Соединения трехвалентного хрома. Соединения хрома (III) Молярная масса элементов и соединений

Соединения трехвалентного хрома. Соединения хрома (III) Молярная масса элементов и соединений

Конвертер длины и расстояния Конвертер массы Конвертер мер объема сыпучих продуктов и продуктов питания Конвертер площади Конвертер объема и единиц измерения в кулинарных рецептах Конвертер температуры Конвертер давления, механического напряжения, модуля Юнга Конвертер энергии и работы Конвертер мощности Конвертер силы Конвертер времени Конвертер линейной скорости Плоский угол Конвертер тепловой эффективности и топливной экономичности Конвертер чисел в различных системах счисления Конвертер единиц измерения количества информации Курсы валют Размеры женской одежды и обуви Размеры мужской одежды и обуви Конвертер угловой скорости и частоты вращения Конвертер ускорения Конвертер углового ускорения Конвертер плотности Конвертер удельного объема Конвертер момента инерции Конвертер момента силы Конвертер вращающего момента Конвертер удельной теплоты сгорания (по массе) Конвертер плотности энергии и удельной теплоты сгорания топлива (по объему) Конвертер разности температур Конвертер коэффициента теплового расширения Конвертер термического сопротивления Конвертер удельной теплопроводности Конвертер удельной теплоёмкости Конвертер энергетической экспозиции и мощности теплового излучения Конвертер плотности теплового потока Конвертер коэффициента теплоотдачи Конвертер объёмного расхода Конвертер массового расхода Конвертер молярного расхода Конвертер плотности потока массы Конвертер молярной концентрации Конвертер массовой концентрации в растворе Конвертер динамической (абсолютной) вязкости Конвертер кинематической вязкости Конвертер поверхностного натяжения Конвертер паропроницаемости Конвертер плотности потока водяного пара Конвертер уровня звука Конвертер чувствительности микрофонов Конвертер уровня звукового давления (SPL) Конвертер уровня звукового давления с возможностью выбора опорного давления Конвертер яркости Конвертер силы света Конвертер освещённости Конвертер разрешения в компьютерной графике Конвертер частоты и длины волны Оптическая сила в диоптриях и фокусное расстояние Оптическая сила в диоптриях и увеличение линзы (×) Конвертер электрического заряда Конвертер линейной плотности заряда Конвертер поверхностной плотности заряда Конвертер объемной плотности заряда Конвертер электрического тока Конвертер линейной плотности тока Конвертер поверхностной плотности тока Конвертер напряжённости электрического поля Конвертер электростатического потенциала и напряжения Конвертер электрического сопротивления Конвертер удельного электрического сопротивления Конвертер электрической проводимости Конвертер удельной электрической проводимости Электрическая емкость Конвертер индуктивности Конвертер Американского калибра проводов Уровни в dBm (дБм или дБмВт), dBV (дБВ), ваттах и др. единицах Конвертер магнитодвижущей силы Конвертер напряженности магнитного поля Конвертер магнитного потока Конвертер магнитной индукции Радиация. Конвертер мощности поглощенной дозы ионизирующего излучения Радиоактивность. Конвертер радиоактивного распада Радиация. Конвертер экспозиционной дозы Радиация. Конвертер поглощённой дозы Конвертер десятичных приставок Передача данных Конвертер единиц типографики и обработки изображений Конвертер единиц измерения объема лесоматериалов Вычисление молярной массы Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева

Химическая формула

Молярная масса Cr 2 S 3 , сульфид хрома (III) 200.1872 г/моль

51,9961·2+32,065·3

Массовые доли элементов в соединении

Использование калькулятора молярной массы

  • Химические формулы нужно вводить с учетом регистра
  • Индексы вводятся как обычные числа
  • Точка на средней линии (знак умножения), применяемая, например, в формулах кристаллогидратов, заменяется обычной точкой.
  • Пример: вместо CuSO₄·5H₂O в конвертере для удобства ввода используется написание CuSO4.5H2O .

Калькулятор молярной массы

Моль

Все вещества состоят из атомов и молекул. В химии важно точно измерять массу веществ, вступающих в реакцию и получающихся в результате нее. По определению моль является единицей количества вещества в СИ. Один моль содержит точно 6,02214076×10²³ элементарных частиц. Это значение численно равно константе Авогадро N A , если выражено в единицах моль⁻¹ и называется числом Авогадро. Количество вещества (символ n ) системы является мерой количества структурных элементов. Структурным элементом может быть атом, молекула, ион, электрон или любая частица или группа частиц.

Постоянная Авогадро N A = 6.02214076×10²³ моль⁻¹. Число Авогадро - 6.02214076×10²³.

Другими словами моль - это количество вещества, равное по массе сумме атомных масс атомов и молекул вещества, умноженное на число Авогадро. Единица количества вещества моль является одной из семи основных единиц системы СИ и обозначается моль. Поскольку название единицы и ее условное обозначение совпадают, следует отметить, что условное обозначение не склоняется, в отличие от названия единицы, которую можно склонять по обычным правилам русского языка. Один моль чистого углерода-12 равен точно 12 г.

Молярная масса

Молярная масса - физическое свойство вещества, определяемое как отношение массы этого вещества к количеству вещества в молях. Говоря иначе, это масса одного моля вещества. В системе СИ единицей молярной массы является килограмм/моль (кг/моль). Однако химики привыкли пользоваться более удобной единицей г/моль.

молярная масса = г/моль

Молярная масса элементов и соединений

Соединения - вещества, состоящие из различных атомов, которые химически связаны друг с другом. Например, приведенные ниже вещества, которые можно найти на кухне у любой хозяйки, являются химическими соединениями:

  • соль (хлорид натрия) NaCl
  • сахар (сахароза) C₁₂H₂₂O₁₁
  • уксус (раствор уксусной кислоты) CH₃COOH

Молярная масса химических элементов в граммах на моль численно совпадает с массой атомов элемента, выраженных в атомных единицах массы (или дальтонах). Молярная масса соединений равна сумме молярных масс элементов, из которых состоит соединение, с учетом количества атомов в соединении. Например, молярная масса воды (H₂O) приблизительно равна 1 × 2 + 16 = 18 г/моль.

Молекулярная масса

Молекулярная масса (старое название - молекулярный вес) - это масса молекулы, рассчитанная как сумма масс каждого атома, входящего в состав молекулы, умноженных на количество атомов в этой молекуле. Молекулярная масса представляет собой безразмерную физическую величину, численно равную молярной массе. То есть, молекулярная масса отличается от молярной массы размерностью. Несмотря на то, что молекулярная масса является безразмерной величиной, она все же имеет величину, называемую атомной единицей массы (а.е.м.) или дальтоном (Да), и приблизительно равную массе одного протона или нейтрона. Атомная единица массы также численно равна 1 г/моль.

Расчет молярной массы

Молярную массу рассчитывают так:

  • определяют атомные массы элементов по таблице Менделеева;
  • определяют количество атомов каждого элемента в формуле соединения;
  • определяют молярную массу, складывая атомные массы входящих в соединение элементов, умноженные на их количество.

Например, рассчитаем молярную массу уксусной кислоты

Она состоит из:

  • двух атомов углерода
  • четырех атомов водорода
  • двух атомов кислорода
  • углерод C = 2 × 12,0107 г/моль = 24,0214 г/моль
  • водород H = 4 × 1,00794 г/моль = 4,03176 г/моль
  • кислород O = 2 × 15,9994 г/моль = 31,9988 г/моль
  • молярная масса = 24,0214 + 4,03176 + 31,9988 = 60,05196 g/mol

Наш калькулятор выполняет именно такой расчет. Можно ввести в него формулу уксусной кислоты и проверить что получится.

Вы затрудняетесь в переводе единицы измерения с одного языка на другой? Коллеги готовы вам помочь. Опубликуйте вопрос в TCTerms и в течение нескольких минут вы получите ответ.

Устойчивость сульфидов металлов шестой группы возрастает с уменьшением окислительных свойств атома металла, то есть по мере понижения степени окисления и при движении вниз по группе. Невозможность получения халькогенидов хрома(VI) объясняется высокой окислительной способностью хрома в высшей степени окисления, в то время как для молибдена и вольфрама такие соединения известны.

При сплавлении хрома с серой образуется блестящая черная масса, состоящая из смеси сульфидов – помимо CrS и Cr 2 S 3 , она содержит также промежуточные сульфидные фазы Cr 3 S 4 , Cr 5 S 6 , Cr 7 S 8 (Рис. 5.33 Фазовая диаграмма системы Cr – S). (Сноска: Известен также дисульфид хрома CrS 2: A. Lafond, C. Deudon et al, Eur. J. Solid State Inorg. Chem., 1994, 31, 967) Черный сульфид хрома(II) может быть осажден из водного раствора солей хрома(II) сульфидом натрия или получен пропусканием сероводорода над безводным хлоридом хрома(II) при 440 ºС, восстановлением сульфида хрома(III) водородом и угарным газом. Подобно сульфидам других двухзарядных катионов, он имеет структуру арсенида никеля. В отличие от него, сульфид хрома(III) осадить из водных растворов не представляется возможным, вследствие полного необратимого гидролиза. Чистый кристаллический Cr 2 S 3 получают пропусканием тока сухого сероводорода над безводным хлорным хромом:

3H 2 S + 2CrCl 3 = Cr 2 S 3 + 6HCl.

Полученный таким способом сульфид представляет собой черные гексагональные пластинчатые кристаллы, подобно сульфиду хрома(II), нерастворимые в воде и кислотах-неокислителях. Оба сульфида разлагаются концентрированными растворами щелочей, азотной кислотой и царской водкой:

Cr 2 S 3 + 24HNO 3 = 2Cr(NO 3) 3 + 18NO 2 ­ + 3SO 2 ­ + 12H 2 O.

Известны также тиосоли хрома(III), реально представляющие собой смешанные сульфиды. В водных растворах они устойчивы только в щелочной среде и при избытке сульфид-ионов. Темно-серый порошок тиохромата(III) натрия NaCrS 2 получают восстановлением хромата серой в расплавленном карбонате натрия при 800 ºС или сплавлением оксида хрома(III) с серой и карбонатом натрия:

Cr 2 O 3 + 6S + Na 2 CO 3 = 2NaCrS 2 + 2SO 2 + CO 2

Вещество имеет слоистую структуру, в которой слои из октаэдров CrS 6 , соединенных между собой ребрами, разделены ионами натрия. Аналогичное литиевое производное LiCrS 2 обладает (B. van Laar, D. J. W. Ijdo, J. Solid State Chem., 1971, 3, 590). При кипячении щелочных растворов тиохроматов щелочных металлов с солями железа(II), кобальта, никеля, серебра, цинка, кадмия, маргнаца(II) и других металлов в осадок выпадают тиохроматы M I CrS 2 и M II Cr 2 S 4 . Тиохромат(III) кадмия образуется также при взаимодействии тиомочевины с солью хрома(III) и аммиакатом кадмия:

2Cr 3 + Cd(NH 3) 4 2+ + 4(NH 2) 2 CS + 8OH – = CdCr 2 S 4 + 4CH 2 N 2 + 8H 2 O + 4NH 3 .

(R. S. Mane, B. R. Sankapal, K. M. Gadave, C. D. Lokhande, Mater. Res. Bull. 1999, 34, 2035).

Тиохроматы(III) являются полупроводниками со свойствами антиферромагнетиков и могут использоваться в качестве магнетооптических материалов, оптические свойства которых меняются под воздействием магнитного поля.

Для молибдена и вольфрама описаны сульфиды в различных степенях окисления от +2 до +6. При пропускании сероводорода через слабо подкисленные растворы молибдатов и вольфраматов в осадок выпадают коричневые гидраты трисульфидов:

(NH 4) 6 Mo 7 O 24 + 21H 2 S + 3H 2 SO 4 = 7MoS 3 ¯ + 3(NH 4) 2 SO 4 + 24H 2 O.

Структура этих соединений до сих пор не изучена. В сильнокислой среде раствор приобретает синий или коричневый цвет из-за восстановления молибдат-ионов. Если же в исходный раствор молибдата добавить щелочь, происходит последовательное замещение атомов кислорода в молибдат-ионах на атомы серы MoO 4 2– , MoSO 3 2– , MoS 2 O 2 2– , MoS 3 O 2– , MoS 4 2– – раствор при этом сначала желтеет, а затем становится темно-красным. На холоде из него могут быть выделены красные кристаллы тиосоли, например, (NH 4) 2 MoS 4 . Подобно другим тиосолям, тиомолибдаты и тиовольфраматы устойчивы лишь в нейтральной и щелочной среде, а при подкислении разлагаются, выделяя сероводород и превращаясь в сульфиды:

(NH 4) 2 MoS 4 + 2HCl = MoS 3 ¯ + 2NH 4 Cl + H 2 S­.

Тиомолибдат- и тиовольфрамат-ионы имеют форму правильного тетраэдра.

Ионы MoS 4 2– , благодаря наличию атомов серы, способны выступать в качестве мостиковых лигандов, образуя с переходными металлами комплексы, имеющие полимерное строение, например, n n – . Интересно, что тиоаналоги изополимолибдатов и изополивольфраматов до настоящего времени не получены.

Энергии d-орбиталей Mo и W ближе по энергии к р-орбиталям серы, чем кислорода, поэтому связь М═S оказывается ковалентной и более прочной, чем связь М═О (М = Мо, W) за счет сильного pp-dp связывания. Это объясняет то, что мягкие основания, например, S 2 - , образуют с молибденом и вольфрамом, являющимися мягкими кислотами, прочные соединения.

Безводные трисульфиды образуются при осторожном нагревании тиосолей аммония:

(NH 4) 2 MoS 4 = MoS 3 + 2NH 3 ­ + H 2 S­.

При сильном нагревании они теряют серу:

MoS 3 ¾¾→ MoS 2 + S.

Тиометаллаты используются для синтеза сложных тиокомплексов, например, кубанов, содержащих кластер M 4 S 4 .

Известны также и селенометаллаты, образующиеся при взаимодействии триселенида калия K 2 Se 3 с гексакарбонилами молибдена и вольфрама М(СО) 6 . Соединения, содержащие ионы , не получены.

При взаимодействии молибдена или вольфрама с серой в широком интервале температур наиболее устойчивой фазой являются дисульфиды MS 2 с двойными слоями из атомов серы, в центре которых в тригонально-призматических пустотах расположены атомы молибдена (рис. 5.34. Кристаллическая структура MоS 2: (а) общий вид, (б, в) проекции вдоль координатных плоскостей) (В. Л. Калихман, Изв. АН СССР, Неорганические материалы, 1983, 19(7), 1060). Двойные слои связаны друг с другом лишь слабыми ван-дер-ваальсовыми силами, что и обусловливает сильную анизотропию свойств вещества – оно мягкое, подобно графиту, и легко разделяется на отдельные чешуйки. Слоистая структура и химическая инертность объясняют сходство MoS 2 с графитом и его свойства твердой смазки. Подобно графиту, дисульфиды образуют интеркалированные соединения с щелочными металлами, например, Li х MoS 2 . В воде интеркаляты разлагаются, образуя мелкодисперсный порошок дисульфида молибдена.

Природный минерал молибденит MоS 2 настолько мягок, что способен оставлять след на листе бумаги. Благодаря низкому коэффициенту трения, его порошок применяется как компонент смазок для двигателей внутреннего сгорания, подшипников скольжения, приборных узлов, работающих под большими нагрузками. Дисульфиды представляют собой тугоплавкие (Т пл. MоS 2 2100 о С) и достаточно инертные вещества, разлагающиеся лишь при действии щелочей и кислот-окислителей– царской водки, кипящей концентрированной серной кислоты, смеси азотной и плавиковой кислот. При сильном нагревании на воздухе они сгорают, окисляясь до высших оксидов:

2MoS 2 + 7O 2 = 2MoO 3 + 4SO 2 ,

а в атмосфере хлора – до хлоридов MoCl 5 и WCl 6 .

Удобными способами получения дисульфидов служат сплавление оксидов МО 3 с избытком серы в присутствии поташа К 2 СО 3

2WO 3 + 7S = 2WS 2 + 3SO 2

взаимодействие пентахлорида молибдена с сульфидом натрия (P.R. Bonneau et al, Inorg. Synth. 1995, 30, 33):

2MoCl 5 + 5Na 2 S = 2MoS 2 + 10NaCl + S.

Для инициирования этой реакции требуется нагревание, но затем из-за выделения теплоты смесь компонентов сгорает очень быстро.

Из растворов, содержащих ионы молибдена(V), например, 2– , сероводородом может быть осажден сульфид Mo 2 S 5 . Моносульфид MoS образуется при нагревании стехиометрических количеств молибдена и серы в вакуумированной ампуле.

Дополнение. Фазы Шевреля и другие тиомолибеновые кластеры . Сульфид Mo 3 S 4 представлет собой кластерное соединение, состоящее из группировок Mo 6 S 8 , в которых атомы молибдена расположены в вершинах сильно искаженного октаэдра. Причиной искажения Mo 6 S 8 является его электроно-дефицитный характер – для заполнения всех связывающих орбиталей не достает четырех электронов. Именно поэтому данное соединение легко вступает в реакцию с металлами – донорами электронов. При этом образуются фазы Шевреля М х Мо 6 S 8 , где М – d- или р-металл, например, Cu, Co, Fe, Pb, Sn. Многие из них имеют кристаллическую решетку типа CsCl, в узлах которой находятся катионы металла и кластерные анионы 2 - (рис. 5.35. Строение фазы Шевреля PbMo 6 S 8). Электронный переход Mo 6 S 8 + 2e - ¾® 2 - приводит к упрочнению кристаллической структуры и усилению связи Мо-Мо. Фазы Шевреля представляют практический интерес, благодаря своим полупроводниковым свойствам – они сохраняют сверхпроводимость до температуры 14 К в присутствии сильных магнитных полей, что позволяет их использовать для изготовления сверхмощных магнитов. Синтез этих соединений обычно проводят отжигом стехиометрических количеств элементов:

Pb + 6Mo + 8S ¾¾® PbMo 6 S 8

Аналогичные вещества получены в случае селена и теллура, а вот вольфрамовые аналоги фаз Шевреля к настоящему времени неизвестны.

Большое число тиомолибденовых кластеров получено в водных растворах при восстановлении тиомолибдатов. Наиболее извстен четырехядерный кластер 5+ в котором атомы серы и молибдена занимают противоположные вершины куба (рис. 5.36. n+). Координационная сфера молибдена дополнена до шести молекулами воды или иными лигандами. Группировка Mo 4 S 4 сохраняется при окислении и восстановлении:

E – – e –

4+ ¾ 5+ ¾® 6+ .

Атомы молибдена способны замещаться на атомы других металлов, например, меди или железа, с образованием гетерометаллических кластеров типа [Мo 3 CuS 4 (H 2 O) 10 ] 5+ . Такие тиокластеры являются активными центрами многих ферментов, например, ферродоксина (Рис. 5.37. Активный центр ферродоксина). Изучение соединений, в состав которых они входят, позволит выявить механизм действия нитрогеназы – железо-молибденового фермента, играющего важнейшую роль при фиксации азота воздуха бактериями.

КОНЕЦ ДОПОЛНЕНИЯ

5.11. Карбиды, нитриды и бориды элементов 6-ой группы

С углеродом хром, молибден и вольфрам, как и другие d–металлы, образует карбиды – твердые и высокоплавкие (2400-2800 о С) соединения с делокализованной металлической связью. Получают их взаимодействием соответствующих количеств простых веществ при высокой (1000-2000 о С) температуре, а также восстановлением оксидов углеродом, например,

2МоО 3 + 7С = Мо 2 С + 6СО.

Карбиды – нестехиометрические соединения с широкой (до нескольких ат. % С) областью гомогенности. В карбидах типа М 2 С атомы металла образуют гексагональную плотнейшую упаковку, в октаэдрические пустоты которой статистически внедрены атомы С. Монокарбиды МС принадлежат к структурному типу NiAs и не являются фазами внедрения. Наряду с исключительной жаростойкостью и тугоплавкостью, карбиды обладают высокой коррозионной стойкостью. Например, WC не растворяется даже в смеси азотной и плавиковой кислот, до 400 о С не вступает в реакцию с хлором. На основе этих веществ производят сверхтвердые и тугоплавкие сплавы. Твердость монокарбида вольфрама близка к твердости алмаза, поэтому его используют для изготовления режущей части резцов и буров.

Нитриды MN и M 2 N получают взаимодействием металлов с азотом или аммиаком, а фосфиды MP 2 , MP 4 , M 2 P – из простых веществ, а также при нагревании галогенидов с фосфином. Как и карбиды, это нестехиометрические, высоко твердые, химически инертные и тугоплавкие (2000-2500 о С) вещества.

Бориды металлов шестой группы в зависимости от содержания бора могут содержать изолированные (М 2 В), цепи (МВ) и сетки (МВ 2) и трехмерные каркасы (МВ 12) из атомов бора. Они также отличаются высокой твердостью, жаростойкостью и химической устойчивостью. Термодинамически они прочнее карбидов. Применяют бориды для изготовления деталей реактивных двигателей, лопаток газовых турбин и т.д.

Оксид хрома (III) Cr 2 O 3 . Зеленые гексагональные микрокристаллы. t пл =2275°С, t кип =3027°С, плотность равна 5,22 г/см 3 . Проявляет амфотерные свойства. Антиферромагнитны ниже 33°С и парамагнитны выше 55°С. Растворяется в жидком диоксиде серы. Мало растворим в воде, разбавленных кислотах и щелочах. Получают прямым взаимодействием элементов при повышенной температуре, нагреванием CrO на воздухе, прокаливанием хромата или бихромата аммония, гидроксида или нитрата хрома (III), хромата ртути (I), бихромата ртути. Применяют в качестве зеленого пигмента в живописи и для окрашивания фарфора и стекла. Кристаллический порошок используется в качестве абразивного материала. Применяют для получения искусственных рубинов. Служит катализатором процесса окисления аммиака на воздухе, синтеза аммиака из элементов и других.

Таблица 6. .

Его можно получить при непосредственном взаимодействии элементов, прокаливанием нитрата хрома(III) или хромового ангидрида, разложением хромата или дихромата аммония, нагреванием хроматов металлов с углем или серой:

4Cr + 3O 2 → 2Cr 2 O 3

4Cr(NO 3) 3 → 2Cr 2 O 3 + 12NO 2 + 3O 2

(NH 4) 2 Cr 2 O 7 → Cr 2 O 3 + N 2 + 4H 2 O

4CrO 3 → 2Cr 2 O 3 + 3O 2

K 2 Cr 2 O 7 + S → Cr 2 O 3 + K 2 SO 4

K 2 Cr 2 O 7 + 2C → Cr 2 O 3 + K 2 CO 3 + CO .

Оксид хрома(III) проявляет амфотерные свойства, но весьма инертен и его трудно растворить в водных кислотах и щелочах. При сплавлении с гидроксидами или карбонатами щелочных металлов переходит в соответствующие хроматы:

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

Твердость кристаллов оксида хрома(III) соизмерима с твердостью корунда, поэтому Cr 2 O 3 является действующим началом многих шлифовальных и притирочных паст в машиностроении, оптической, ювелирной и часовой промышленности. Его также применяют в качестве зеленого пигмента в живописи и для окрашивания некоторых стекол, как катализатор гидрирования и дегидрирования некоторых органических соединений. Оксид хрома(III) довольно токсичен. Попадая на кожу, способен вызывать экзему и другие кожные заболевания. Особенно опасно вдыхание аэрозоля оксида, так как это может вызвать тяжелые заболевания. ПДК 0,01 мг/м3. Профилактика – использование средств индивидуальной защиты.

Гидроксид хрома (III) Cr(OH) 3 . Обладает амфотерными свойствами. Мало растворим в воде. Легко переходит с коллоидное состояние. Растворяется в щелочах и кислотах. Молярная электропроводность при бесконечном разведении при 25 о С равна 795,9 Cм.см 2 /моль. Получают в виде студнеобразного зеленого осадка при обработке солей хрома (III) щелочами, при гидролизе солей хрома (III) с карбонатами щелочных металлов или сульфидом аммония.

Таблица 7. .

Фторид хрома (III) CrF 3 . Парамагнитные зеленые ромбические кристаллы. t пл =1200°С , t кип =1427°С, плотность равна 3,78 г/см 3 . Растворяется в плавиковой кислоте и мало растворим в воде. Молярная электропроводность при бесконечном разведении при 25 о С равна 367,2 см 2 /моль. Получают действием плавиковой кислоты на оксид хрома (III), пропусканием фтороводорода над нагретым до 500-1100 о С хлоридом хрома (III). Водные растворы используют в производстве шелка, при переработке шерсти и фторировании галогенпроизводных этана и пропана.

Хлорид хрома (III) CrCl 3 . Гексагональные парамагнитные кристаллы имеют окраску цветов персикового дерева. Расплываются на воздухе. t пл =1150°С, плотность равна 2,87 г/см 3 . Безводный CrCl 3 мало растворим в воде, спирте, эфире, ацетальдегиде, ацетоне. Восстанавливается при высокой температуре до металлического хрома кальцием, цинком, магнием, водородом, железом. Молярная электропроводность при бесконечном разведении при 25 о С равна 430,05 см 2 /моль. Получают прямым взаимодействием элементов при нагревании, действием хлора на нагретую до 700-800 о С смесь оксида хрома (III) с углем или на нагретый до красного каления сульфид хрома (III). Применяют в качестве катализатора в реакциях органического синтеза.

Таблица 8.

в безводном состоянии кристаллическое вещество, имеющее окраску цветов персикового дерева (близкая к фиолетовой), трудно растворимое в воде, спирте, эфире и пр. даже при кипячении. Однако в присутствии следовых количеств CrCl 2 растворение в воде наступает быстро с большим выделением тепла. Может быть получен при взаимодействии элементов при температуре красного каления, обработкой хлором смеси оксида металла и угля при 700–800°С, или взаимодействием CrCl 3 с парами CCl 4 при 700-800°С:

Cr 2 O 3 + 3C + 3Cl 2 → 2CrCl 3 + 3CO

2Cr 2 O 3 + 3CCl 4 → 4CrCl 3 + 3CO 2 .

Образует несколько изомерных гексагидратов, свойства которых зависят от числа молекул воды, находящихся во внутренней координационной сфере металла. Хлорид гексааквахрома (III) (фиолетовый хлорид Рекура) Cl 3 – кристаллы серовато-синего цвета, хлорид хлорпентааквахрома(III) (хлорид Бьеррума) Cl 2 H 2 O – гигроскопичное светло-зеленое вещество; хлорид дихлортетрааквахрома (III) (зеленый хлорид Рекура) Cl 2H 2 O – темно-зеленые кристаллы. В водных растворах устанавливается термодинамическое равновесие между тремя формами, зависящее от многих факторов. Структуру изомера можно определить по количеству осаждаемого им хлорида серебра из холодного азотнокислого раствора AgNO 3 , так как хлорид-анион, входящий во внутреннюю сферу, с катионом Ag + не взаимодействует. Безводный хлорид хрома применяется для нанесения покрытий хрома на стали химическим осаждением из газовой фазы, является составной частью некоторых катализаторов. Гидраты CrCl 3 – протрава при крашении тканей. Хлорид хрома(III) токсичен.

Бромид хрома (III) CrBr 3 . Зеленые гексагональные кристаллы. t пл =1127°С, плотность равна 4,25 г/см 3 . Сублимируется при 927°С. Восстанавливается до CrBr 2 водородом при нагревании. Разлагается щелочами и растворяется в воде только в присутствии солей хрома (II). Молярная электропроводность при бесконечном разведении при 25 о С равна 435,3 см 2 /моль. Получают действием паров брома в присутствии азота на металлический хром или на смесь оксида хрома (III) с углем при высокой температуре.

Иодид хрома (III) CrI 3 . Фиолетово-черные кристаллы. Устойчив на воздухе при обычной температуре. При 200°С реагирует с кислородом с выделением йода. Растворяется в воде в присутствии солей хрома (II). Молярная электропроводность при бесконечном разведении при 25 о С равна 431,4 см 2 /моль. Получают действием паров йода на нагретый до красного каления хром.

Оксифторид хрома (III) CrOF. Твердое зеленое вещество. Плотность равна 4,20 г/см3 . Устойчив при повышенной температуре и разлагается при охлаждении. Получают действием фтороводорода на оксид хрома (III) при 1100 о С.

Сульфид хрома (III) Cr 2 S 3 . Парамагнитные черные кристаллы. Плотность равна 3,60 г/см 3 . Гидролизуется водой. Плохо реагирует с кислотами, но окисляется азотной кислотой, царской водкой или расплавами нитратов щелочных металлов. Получают действием паров серы на металлический хром при температуре выше 700 о С, сплавлением Cr 2 O 3 с серой или K 2 S, пропусканием сероводорода над сильно нагретыми Cr 2 O 3 или CrCl 3 .

Сульфат хрома (III) Cr 2 (SO 4 ) 3 . Парамагнитные фиолетово-красные кристаллы. Плотность равна 3,012 г/см 3 . Безводный сульфат хрома (III) мало растворим в воде и кислотах. При высокой температуре разлагается. Водные растворы окрашены в фиолетовый цвет на холоду и в зеленый - при нагревании. Известны кристаллогидраты CrSО 4 nН 2 О (n=3, 6, 9, 12, 14, 15, 17, 18). Молярная электропроводность при бесконечном разведении при 25 о С равна 882 см 2 /моль. Получают дегидратацией кристаллогидратов или нагреванием Cr 2 O 3 с метилсульфатом при 160-190 о С. Применяют при дублении кож и в качестве протравы при крашении в ситценабивном производстве.

Ортофосфат хрома (III) CrPO 4 . Черный порошок. t пл =1800°С, плотность равна 2,94 г/см 3 . Мало растворим в воде. Медленно взаимодействует с горячей серной кислотой. Известны кристаллогидраты CrРО 4 nН 2 О (n=2, 3, 4, 6). Молярная электропроводность при бесконечном разведении при 25 о С равна 408 см 2 /моль. Получают дегидратацией кристаллогидратов.

Хромокалиевые квасцы K 2 SO 4 Cr 2 (SO 4 ) 3 24H 2 O , темно-фиолетовые кристаллы, довольно хорошо растворимые в воде. Могут быть получены при выпаривании водного раствора, содержащего стехиометрическую смесь сульфатов калия и хрома, или восстановлением дихромата калия этанолом:

Cr 2 (SO 4) 3 + K 2 SO 4 + 24H 2 O →K 2 SO 4 Cr 2 (SO 4) 3 24H 2 O↓ (при выпаривании)

K 2 Cr 2 O 7 + 3C 2 H 5 OH + 4H 2 SO 4 + 17H 2 O→K 2 SO 4 Cr 2 (SO 4) 3 24H 2 O↓ + 3CH 3 CHO

Хромокалиевые квасцы применяются главным образом в текстильной промышленности, при дублении кожи.

При осторожном разложении оксида хрома(VI) CrO 3 в гидротермальных условиях получают оксид хрома( IV ) CrO 2 , который является ферромагнетиком и обладает металлической проводимостью .

Похожие публикации