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铬的重要化合物

时间:2024-08-23 百科知识 版权反馈
【摘要】:Cr2O3呈现两性,不但溶于酸而且溶于强碱形成亚铬酸盐:氢氧化铬是灰蓝色的胶状水合氧化铬沉淀,水合氧化铬含水量是可变的,通常称之为氢氧化铬,习惯上以表示。硫酸铬与碱金属的硫酸盐可以形成铬矾,如铬钾矾K2SO4·Cr23·24H2O,可用SO2还原重铬酸钾的酸性溶液而制得:铬化合物使兽皮中胶原羧酸基发生交联的过程叫铬鞣,碱式硫酸铬[CrSO4]是重要的铬鞣剂,它在鞣革、纺织等工业上有广泛的用途。在这些反应中,的还原产物都是Cr3+。

10.2.2 铬的重要化合物

铬的电势图如下:

铬的化合物主要有铬(Ⅲ)和铬(Ⅵ)的化合物。

1.铬(Ⅲ)的化合物

(1)三氧化二铬:高温下,金属铬与氧直接化合、重铬酸铵或三氧化铬的热分解,都可生成绿色三氧化二铬(Cr2O3)固体:

Cr2O3微溶于水,熔点为2708K,具有α-Al2O3结构。Cr2O3呈现两性,不但溶于酸而且溶于强碱形成亚铬酸盐:

Cr2O3+3H2SO4=Cr2(SO4)3+3H2O

灼烧后的Cr2O3不溶于水,也不溶于酸或碱,但焦硫酸钾和三氧化二铬一起熔融可把它转化为可溶性铬盐:

(2)氢氧化铬:Cr(OH)3可由铬(Ⅲ)盐溶液与氨水或氢氧化钠溶液反应而制得:

Cr2(SO4)3+6NaOH=2Cr(OH)3↓+3Na2SO4

在溶液中有如下的平衡:

(3)铬(Ⅲ)盐:最重要的铬(Ⅲ)硫酸盐有硫酸铬和铬矾。将Cr2O3溶于冷硫酸中,则得到紫色的Cr2(SO4)3·18H2O。此外还有绿色的Cr2(SO4)3·6H2O和桃红色的无水Cr2(SO4)3。硫酸铬与碱金属的硫酸盐可以形成铬矾,如铬钾矾K2SO4·Cr2(SO4)3·24H2O,可用SO2还原重铬酸钾的酸性溶液而制得:

K2Cr2O7 +H2SO4 +3SO2 +23H2O=K2SO4·Cr2(SO4)3·24H2O

铬化合物使兽皮中胶原羧酸基发生交联的过程叫铬鞣,碱式硫酸铬[Cr(OH)SO4]是重要的铬鞣剂,它在鞣革、纺织等工业上有广泛的用途。

Cr3+水解,但水解过程缓慢而复杂,可形成链状或环状的多核配合物:

(4)铬(Ⅲ)的配合物:Cr3+离子在水溶液中以配离子[Cr(H2O)6]3+存在。[Cr(H2O)6]3+中的水分子还可以被其他配位体所取代,因此,同一组的配合物,可能有多种异构体存在。例如,CrCl3·6H2O就有3种异构体:紫色的[Cr(H2O)6]Cl3、蓝绿色的[CrCl(H2O)5]Cl2·H2O和绿色的[CrCl2(H2O)4]Cl·2H2O。

2.铬(Ⅵ)的化合物

(1)铬酸盐:碱金属和铵的铬酸盐易溶于水,碱土金属、铅、银离子的铬酸盐的溶解度较小,呈现特征黄色,可用来鉴定铅、钡离子。

铬酸盐与重铬酸盐在水溶液中存在着下列平衡:

除了加酸、加碱可使上述平衡发生移动外,向这个溶液中加入能与figure_0279_1052生成沉淀的Ba2+、Pb2+或Ag+离子,也能使平衡发生移动。

在分析化学中,常用K2Cr2O7来测定铁:

K2Cr2O7 +6FeSO4 +7H2SO4 =3Fe2(SO4)3 +Cr2(SO4)3 +K2SO4 +7H2O

实验室中常用的洗液,叫铬酸洗液,有强氧化性,可用来洗涤化学玻璃器皿,以除去器壁上黏附的油脂层。洗液经使用后,棕红色逐渐转变成暗绿色。若全部变成暗绿色,说明Cr(Ⅵ)已转化成为Cr(Ⅲ),洗液已失效。

重铬酸钾也可被乙醇还原:

3CH3CH2OH+2K2Cr2O7 +8H2SO4 =3CH3COOH+2Cr2(SO4)3 +2K2SO4 +11H2O

利用该反应可监测司机是否酒后驾驶。

在反应过程中,先生成蓝色的过氧化铬:

CrO5不稳定,会逐渐分解成Cr3+并放出O2。CrO5的结构为CrO(O2)2,其中有两个过氧离子,能稳定存在于乙醚等有机溶剂中呈蓝色,这是鉴定铬(Ⅵ)和过氧化氢的灵敏反应。

重铬酸钾为橙红色晶体,溶解度较小,可以通过重结晶法制得极纯的盐,而且K2Cr2O7不易潮解,又不含结晶水,故常用作化学分析中的基准物。

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