисними властивостями. Отримують дією води на хлористий хром, обробкою розчинів хромату або біхромату калію або натрію надлишком концентрованої сірчаної кислоти, дією соляної кислоти на хромат срібла. Застосовують як каталізатор автоокисления вуглеводнів і ненасичених аліфатичних ефірів, для відновлення чутливості фотопластинок, а також в медицині як припікаючу засіб.

Пероксид хрому (VI) CrO5. Діамагнітне з'єднання, яке в водному розчині взаємодіє з лугами, оксидами лужних металів, з кислотами. Розчин в ефірі має синій колір. Одержують обробленням на холоду розчину хромату лужного металу ефірним розчином пероксиду водню та розведеної сірчаної кислоти.

Фтористий хром CrO2 F2. Червоно-коричневе газоподібна речовина, яке при охолодженні нижче 29,6 ° С перетворюється в фіолетово-червоні ромбоедріческіе кристали (густина дорівнює 2,9 г / см 3 [2]). tпл = 30 ° С. Гідролізується водою. Діє на скло. Відновлюється цинком і натрієм з утворенням хрому. Отримують дією концентрованої сірчаної кислоти на суміш фториду кальцію з хроматом свинцю або з біхроматом калію при нагріванні, обробкою безводної плавиковою кислотою CrO3 або K2 Cr2 O7.

Хлористий хром CrO2 Cl2. Криваво-червона діамагнітная рідина (щільність дорівнює 1,92 г / см 3 [2]), tпл = -97 ° С. tкип = 117 ° С. Нестійкий на світлі і при нагріванні. Димить під важливому повітрі внаслідок гідролізу. Розчиняється в діетиловому ефірі, сірковуглецю, тетрахлорметане. Є окислювачем і хлорують агентом. Одержують нагріванням суміші порошку хромата або біхромату лужного металу з концентрованої сірчаної кислотою і яким-небудь хлоридом або дією хлороводню на CrО3.

Хромокаліевие галун KCr (SO4) 2. 12H2 O. Фіолетові октаедричні кристали. Щільність дорівнює 1,83 г / см 3 [2]. Добре розчиняються у воді, мало розчинні в спирті. Випадають при випаровуванні водного розчину, отриманого шляхом змішування сульфату калію і сульфату хрому (III) в стехіометричних кількостях або відновленням за допомогою етилового спирту підкисленого розчину K2 Cr2 O7. Застосовують під час дублення шкір і в якості протрави в текстильному виробництві.

Хромат натрію Na2 CrO4. Жовті ромбические бипирамидальний кристали. tпл = 792 ° С. щільність дорівнює 2,723 г / см 3 [2]. Розчиняється в воді, метанолі. Мало розчинний у етанолі. Під дією кислот перетворюється в бі-, три-, або поліхромат. Відомі кристалогідрати Na2 CrO4. NН2 О (n = 4, 6, 10). Стійкий в лужному середовищі.

Хромат калію K2 CrO4. Слабо парамагнітні жовті ромбічні бипирамидальний кристали. Щільність дорівнює 2,732 г / см 3 [2], tпл = 975 ° С. Розчиняється в воді, в рідкому діоксиді сірки і мало розчинний в спирті. Володіє окисними властивостями. Під дією кислот перетворюється в бі-, три-, або поліхромат. Стійкий в лужному середовищі

Дихромат натрію Na2 Cr2 O7. Слабо парамагнітні розпливаються на повітрі оранжево-жовті ромбічні кристали. Володіє окисними властивостями. tпл = 320 ° С. Розчиняється в воді і спирті. Відомий кристаллогидрат Na2 Cr2 O7. 2Н2 О. Стійкий в кислому середовищі. Використовують для дублення шкір і в електричних елементах.

Дихромат калію K2 Cr2 O7. Помаранчеві триклинной кристали. tпл = 398 ° С. щільність дорівнює 2,73 г / см 3 [2]. Токсичний і гіркий на смак. Розчиняється в воді, в рідкому діоксиді сірки і мало розчинний в рідкому аміаку і спирті. Має сильні окислювальні властивості. Стійкий в кислому середовищі. Застосовують під час дублення шкір, у виробництві сірників і як окислювач в хімічній лабораторії.

Дихромат амонію (NH4) 2 Cr2 O7. Оранжево-червоні моноклінні кристали. Щільність дорівнює 2,15 г / см 3 [2]. Стійкий на повітрі. Розчиняється в воді і спирті. Розкладається при нагріванні з утворенням азоту, оксиду хрому (III) і води.