Московская сельскохозяйственная академия имени Тимирязева.
Реферат студента первого курса зооинженерного факультета группы №12. Сдал: Громышев В. Н. Проверил: . Москва 1999г.
ХРОМ (Chromium) Cr —химический элемент VI группы периодической системы Менделеева. Образует четыре стабильныхизотопа: Cr50 (4, 31%), Cr52 (83, 76%), Cr(9, 55%), Сr(2, 38%). Важнейший искусственно радиоактивный изотоп Сг51 (Т=27, 8 дня). Сечение захвата тепловых нейтронов атомом хрома составляет 3, 1 барн. Конфигурация внешних электронов атома. Энергии ионизации (эв): соответственно равны 6, 76; 16, 49; 30, 95; 51, 73; 90, 06.
Хром открыт Л. Вокеленом в 1797 в природном хромате свинца — крокоите. Название от греческого — краска, элемент получил из-за разнообразной окраски своих соединений. Вокелен выделил из крокоита хромовую кислоту, которую восстановил углем в графитовом тигле до металлического хрома. Чистый металл был получен Р. Бунзеном электролизом раствора СгСl.
Хром — весьма распространенный элемент. Его содержание в земной коре вес. %. В природе встречается почти исключительно в виде кислородных соединений и образует ряд минералов: хромит FeCr, к р о к о и т PbCrO, у в а р о в и т CaCr(SiO)и др. , однако практическое значение имеет лишь первый из них. Хромит (хромистый ж е л е з н я к)— минерал из группы шпинелей, Fe(II) в нем способно замещаться на Mg, а Cr — на А1 и на Fe(III), так что содержание CrO в хромите (теоретически 68%) обычно составляет 42—55%. Окраска хромита от темно-коричневой до черной, блеск жирный; плотность от 4, 6 для высокосортных руд до 4, 0 для низкосортных, температура плавления 1545—1730° в зависимости от состава, твердость 5, 5 по шкале Мооса. Хромит образовался при кристаллизации ультраосновных пород. Промышленные руды встречаются в виде штоков, линз, полос, среди интрузивных пород — фунитов, перидотитов, изредка пироксенитов. Важнейшие месторождения в России находятся на Северном Урале (Сарановское), в западной части Казахстана, на Южном Урале (Южно-Кемпирсайское), в Закавказье. За рубежом хромит добывается в ЮАР, Южной Родезии, Турции, на Филиппинах, в Н. Каледонии и в Греции. Добываемый хромит используется в основном для металлургии, производства огнеупоров и в химической промышленности. В первом случае хромит перерабатывается на феррохром. В производстве огнеупоров хром находит применение менение для футеровки мартеновских печей. В химической промышленостисти хромит является исходным сырьем для получения бихромата натрия, для этой цели пригоден хромит, содержащий >45% СгО и имеющий отношение Cr: Fe=l, 6. Получение:
В промышленности получают чистый хром и сплав его с железом — феррохром. Феррохром получают при восстановлении хромистого железняка углем:
Чистый хром получают восстановлением оксида хрома методом алюминотермии: Физические свойства:
Хром — твердый голубовато-белый тугоплавкий металл. Температура плавления 1890°С. На воздухе покрывается оксидной пленкой, которая предохраняет его от дальнейшего окисления. Благодаря этому свойству хром является одним из самых коррозион-ностойких металлов. Химические свойства:
При комнатной температуре хром не взаимодействует ни с водой, ни с кислородом воздуха.
Растворяется в соляной и разбавленной серной кислотах с выделением водорода: Азотная кислота пассивирует хром. Применение:
Используется для хромирования в гальванотехнике при нанесении декоративных и износостойких гальванических покрытий, а также в качестве добавок к легированным сталям. Хром входит в состав нержавеющих, кислотоупорных, жаропрочных сталей, которые отличаются повышенной твердостью и прочностью. ХРОМА КИСЛОРОДНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ 1. Соединения хрома (II).
Оксид хрома (II) CrO — имеет основной характер, взаимодействует с кислотой:
Хлорид хрома (II) — раствор голубого цвета. При взаимодействии с щелочью выпадает желтый осадок гидроксида хрома Сг(ОН)2:
Соединения хрома (II) неустойчивы и окисляются на воздухе в соединения хрома (III). 2. Соединения хрома (III).
Оксид хрома (III) — тугоплавкое вещество зеленого цвета, является амфотерным оксидом, в воде нерастворим. Оксид хрома (III) растворим в кислотах и щелочах. При сплавлении с щелочами образуются растворимые в воде соли хромистой кислоты— хромиты:
При сплавлении оксида хрома (III) с щелочью в присутствии кислорода воздуха получают хроматы — соли хромовой кислоты желтого цвета: При взаимодействии с кислотами образуются соли хрома (III):
Гидроксид хрома (III) Сг(ОН)з выпадает в виде синевато-серого осадка при действии на соли хрома (III) щелочью: Гидроксид хрома (III) обладает амфотерньши свойствами: — взаимодействует с щелочами и с кислотами 3. Соединения хрома (VI).
Оксид хрома (VI) (хромовый ангидрид) — обладает кислотными свойствами: взаимодействует с щелочами с образованием хроматов (солей хромовой кислоты): Хромовый ангидрид образует две кислоты: —хромовую —дихромовую
Обе эти кислоты существуют только в водном растворе. Состояние равновесия: жёлтый оранжевый
зависит от кислотности среды: в кислом растворе основная масса хрома находится в виде дихромата (), а в щелочном — в виде хромата (). Ў [Ў Растворимость хроматов и бихроматов. ] Соли этих кислот устойчивы и имеют разную окраску:
соли хромовой кислоты (хроматы) — желтую, а дихромовой кислоты (дихроматы) — оранжевую. Так, при подкислении раствора хромата калия желтый цвет меняется на оранжевый вследствие образования дихромата калия . Хроматы и дихроматы являются сильными окислителями. Применение:
Оксид хрома (III) — зеленый крон — применяется для изготовления клеевой и масляной красок, а также для окрашивания стекла и фарфора в зеленый цвет. Входит в состав полирующих средств. Соли хрома (III) применяются в промышленности для получения хромовой кожи. Двойная соль калия и хрома — хромокалиевые квасцы
применяется в кожевенной промышленности для дубления кож и в текстильной промышленности для протравы при крашении. Хромат свинца — желтый крон — используется в качестве пигмента при изготовлении желтой масляной краски. Оксид хрома (VI) является сильным окислителем и применяется в органическом синтезе. Дихроматы калия и натрия и образуют оранжево-красные кристаллы, известные под названием хромпиков, и используются в качестве окислителей. Смесь концентрированной серной кислоты с водным раствором дихромата калия или натрия (хромпиков)— хромовая смесь — применяется для мытья лабораторной посуды. ХРОМАТОГРАФИЯ
Хроматографический метод разделения и анализа сложных смесей бьл открыт русским ботаником М. С. Цветом в 1903 г.
Хроматографией называется метод разделения компонентов смеси между стационарной (неподвижной) фазой и подвижной фазой. По характеру стационарной фазы хроматография подразделяется на адсорбционную и распределительную. лб В адсорбционной хроматографии стационарной фазой является твердое вещество. В распределительной хроматографии стационарной фазой является жидкость. По характеру подвижной фазы хроматография подразделяется на газовую и жидкостную хроматографию. Хроматография используется для качественного и количественного анализа сложных смесей, для очистки веществ от примесей, для испытаний веществ на однородность, чистоту, для изучения физико-химических констант веществ, для контроля и автоматизации производственных процессов. Хроматографический метод прочно вошел в практику научных исследований по химии, атомной технике, биологии, медицине. Дополнение: Список литературы: ХИМИЯ Справочник школьника…………………… М. Кеременчугская Большой справочник школьника…………. Издательство “Дрофа” Химический словарь………………………. Решение задач по химии Справочник школьника… Н. И. Берман