Презентация на тему: Химия элементов

Химия элементов. Лекция 11 Общая характеристика элементов VIБ-группы. Хром

Элементы VIБ-группы

Электронное строение Валентность (КЧ): Cr 6; Mo 6, 8; W 6, 8, 9; Ст. окисления: 0, +II, +III, +IV, +VI (Cr); 0, +IV, +VI (Mo, W)

Простые вещества

Простые вещества

Простые вещества Кислоты-окислители (пассивация на холоду): ЭVIБ + HNO3(конц), H2SO4(конц) Э (Mo,W) + 2HNO3 + 8HF = = Н2[ЭVIF8] + 2NO + 4H2OЭ + 8HF – 6e– = [ЭF8]2– + 2H+ NO3 – + 4H+ + 3e– = NO + 2H2OЭ (Cr,Mo,W) + 3NaNO3 + 2NaOH == Na2ЭVIO4 + 3NaNO2 + H2OCr + NaOH (р)

Металлы Хром электролитическийВольфрам проволокаВольфрам монокристаллМолибден прессованный и молибденовая проволока

Кислородные соединенияCr Mo, W + II: CrO – черн., т.разл. 700 C (до Cr2O3 и Cr); Cr(OH)2 – желт. (основный) +III: Cr2O3 – зел. уст.; Cr(OH)3 – серо-гол.; CrO(OH) – зел. (амфотерн.)+IV: CrO2 черн., т.разл. 450 C (до Cr2O3 и O2)+VI: CrO3 – красн., т.разл. 220 C (до Cr2O3 и O2); H2CrO4 и H2Cr2O7 (желт. и оранж. р-р, до 75% масс.) + II: — +III: — +IV: MoO2 – кор.-фиол., т.разл. 1800 C (до MoO3 и Mo); MoO(OH)2; WO2 – т.-кор. +VI: MoO3 – бесцв., уст.; WO3 – желт., уст.;  MoO3. 2H2O – желт., тв.; WO3 . 2H2O – желт., тв.

Оксид вольфрама(VI)Устойчивость растет

Комплексные соединения Ст. ок. 0: [Э0(CO)6][Cr0(CO)6] – гексакарбонилхром: диамагнитный

Комплексные соединения CrIII CrCl3 · 6H2O[Cr(H2O)4Cl2]Cl · 2H2O зеленый[Cr(H2O)6]Cl3 фиолетовый

Изополисоединения (ст.ок. +VI) 2CrO42 + 2H3O+ Cr2O72 + 3H2O; KcI 1014 3Cr2O72 + 2H3O+ 2Cr3O102 + 3H2O…………. Cr2O72 + 2OH– 2CrO42 + H2O; KcIII 1014Равновесие хромат-ион – дихромат-ион в растворе (видеофрагмент)

Изополисоединения

Пероксокомплексы Cr2O72 + 4H2O2 + 2H3O+ + L = = 2[CrVI(L)O(O22)2] + 7H2Oголубого цвета(экстракция органическим р-рителем) КЧ 6; пентагональная пирамидаL – эфир, пиридин …

Распространение в природе и важнейшие минералы

гюбнерит MnWO4 повеллит CaMoO4 молибдошеелит Ca(W,Mo)O4 ферберит FeWO4Хром входит в состав минералов: александрит, рубин, аквамарин, изумруд, уваровит Ca3Cr2III(SiO4)3 из семейства гранатов

Получение Cr2O3 + 2Al = 2Cr + Al2O3 (t°)(Cr2IIIFeII)O4 + 4C = Fe + 2Cr + 4CO феррохром WO3 + 3H2 = W + 3H2O (t°)MoO3 + 3H2 = Mo + 3H2O (t°)

Химия хрома. Cr(II) Cr(OH)2 – основный гидроксид, восстановительCrII(OH)2(т) + O2 Cr2IIIO3 · nH2O(т)Cr(OH)2(т) + 2H3O+ + 2H2O = [CrII(H2O)6]2+ желтый (HClO4) голубойCrII(OH)2(т) + 2HCl + 2H2O = = [CrII(H2O)4Cl2](р)

Аквакатион хрома(II) Сильнейший восст-ль: (Cr3+/Cr2+) = –0,41 В4[CrII(H2O)6]2+ + O2 + 4H3O+ = = 4[CrIII(H2O)6]3+ + 6H2O 2[CrII(H2O)4Cl2] + [SnIICl3]– == 2[CrIII(H2O)4Cl2]+ + Sn0 + 3Cl–Стабилизация степени окисления +II:2[CrII(H2O)4Cl2] + 4CH3COO– = = [Cr2II(H2O)2(CH3COO)4] + 4Cl– + 6H2O красного цвета, устойч.

Устойчивый кластерный комплекс хрома(II) , -связи диамагнитный комплекс тетраацетатодиаквадихром

Оксид хрома(III) Cr2O3 Cr2O3 - пигмент (зелен.), амфотерн., уст. в ОВРПолучение:(NH4)2Cr2O7 = Cr2O3 + N2 + 4H2O Cr2O3 + H2O, H3O+, OH– Сплавление:Cr2O3 + 2NaOH = 2NaCrO2 + H2O Cr2O3 + 3Na2S2O7 = Cr2(SO4)3 + 3Na2SO4

Cr(OH)3, CrO(OH) – зелен. крист.

Cr(VI) H2CrO4 + H2O = HCrO4 + H3O+ (H2CrO4 – сильная к-та)HCrO4– + H2O CrO42 + H3O+; pH > 6KK = 3,2·10–72HCrO4– Cr2O72 + H2O; pH 26; Kc 1,6·102Cr2O72 + 2 OH 2CrO42 + H2O; KcIII 1014 pH < 7 pH > 7

Окислительно-восстановительные свойства рН < 7: Cr2O72 + 14H3O+ + 6e = 2[Cr(H2O)6]3+ + 9H2O; = +1,33 ВрН > 7: CrO42 + 4H2O + 3e = [Cr(OH)6]3 + 2 OH; = – 0,16 ВОкислительные свойства сильнее выражены в кислотной среде

Cr(VI) Cr(III) Cr(II) K2Cr2O7(т) + 14 HCl(конц.) + H2O = = 2[CrIII(H2O)4Cl2]Cl(р) + 3Cl2 + 2KCl зеленыйZn + 2HCl = ZnCl2 + H22[CrIII(H2O)4Cl2]Cl(р) + Zn = = 2[CrII(H2O)4Cl2](р) + ZnCl2 голубого цвета

Разложение дихромата аммония (NH4)2Cr2O7 = Cr2O3 + N2 + 4H2O«Дихроматный вулкан» (видеофрагмент)

Cr(VI) CrO3(т) + 2HCl(г) = CrCl2O2(ж) + H2O(г); +t°диоксид-дихлорид хрома (бинарное соединение)Получение:K2Cr2O7 + NaCl + H2SO4(конц.) CrCl2O2 + …Гидролиз: CrCl2O2 + 2H2O = H2CrO4 + 2HClнедост. H2O: H2CrO4 изб. H2O, рН 26: 2HCrO4–, Cr2O72–[CrO3(OH)]– + Cl– + H3O+ [CrO3Cl]– + 2H2O