Получение
В промышленности хром получают прокаливанием хромистого железняка с
углеродом. Также применяют алюминотермию для вытеснения хрома из его оксида.
Fe(CrO2)2 + C = Fe + Cr + CO
Cr2O3 + Al = Al2O3 + Cr
Химические свойства
1. Реакции с неметаллами
Уже на воздухе вступает в реакцию с кислородом: на поверхности металла
образуется пленка из оксида хрома (III) - Cr2O3 - происходит пассивирование. Реагирует с
неметаллами при нагревании.
Cr + O2 = (t) Cr2O3
Cr + S = (t) Cr2S3
Cr + N2 = (t) CrN
Cr + C = Cr2C3
2. Реакция с водой
Протекает в раскаленном состоянии.
Cr + H2O = (t) Cr(OH)3 + H2↑
3. Реакции с кислотами
Cr + HCl = CrCl2 + H2↑
Cr + H2SO4(разб.) = CrSO4 + H2↑
С холодными концентрированными серной и азотной кислотой реакция не идет. Она
начинается только при нагревании.
Cr + H2SO4 = (t) Cr2(SO4)3 + SO2↑ + H2O
4. Реакции с солями менее активных металлов
Хром способен вытеснить из солей металлы, стоящие в ряду напряжений правее
него.
Cr + CuSO4 = CrSO4 + Cu
Соединения хрома (II)
Соединение хрома (II) носят основный характер. Оксид хрома (II) окисляется
кислородом воздуха до более устойчивой формы - оксида хрома (III), реагирует с
кислотами, кислотными оксидами.
CrO + O2 = Cr2O3
CrO + H2SO4 = CrSO4 + H2O
CrO + SO3 = CrSO4
Гидроксид хрома (II), как нерастворимый гидроксид, легко разлагается при
нагревании на соответствующий оксид и воду, реагирует с кислотами, кислотными
оксидами.
Cr(OH)2 = (t) CrO + H2O
Cr(OH)2 + HCl = CrCl2 + H2O
Cr(OH)2 + SO3 = CrSO4 + H2O
Соединения хрома (III)
Это наиболее устойчивые соединения, которые носят амфотерный характер. К ним
относятся оксид хрома (III) гидроксид хрома (III).
Оксид хрома (III) реагирует как с щелочами, так и с кислотами. В реакциях с
щелочами при нормальной температуре (в растворе) образуются комплексные соли, при
прокаливании - смешанные оксиды. С кислотами оксид хрома (III) образует различные
соли.
Cr2O3 + NaOH + H2O → Na3[Cr(OH)6] (в растворе, гексагидроксохромат натрия)
Cr2O3 + Ba(OH)2 → (t°) Ba(CrO2)2 + H2O (прокаливание, хромит бария)
Cr2O3 + 2NaOH → (t°) 2NaCrO2 + H2O (прокаливание, хромит натрия)
Cr2O3 + HCl = CrCl3 + H2O (сохраняем степень окисления Cr+3)
Оксид хрома (III) реагирует с более активными металлами (например, при
алюминотермии).
Cr2O3 + Al = Al2O3 + Cr
При окислении соединение хрома (III) получают соединения хрома (VI) (в щелочной
среде).
K3[Cr(OH)6] + H2O2 = K2CrO4 + KOH + H2O
Cr2O3 + 8NaOH + O2 = (t) Na2CrO4 + H2O
Соединения хрома (VI)
В этой степени окисления хром проявляет кислотные свойства. К ним относится
оксид хрома (VI) - CrO3, и две кислоты, находящиеся в растворе в состоянии равновесия:
хромовая - H2CrO4 и дихромовая кислоты - H2Cr2O7.
Принципиально важно помнить окраску хроматов и дихроматов (часто она бывает
дана в заданиях в качестве подсказки). Хроматы окрашивают раствор в желтый цвет, а
дихроматы - в оранжевый цвет.
Хроматы переходят в дихроматы с увеличением кислотности среды (часто в
реакциях с кислотами). Цвет раствора меняется с желтого на оранжевый.
Na2CrO4 + H2SO4 = Na2Cr2O7 + Na2SO4 + H2O
Если же оранжевому раствору дихромата прилить щелочь, то он сменит свой цвет
на желтый - образуется хромат.
Na2Cr2O7 + NaOH = Na2CrO4 + H2O
Разложение дихромата аммония выглядит очень эффектно и носит название
"вулканчик" :)
(NH4)2Cr2O7 = (t) Cr2O3 + N2↑ + H2O
В степени окисления +6 соединения хрома проявляют выраженные окислительные
свойства.
K2Cr2O7 + HCl = CrCl3 + KCl + Cl2↑ + H2O