Часть II. НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ

Раздел 14. МЕТАЛЛЫ ПОБОЧНЫХ ПОДГРУПП

§ 14.3. Оксиды и гидроксиды хрома

Хром образует три оксиды: СrО, Сr₂О₃ и СrВ₃.

Оксид хрома(II) СrО - пірофорний черный порошок (пірофорність - способность в тонкоизмельченном со стоянии заниматься на воздухе). Добывают его окисненням амальгамы хрома кислородом воздуха. Растворяется в разбавленной хлоридной кислоте:

СrO + 2Н⁺ = Сr²⁺ + Н₂О.

На воздухе при нагревании свыше 100°С оксид хрома(II) превращается в оксид хрома(III). Гидроксид хрома(II) Сr(ОН)₂ получают в виде желтого осадка при действии раствора щелочи на хлорид хрома(II) СrСl₂: Сr²⁺ + 2OН^- = Сr(ОН)₂.

Сr(OН)₂ имеет основные свойства. Является восстановителем. При прокаливании превращается в Сr₂О₃.

Все соединения хрома(II) достаточно неустойчивые и легко окисляющиеся кислородом воздуха в соединения хрома(III). Например:

2Сr(OН)₂ + O₂ + Н₂O ⇆ 2Сr(ОН)₃.

Оксид хром в (III) Сr₂О₃ - тугоплавкий порошок зеленого цвета. По твердости близок к корунду, поэтому его вводят в состав полировочных средств. Добывают его соединением элементов при высокой температуре. В лаборатории оксид хрома(III) можно получить нагреванием дихромату аммония:

-3 +6 +3 0

(NH₄)2CrO₇ = Сr₂О₃ + N₂ ↑ + 4Н₂О.

Как и Аl₂О₃, оксид хрома(III) амфотерный. При сплава Сr₂О₃ с щелочами образуются соединения хрома(III) - хромиты:

Сr₂О₃ + 2NaOH = 2NaCrO₂ + Н₂О.

Хромит натрия

Оксид хрома(III) с водой не взаимодействует, однако ему соответствует гидроксид хрома(III) Сr(OН)₃, который добывают в виде студенистого осадка серо-зеленого цвета действием растворов щелочей на растворы солей хрома(III):

Сr³⁺ +ЗОН^- = Сr(ОН)₃ ↓.

Гидроксид хрома(III) имеет амфотерные свойства - реагирует с кислотами и щелочами. При растворении в кислотах образуются соли хрома(III), например:

Сr(ОН)₃ + ЗН⁺ = Сr³⁺ + ЗН₂O.

Соли хрома(III) подобные солей алюминия. Они легко гидролизуют. В водных растворах катион Сr³⁺ находится только в виде гидратированного иона [Сr (Н₂О)₆]³⁺, который предоставляет раствора фиолетового цвета (для упрощения пишут Сr³⁺).

При растворении Сr(ОН)₃ в щелочах образуются гідроксохроміти [аналогия с Аl(ОН)₃]:

Сr(ОН)₃ + NaOH + 2Н₂O = Na[Cr(OH)₄(H₂O)₂]

или

Сr(ОН)₃ + OН^- + 2Н₂O = [C₂(OН)₄(Н₂O)₂]^-.

При сплава Сr(ОН)₃ со щелочами образуются метахроміти и ортохроміти:

Сr(ОН)₃ + NaOH = NaCrO₂ + 2Н₂О

и

Сr(ОН)₃ + 3NaOH = Na₃CrO₃ + 3H₂O.

При прокаливании гидроксида хрома(III) образуется оксид хрома(III):

2Сr(ОН)₃ = Сr₂O₃ + ЗН₂О.

Оксид хрома (VI) СrВ₃ - темно-красная кристаллическое вещество. Сильный окислитель: окисляет йод, серу, фосфор, уголь, превращаясь при этом на Сr₂О₃. Например:

3S + 4СrО₃ = 3SO₂ + 2Сr₂О₃.

При нагревании до 250°С разлагается:

4СrО₃ = 2С₃В₂ + 3O₂.

Добывают его взаимодействием концентрированной серной кислоты с насыщенным раствором дихромату натрия или калия:

К₂Сr₂O₇ + H₂SO₄ = 2СrВ₃ ↓ + K₂SO₄ + Н₂О.

СrО3 имеет кислотный характер: легко растворяется в воде, образуя хроматні кислоты. С избытком воды образует хроматну кислоту Н₂СrO₄:

СrО₃ + Н₂О = Н₂СrO₄.

При большой концентрации СrВ₃ образуется дихроматна кислота Н₂Сr₂О₇:

2СrО₃ + Н₂O = Н₂СrO₇, которая при разбавлении переходит в хроматну кислоту:

Н₂Сr₂О₇ + Н₂O = 2Н₂СrO₄.

Хроматні кислоты существуют только в водном растворе. Однако их соли очень устойчивы.

Если сравнить гидроксиды хрома с различной степенью окисления

+2 +3 +6

Сr(OН)₂, Сr(ОН)₃ и Н₂СrO₄, то легко прийти к выводу, что со возрастанием степени окисления основные свойства гидроксидов ослабевают, а кислотные - усиливаются.

Сr(ОН)₂ проявляет основные свойства, Сr(ОН)₃ - амфотерные, а Н₂СrO₄ - кислотные.