ОПЫТ 12. Окисление хрома (III) до хрома(VI) перекисью водорода

Выполнение реакции:

Получить осадок Сr(ОН)₃ взаимодействием 3-4 капель Cr₂(SO₄)₃ с 1-2 каплями 2 н щелочи. Раствор встряхнуть и к нему прибавить 3-5 капель 2н раствора щелочи и 3-5 капель 3%-ного раствора перекиси. Раствор прокипятить до полного прекращения выделения пузырьков кислорода. В присутствии ионов CrO₄^2- раствор окрашивается в желтый цвет.

2Сr(ОН)₃ +3H₂О₂ +4NaOH = 2Na₂CrO₄ + 8Н₂O

ОПЫТ 13. Окисление хрома (III) до хрома(VI) персульфатом аммония.

Окисление ионов Cr³⁺ персульфатом аммония до ионов Cr₂O₇^2- проводят в азотнокислом растворе в присутствии нитрата серебра:

Cr₂(SO₄)₃ + 3(NH₄)₂S₂O₈+ 7H₂O = H₂Cr₂O₇+ 3(NH₄)₂SO₄+ 6H₂SO₄

В этой реакции ион Ag⁺ является катализатором. Персульфат реагирует сначала с Ag⁺ и переводит его в ион двухвалентного серебра:

2Ag⁺+ S₂O₈^2- = 2Ag²⁺+ 2SO₄^2-

Двухвалентное серебро окисляет ион Сr³⁺ в кислой среде до иона Сr₂O₇^2-.

Выполнение опыта:

В пробирку налить 3-5 капель, 3-5 капель 0,1н раствора AgNО₃, 3-5 капель исследуемого раствора Cr₂(SO₄)₃ и 5-8 капель 50% раствора (NH₄)₂S₂О₈ или внести кристаллик (NH₄)₂S₂О₈. Смесь нагреть почти до кипения. В присутствии ионов Cr₂O₇^2- раствор окрашивается в оранжевый цвет.

ОПЫТ 14. Восстановление ионов шестивалентного хрома.

Перекись водорода в кислой среде превращает ионы Сr₂О₇^2- в перекись хрома CrO₅, которая окрашена в синий цвет:

Cr₂O₇^2- + 4H₂O₂ + 2H⁺ = 2CrO₅+ 5H₂O

Структурная формула перекиси хрома:

Реакция специфична. Растворяясь в воде, перекись хрома образует надхромовую кислоту H₂CrO₆. Надхромовая кислота и ее соли окрашены в синий цвет. Соли, так же, как и сама кислота в эфирном растворе устойчивы и окрашивают его в синий цвет. В водном растворе разлагаются. В щелочном растворе образуют хромат-ион желтого цвета, а в кислом - ион трехвалентного хрома зеленого цвета.

Уравнение реакции разложения перекиси хрома в щелочном и кислом растворах:

СrO₅ + 2OН^- = СrO₄^2- + O₂ + Н₂O (в щелочном)

4СrO₅+ 12Н⁺ = 4Сr³⁺ +7O₂ +6Н₂O (в кислом)

Выполнение опыта:

В пробирке смешать 5-8 капель 3%-го раствора перекиси водорода, 3-5 капель 2н раствора H₂SО₄ и 5-8 капель спиртоэфирной смеси. В смесь влить 3-5 капель исследуемого раствора К₂Cr₂O₇. Тотчас же сильно взболтать, дать отстоятся. В присутствии ионов хромата или дихромата эфирный слой окрашивается в синий цвет. Иногда вместо устойчивой синей окраски эфирного слоя получается такая же окраска водного слоя, но она быстро обесцвечивается вследствие разложения перекиси хрома.