Презентация по химии "Хром"

ХРОМ

Элемент № 24

Автор:

Слемзина Т.В.

учитель химии

МБОУ «Гимназия»

г. Ефремов

2013

ПОЛОЖЕНИЕ В ПЕРИОДИЧЕСКОЙ СИСТЕМЕ

• химический элемент VI А группы
• атомный номер 24
• атомная масса 51,996
• обозначается символом Cr
• Электронная формула: 24 Cr )2)8)13)1

1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 5 4s 1

• Степень окисления:

+1; +4; +5; +2; +3; +6; - (наиболее устойчивы в соединениях хрома).

ЭТИМОЛОГИЯ НАЗВАНИЯ

Название элемент 

получил от греч. χρῶμα — цвет, краска — из-за разнообразия окраски своих соединений.

ИСТОРИЯ ОТКРЫТИЯ

В 1766 году в окрестностях Екатеринбурга был обнаружен минерал, который получил название «сибирский красный свинец», PbCrO 4 . Современное название — крокоит. В1797 французский химик  Л. Н. Воклен выделил из него новый тугоплавкий металл(скорее всего Воклен получил карбид хрома)

НАХОЖДЕНИЕ В ПРИРОДЕ

Хром является довольно распространённым элементом. Основные соединения хрома — хромистый железняк (хромит).

Самые большие месторождения хрома находятся в ЮАР (1 место в мире) , Казахстане,  России,

России, Зимбабве, Мадагаскаре.

Главные месторождения хромовых руд в РФ

известны на Урале.

хромит

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Хром  – голубовато-белый металл, с кубичес-

кой объемно-центрированной  решеткой с металлическим типом химической связи.

T пл =1890°С, Т кип= 2680 °C, ρ= 7,19 г/см 3 . Чистый хром пластичен при обычных условиях, достаточно хорошо поддаётся механической обработке. Самый твердый из чистых металлов. На воздухе покрыт прочной пленкой оксида.

600°С 4Cr + 3O 2  = 2Cr 2 O 3 оксид хрома (III) 2. Реагирует c фтором при 350°С, с хлором – при 300°С, с бромом – при температуре красного каления 2Cr + 3Cl 2  = 2CrCl 3 галогениды хрома (III) 3. Реагирует с азотом при t1000°С 2Cr + N 2  = 2CrN или 4Cr + N 2  = 2Cr 2 N нитрид 4. С cерой при t 300°С образует сульфиды от CrS до Cr 5 S 8 , например: 2Cr + 3S = Cr 2 S 3 . 5. Реагирует с бором, углеродом и кремнием с образованием боридов, карбидов и силицидов: Cr + 2B = CrB 2  (возможно образование Cr 2 B, CrB, Cr 3 B 4 , CrB 4 ), 2Cr + 3C = Cr 2 C 3  (возможно образование Cr 23 C 6 , Cr 7 B 3 ), Cr + 2Si = CrSi 2  (возможно образование Cr 3 Si, Cr 5 Si 3 , CrSi). 6. С водородом непосредственно не взаимодействует." width="640"

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Cr при обычных условиях – инертный металл, при нагревании становится довольно активным.

• Взаимодействие с неметаллами

• сгорает в кислороде:

t 600°С

4Cr + 3O 2  = 2Cr 2 O 3 оксид хрома (III)

2. Реагирует c фтором при 350°С, с хлором – при 300°С, с бромом – при температуре красного каления

2Cr + 3Cl 2  = 2CrCl 3 галогениды хрома (III)

3. Реагирует с азотом при t1000°С

2Cr + N 2  = 2CrN

или 4Cr + N 2  = 2Cr 2 N нитрид

4. С cерой при t 300°С образует сульфиды от CrS до Cr 5 S 8 , например:

2Cr + 3S = Cr 2 S 3 .

5. Реагирует с бором, углеродом и кремнием с образованием боридов, карбидов и силицидов:

Cr + 2B = CrB 2  (возможно образование Cr 2 B, CrB, Cr 3 B 4 , CrB 4 ),

2Cr + 3C = Cr 2 C 3  (возможно образование Cr 23 C 6 , Cr 7 B 3 ),

Cr + 2Si = CrSi 2  (возможно образование Cr 3 Si, Cr 5 Si 3 , CrSi).

6. С водородом непосредственно не взаимодействует.

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

2. Взаимодействие с водой

В тонкоизмельченном раскаленном состоянии хром реагирует с водой

2Cr + 3H 2 O = Cr 2 O 3  + 3H 2

3. Взаимодействие с кислотами

1. В электрохимическом ряду напряжений металлов хром находится до водорода, он вытесняет водород из растворов неокисляющих кислот:

Cr + 2HCl = CrCl 2  + H 2 ;

Cr + H 2 SO 4  = CrSO 4  + H 2 .

2. В присутствии кислорода воздуха образуются соли хрома (III):

4Cr + 12HCl + 3O 2  = 4CrCl 3  + 6H 2 O.

3. Концентрированная азотная и серная кислоты пассивируют хром. Хром может растворяться в них лишь при сильном нагревании, образуются соли хрома (III) и продукты восстановления кислоты:

2Cr + 6H 2 SO 4  = Cr 2 (SO 4 ) 3  + 3SO 2  + 6H 2 O;

Cr + 6HNO 3  = Cr(NO 3 ) 3  + 3NO 2  + 3H 2 O.

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

4. Взаимодействие с щелочными реагентами

1. В водных растворах щелочей хром не растворяется, медленно реагирует с расплавами щелочей с образованием хромитов и выделением водорода :

2Cr + 6KOH = 2KCrO 2  + 2K 2 O + 3H 2 .

2. Реагирует с щелочными расплавами окислителей, например хлоратом калия, при этом хром переходит в хромат калия:

Cr + KClO 3  + 2KOH = K 2 CrO 4  + KCl + H 2 O.

5. Восстановление металлов из оксидов и солей

Хром – активный металл, способен вытеснять металлы из растворов их солей:

2Cr + 3CuCl 2  = 2CrCl 3  + 3Cu.

Химические свойства соединений хрома

Степень окисления

Оксид

+2

+3

Гидроксид

CrO (чёрный)

Характер

Cr(OH) 2

+4

Cr 2 O 3

Cr(OH) 3

(зелёный)

CrO 2

Преобладающие формы в растворах

Основный

(желтый)

+6

(серо-зеленый)

Амфотерный

Примечания

не существует

Cr 2+  (соли голубого цвета)

CrO 3

Очень сильный восстановитель

Cr 3+  (зеленые или лиловые соли) [Cr(OH) 4 ] - (зелёный)

Несолеобразующий

H 2 CrO 4 H 2 Cr 2 O 7

(красный)

-

Кислотный

Встречается редко

CrO 4 2-  (хроматы, желтые) Cr 2 O 7 2- (дихроматы, оранжевые)

Переход зависит от рН среды. Сильнейший окислитель, гигроскопичен, очень ядовит.

наиболее

устойчивая

Степень окисления: +2; +3; +6

→ основные свойства ↓ ; кислотные свойства 

→ окислительные свойства  ; восстановительные свойства ↓

ПОЛУЧЕНИЕ

1)Пирометаллургический способ: FeO * Cr 2 O 3 +4C = 2Cr + Fe + 4CO

2)Алюминотермический способ: Cr 2 O 3 + 2Al = Al 2 O 3 + 2Cr

применение

Использование хрома основано на его жаропрочности, твердости и устойчивости против коррозии.

Больше всего хрома применяют для выплавки хромистых сталей. Значительное количество хрома идет на декоративные коррозионно-стойкие покрытия.

Широкое применение получил порошковый хром в производстве металлокерамических изделий и материалов для сварочных электродов. Хром в виде иона Cr3+ - примесь в рубине, который используется как драгоценный камень и лазерный материал.

Соединениями хрома протравливают ткани при крашении.

Из смеси хромита и магнезита изготовляют хромомагнезитовые огнеупорные изделия

применение