Хром. Хромат. Дихромат. Молибден и вольфрам

ßНазад

 

Хром

Молибден и вольфрам

 

	Cr	Mo	W
Порядковый номер	24	42	74
Относительная атомная масса	51,9961	95,94	183,85
Природные изотопы	50, 52-54	92, 94-98, 100	180, 182-184, 186
Характерные степени окисления	+2, +3, +6	+6	+6

 

Хром. Массовая доля хрома в земной коре составляет 0,02%. Важнейшими минералами, входящими в состав хромовых руд,являются хромит, или хромистый железняк, (Cr₂Fe^II)O₄ или Fe(CrO₂)₂ и его разновидности, в которых железо частично замещено на магний, а хром – на алюминий.

Хром – серебристо-серый металл.Температура плавления его составляет 1890°, плотность 7,19 г/см³.Чистый хром достаточно пластичен, а технический – самый твердый из всех металлов.

Хром химически малоактивен. В обычных условиях он реагирует только со фтором (из неметаллов), образуя смесь фторидов. В азотной и концентрированной серной кислотах он пассивируется,покрываясь защитной оксидной пленкой. В хлороводородной и разбавленной серной кислотах растворяется, при этом, если кислота полностью освобождена от растворенного кислорода, получаются соли хрома (II), а если реакция протекает на воздухе– то соли хрома (III).

Соли хрома (III) разнообразны по окраске, например, CrCl₃ имеет фиолетовую окраску, CrF₃– зеленую, Cr(NO₃)₃*9H₂O – пурпурную.

Гидроксидами хрома (VI) являются две кислоты:хромовая H₂CrO₄ и дихромовая H₂Cr₂O₇. Обе кислоты существуют только в водных растворах.

 

Cr + 2HCl (разб) = CrCl₂ + H₂

4Cr + 12HCl + O₂ = 4CrCl₃ + 4H₂ + 2H₂O

4Cr (порошок) + 3O₂ (τ, 600°) = 2Cr₂O₃

2Cr (порошок) + 3Cl₂ (1100°) = 2CrCl₃

2Cr (порошок) + 3S (τ, 1000°) = Cr₂S₃

2Cr + 3H₂Oó Cr₂O₃ + 3H₂

2Cr + 3Hal₂= 2CrHal₃

2Cr + 6H₂SO₄(конц) = Cr₂(SO₄)₃+ 3SO₂ + 6H₂O

Cr + 6HNO₃(конц) = Cr(NO₃)₃+ 3NO₂ + 3H₂O

Cr + H₂SO₄(разб) = CrSO₄+ H₂

 

CrO + H₂SO₄= CrSO₄ + H₂O

 

Cr₂O₃+ 6NaOH + 3H₂O = 2Na₃[Cr(OH)₆]

Cr₂O₃+ 2NaOH = 2NaCrO₂ + H₂O

Cr₂O₃+ HCl = 2CrCl₃ + 3H₂O

Cr₂O₃+ Na₂CO₃ = 2NaCrO₂ + CO₂

Cr₂O₃+ 6KHSO₄ = Cr₂(SO₄)₃ + 3K₂SO₄+ 3H₂O

 

CrO₃+ 2KOH = K₂CrO₄ + H₂O (CrO₄^-2 желтые хроматы)

 

CrCl₂+ 2NaOH = Cr(OH)₂↓ + 2NaCl (желтый осадок)

 

CrO₂Cl₂+ 2H₂O = H₂CrO₄ + 2HCl

 

Cr(OH)₂(t°) = CrO + H₂O

 

Cr(OH)₃+ NaOH (300-400°) = NaCrO₂ (зеленый) + 2H₂O

Cr(OH)₃+ NaOH (конц) + 3H₂O₂(конц) = 2Na₂CrO₄ + 8H₂O

Cr(OH)₃+ KOH = K[Cr(OH)₄] – тетрагидроксихромит калия

2Cr(OH)₃(t°) = Cr₂O₃ + 3H₂O

2Cr(OH)₃+ 3Br₂ + 10KOH = 2K₂CrO₄ + 6KBr + 8H₂O

Cr(OH)₃+ 3NaOH = Na₃[Cr(OH)₆]

2Cr(OH)­₃+ 3H₂SO₄ = Cr₂(SO₄)₃ + 6H₂O

 

2CrO₄^-2+ 2H⁺ ßЩелочная среда ─ Кислая среда à Cr₂O₇^2- + H₂O

 

H₂CrO₄ + 2H₂O₂ = 3H₂O + CrO₅

4(Cr₂Fe^II)O₄ + 8K₂CO₃ + 7O₂ (1000°) = 8K₂CrO₄ + 2Fe₂O₃ + 8CO₂    (спекание хромита с поташем)

2K₂CrO₄+ H₂SO₄ (30%) = K₂Cr₂O₇+ K₂SO₄ + H₂O

2K₂CrO₄+ 3KNO₂ + 2KOH + 5H₂O = 3KNO₃ + 2K₃[Cr(OH)₆]

2K₂CrO₄+ 16HCl (конц, гор.) =2CrCl₃ + 3Cl₂ + 8H₂O + 4HCl

2K₂CrO₄+ 2H₂O + 3H₂S = 2Cr(OH)₃ ↓ + 3S ↓ + 4KOH

2K₂CrO₄+ 8H₂O + 3K₂S = 2K₃[Cr(OH)₆] + 3S ↓ + 4KOH

2K₂CrO₄+ 2AgNO₃ = 2KNO₃ + Ag₂CrO₄ (красный) ↓

 

Cr₂O₇^2-(конц) + 2Ag⁺ (разб) = Ag₂Cr₂O₇ (темно-красный ↓)

Cr₂O₇^2-(разб) + H₂O + 2Pb²⁺ = 2H⁺ + 2PbCr₂O₇(красный ↓)

Cr₂O₇^2-+ 14H⁺ + 6I^- = 2Cr³⁺ + 3I₂ ↓ + 7H₂O

Cr₂O₇^2-+ 2H⁺ + 3SO₂ = 2Cr³⁺ + 3SO₄^2-+ H₂O

Cr₂O₇^2-+ 8H⁺ + 3C₂H₅OH = 2Cr³⁺ + 3CH₃C(H)O↑ + 7H₂O

Cr₂O₇^2-+ 8H⁺ + 3H₂C₂O₄ = 2Cr³⁺+ 6CO₂↑ + 7H₂O

 

K₂Cr₂O₇(насыщ) + H₂SO₄(конц) = 2CrO₃+ K₂SO₄ + H₂O (?)

K₂Cr₂O₇+ 2H₂SO₄ (96%) ó 2KHSO₄ + 2CrO₃+ H₂O («хромовая смесь»)

K₂Cr₂O₇+ 6HCl + 8H⁰(Zn) = 2CrCl₂ (синий) + 7H₂O + 2KCl

4K₂Cr₂O₇(500-600°) = 2Cr₂O₃ + 4K₂CrO₄ + 3O₂

K₂Cr₂O₇+ H₂O + 3H₂S = 3S + 2KOH + 2Cr(OH)₃ ↓

K₂Cr₂O₇+ 3H₂ (500°) = Cr₂O₃ + 2KOH + 2H₂O

Na₂Cr₂O₇+ 3C (800°) = Na₂O + Cr₂O₃ + 3CO

K₂Cr₂O₇+ 4Al (800-900°) = 2Cr + 2KAlO₂ + Al₂O₃

K₂Cr₂O₇+ S (800-1000°) = Cr₂O₃ + K₂SO₄

K₂Cr₂O₇+ 3SO₂ + H₂SO₄ = Cr₂(SO₄)₃+ K₂SO₄ + H₂O

K₂Cr₂O₇+ 3Zn + 7H₂SO₄ = 3ZnSO₄ + Cr₂(SO₄)₃+ K₂SO₄ + 7H₂O

K₂Cr₂O₇+ 2KOH = 2K₂CrO₄ + H₂O

K₂Cr₂O₇+ 3Na₂SO₃ + 4H₂SO₄ = 3Na₂SO₄+ Cr₂(SO₄)₃ + K₂SO₄ + 4H₂O

K₂Cr₂O₇+ H₂SO₄ = K₂SO₄ + 2CrO₃+ H₂O

K₂Cr₂O₇+ 14HCl (конц, кипячение) = 2KCl + 2CrCl₃ + 3Cl₂ + 7H₂O

 

2Na₃[Cr(OH)₆] + 3Br₂ + 4NaOH = 2Na₂CrO₄ + 6NaBr + 8H₂O

5Cr₂(SO₄)₃+ 6KMnO₄ + 11H₂O = 3K₂Cr₂O₇+ 2H₂Cr₂O₇ + 6MnSO₄ + 9H₂SO₄

Cr₂(SO₄)₃+ 6NH₄OH = 2Cr(OH)₃ + 3(NH₄)₂SO₄

Cr₂(SO₄)₃+ 6NaOH = Cr(OH)₃↓ + 3Na₂SO₄ (зеленый студенистый осадок)

Cr₂(SO₄)₃+ 3H₂O₂ + 10NaOH = 2Na₂CrO₄ + 3Na₂SO₄+ 8H₂O

 

Хромовые квасцы (KCr(SO₄)₂)– полная аналогия с алюминиевыми квасцами (искл.температуру)

 

Молибден и вольфрам. Молибден и вольфрам относятся к редким металлам, их массовые доли в земной коре равны соответственно 3*10^-4 и 1*10^-4%. Важнейшими минералами молибдена и вольфрама являются: молебденит MoS₂, шеелит CaWO₄ и вольфрамит (Fe, Mn)WO₄.

Молибден и вольфрам представляют собой светло-серебристые металлы. Плотности их равны 10,22 г/см³ (Mo) и 19,32 г/см³(W), а температуры плавления составляют 2660° и 3387°соответственно. Вольфрам имеет наибольшую температуру плавления из всех металлов.

Молибден и вольфрам химически менее активны, чем хром. С неметаллами они реагируют при сильном нагревании. Не растворяются в хлороводородной, азотной и серной кислотах, растворяются в смеси азотной и фтороводородной кислот:

 

W + 6HNO₃ + 8HF = H₂[WF₈] + 6NO₂ + 6H₂O

 

Наиболее устойчивы соединения, в которых молибден и вольфрам имеют степень окисления +6. Оксид молибдена (VI) MoO₃ и оксид вольфрама (VI) WO₃ проявляют кислотные свойства:

 

MoO₃ + 2NaOH = Na₂MoO₄ + H₂O молибдат натрия

WO₃ + 2NH₄OH = (NH₄)₂WO₄ + H₂O вольфрамат аммония

 

Молибдаты и вольфраматы являются солями кислот молибденовой H₂MoO₄ (белое малорастворимое вещество) и вольфрамовой H₂WO₄(желтое малорастворимое вещество).

 

W + 3NaNO₃ + 2NaOH = Na₂WO₄ + 3NaNO₂ + H₂O (то же для Mo)

WO₂(OH)₂ + 2HCl = WO₂Cl₂ + 2H₂O (то же для Mo)

Note Bene: (NH₄)₆Mo₇O₂₄ Na₁₀W₁₂O₄₁ (вольфрамовые и мольбденовые «бронзы» – проявляют полупроводниковые свойства)

 

Цинк, Кадмий, Ртуть и их соединения

ßНазад

 

Zn + 2HCl = ZnCl₂ + H₂

Zn + 2NaOH + 2H₂O = Na₂[Zn(OH)₄] + H₂

ZnO + H₂SO₄= ZnSO₄ + H₂O

ZnO + 2NaOH + H₂O = Na₂[Zn(OH)₄]

Zn(OH)₂+ 2HCl = ZnCl₂ + 2H₂O

Zn(OH)₂+ 2NaOH = Na₂[Zn(OH)₄]

Zn(OH)₂+ 6NH₃ = [Zn(NH₃)₆](OH)₂

 

Cd(OH)₂ + 6NH₃ = [Cd(NH₃)₆](OH)₂ (соли кадмия ядовиты!)

 

Hg +HCl ≠                        (почти все соли ртути ядовиты, канцерогены)

Hg +H₂SO₄ (разб) ≠

Hg +NaOH (разб) ≠

Hg + S (25°) = HgS

Hg + Me (Zn, Sb, Na, Cu, Au) = MeHg – амальгама

Hg + 2H₂SO₄(конц) = HgSO₄+ SO₂ + 2H₂O

6Hg + 8HNO₃(разб) = 3Hg(NO₃)₂+ 2NO + 4H₂O

Hg(NO₃)₂+ 2NaOH = HgO ↓ + 2NaNO₃ + H₂O

HgCl₂(сулема) + Hg = Hg₂Cl₂(каломель)

2HgCl₂+ SnCl₂ = Hg₂Cl₂ ↓ + SnCl₄

Hg₂Cl₂+ SnCl₂ = 2Hg + SnCl₄

Щелочные металлы

ßНазад

 

4Li+ O₂ = 2Li₂O

2Li + H₂(25°) = 2LiH

2Li + 2H₂O = 2LiOH + H₂

2LiOH (t°) = Li₂O + H₂O↑ Еще одна реакция для лития…

 

2Na+ O₂(>250°) = Na₂O₂ (воспламеняется на воздухе при умеренном нагревании)

2Na + Cl₂= 2NaCl

6Na + N₂= 2Na₃N

2Na + H₂= 2NaH

2Na + S = Na₂S

2Na + 2C = Na₂C₂

3Na + 2O₂= Na₂O₂ + NaO₂

2Na + 2H₂O = 2NaOH + H₂ + 368 кДж

2Na + 2NH₃= H₂ + 2NaNH₂

8Na + 10HNO₃(разб) = 8NaNO₃ + NH₄NO₃ + 3H₂O

2Na + 2NaOH (600°) = 2Na₂O + H₂

2Na + Na₂O₂(130-200°) = 2Na₂O

 

2Na₂O (>700° длительно) =Na₂O₂ + 2Na

Na₂O + H₂O = 2NaOH + 236 кДж

Na₂O + M₂O₃ = 2NaMO₂ (1200°, M = Al, Cr)

Na₂O + O₂ (250-350°, p) = 2Na₂O₂

Na₂O + CO₂ (450-550°) = Na₂CO₃

 

2Na₂O₂+ 2H₂O = 4NaOH + O₂

2Na₂O₂+ 2CO₂ = 2Na₂CO₃ + O₂

Na₂O₂+ CO = Na₂CO₃

Na₂O₂+ 2H₂SO₄ = 2NaHSO₄ + H₂O₂

Na₂O₂+ 2NaI + 2H₂SO₄ = I₂ + 2Na₂SO₄+ 2H₂O

 

2Na + 2NH₃= 2NaNH₂ + H₂

NaNH₂+ H₂O = NaOH + NH₃

 

NaOH (t°) ≠

NaOH + H₂O = NaOH*H₂O + 56 кДж

2NaOH + SiO₂(t°) = Na₂SiO₃ + H₂O

NaOH (разб) + H₃PO₄ (конц) = NaH₂PO₄ + H₂O

2NaOH (разб) + H₃PO₄ (разб) = Na₂HPO₄ + 2H₂O

3NaOH (конц) + H₃PO₄ (разб) = Na₃PO₄ + 3H₂O

2NaOH (тв) + M₂O₃ = 2NaMO₂ + H₂O (1000°, M = Al, Cr)

2NaOH (конц) + 3H₂O + Al₂O₃ (кипячение) = 2Na[Al(OH)₄]

2NaOH (тв) + M(OH)₂ = Na₂MO₂+ 2H₂O (500°, M = Be, Zn)

2NaOH (конц) + Zn(OH)₂ = Na₂[Zn(OH)₄]

6NaOH (разб. горяч.) + 3S = 2Na₂S + Na₂SO₃ + 3H₂O

2NaOH (конц. холодн.) + Cl₂= NaCl + NaClO + H₂O

 

2K + 2H₂O = 2KOH + H₂ + 392 кДж

8K + 10HNO₃(конц) = 8KNO₃+ N₂O + 5H₂O

K₂O + 2HCl = 2KCl + H₂O

2K₂O + 2NH₃ = 2KOH + N₂ + 2H₂O

2KO₂+ 2H₂O = 2KOH + H₂O₂ + O₂

2KO₂+ S = K₂SO₄

K₂O₂ + 2K = 2K₂O

2K₂O₂ + 2CO₂ = 2K₂CO₃ + O₂ (регенерация кислорода – космические станции,применяется ли в настоящее время?)

KNH₂+ H₂O = KOH + NH₃