ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ ХРОМА И ЕГО СОЕДИНЕНИЙ

Министерство образования Российской Федерации ГИМНАЗИЯ 1 Руководитель Г.И. Астахова Выполнил ученик 9 В класса Б.А.Кулаев Красноярск, 2001 г. Содержание Содержание 2 Введение 1.Исторические сведения 4 2. Хром в природе 3. Свойства хрома. Теоретическая часть 3.1 Общие сведения 3.2 Физические свойства 3.4 Соединения хрома 4.1 Оксиды 4.2 Гидроксиды 4.3 Кислоты 4.4 Соли 4. Свойства хрома. Экспериментальная часть 4.1 Опыт 1. Получение оксида хрома 4.2 Опыт 2. Исследование свойств оксида хрома 4.3 Опыт 3.Окислительные свойства солей хрома V4.4 Опыт 4. Исследование свойств солей хрома V4.5 Опыт 5. Переход хромата в бихромат и обратно 4.6 Опыт 6. Получение малорастворимых солей хромовых кислот 4.7 Опыт 7. Получение гидроксида хрома 5. Применение хрома 18 5.1 Хромирование 5.2 Сплавы 6. Экологические проблемы 24 Заключение 26 Литература 27 Приложение А 28 Введение Хром и его соединения активно используются в промышленном производстве, особенно в металлургии, химической, огнеупорной промышленности.

Область его применения достаточно широка, поэтому углубленное изучение свойств хрома является необходимым дополнением к соответствующим разделам школьной программе по химии, тем более, что в учебнике этот материал, по-моему, незаслуженно отсутствует.

Данная работа посвящена изучению основных физических и химических свойств хрома и его соединений, позволяет оценить важность этого химического элемента. 1.Исторические сведения В 1766 году петербургский профессор химии И.Г.Леман описал новый минерал, найденный на Урале на Березовском руднике, в 15 километрах от Екатеринбурга. Обрабатывая камень соляной кислотой, Леман получил изумрудно-зеленый раствор, а в образовавшемся белом осадке обнаружил свинец.

Спустя несколько лет, в 1770 году, Березовские рудники описал академик П.С.Паллас.

Березовские копи писал он состоят из четырех рудников, которые разрабатываются с 1752 года. В них наряду с золотом добываются серебро и свинцовые руды, а также находят замечательный красный свинцовый минерал, который не был обнаружен больше ни в одном другом руднике России.

Эта свинцовая руда бывает разного цвета иногда похожего на цвет киновари, тяжелая и полупрозрачная Иногда маленькие неправильные пирамидки этого минерала бывают вкраплены в кварц подобно маленьким рубинам. При размельчении в порошок она дает красивую желтую краску. Минерал был назван сибирским красным свинцом. Впоследствии за ним закрепилось название крокоит. Образец этого минерала был в конце XVIII века привезен Палласом в Париж. Крокоитом заинтересовался известный французский химик Луи Никола Воклен.

В 1796 году он подверг минерал химическому анализу. Все образцы этого вещества, которые имеются в нескольких минералогических кабинетах Европы писал Воклен в своем отчете были получены из этого Березовского золотого рудника. Раньше рудник был очень богат этим минералом, однако говорят, что несколько лет назад запасы минерала в руднике истощились и теперь этот минерал покупают на вес золота, в особенности, если он желтый.

Образцы минерала, не имеющие правильных очертаний или расколотые на кусочки, годятся для использования их в живописи, где они ценятся за свою желто-оранжевую окраску, не изменяющуюся на воздухе Красивый красный цвет, прозрачность и кристаллическая форма сибирского красного минерала заставила минералогов заинтересоваться его природой и местом, где он был найден большой удельный вес и сопутствующая ему свинцовая руда, естественно, заставляли предполагать о наличии свинца в этом минерале В 1797 году Воклен повторил анализ.

Растертый в порошок крокоит он поместил в раствор углекислого калия и прокипятил. В результате опыта ученый получил углекислый свинец и желтый раствор, в котором содержалась калиевая соль неизвестной тогда кислоты. При добавлении к раствору ртутной соли образовывался красный осадок, после реакции со свинцовой солью появлялся желтый осадок, а

Введение

Введение хлористого олова окрашивало раствор в зеленый цвет. После осаждения соляной кислотой свинца Воклен выпарил фильтрат, а выделившиеся красные кристаллы это был оксид шестивалентного хрома смешал с углем, поместил в графитовый тигель и нагрел до высокой температуры.

Когда опыт был закончен, ученый обнаружил в тигле множество серых сросшихся металлических иголок, весивших в 3 раза меньше, чем исходное вещество. Так впервые был выделен новый элемент. Один из друзей Воклена предложил ему назвать элемент хромом по-гречески хрома - окраска из-за яркого разнообразного цвета его соединений.

Сначала Воклену не понравилось предложенное название, поскольку открытый им металл имел скромную серую окраску и как будто не оправдывал своего имени. Но друзья все же сумели уговорить Воклена и, после того как французская Академия наук по всей форме зарегистрировала его открытие, химики всего мира внесли слово хром в списки известных науке элементов.

В 1854 году удалось получить чистый металлический хром электролизом водных растворов хлорида хрома. В металлургии, где расход хрома для легирования сталей очень велик, используют не сам хром, а его сплав с железом - феррохром. Впервые феррохром был получен в 1820 году восстановлением смеси оксидов железа и хрома древесным углем в тигле. В 1865 году был выдан первый патент на хромистую сталь. 2.

Хром в природе

По содержанию Cr2O3 хромовые руды подразделяются на очень богатые боле... т. Свойства хрома. Теоретическая часть 3.1 . Главные производители товарной хромовой руды - ЮАР, Казахстан, на долю... Среднее содержание хрома в земной коре 83 гт, по массе содержание хром...

Общие сведения

Устойчив к коррозии на воздухе и в воде. Хром пассивируется холодными концентрированными H2SO4 и HNO3, однако п... В этих случаях в отсутствии воздуха образуются соли Cr2, а на воздухе ... со фтором 2Cr0 3F20 2Cr3F3-1. с кремнием 4Cr0 3Si0 Cr43Si3-45.

Гидроксиды

Они устойчивы только в щелочной среде, а при подкислении превращаются ... 2CrOH3 Cr2O3 3H2O Нерастворим в воде. . 3.4.3 Кислоты Кислоты хрома, отвечающие его степени окисления 6 и разл... 3.4.4 Соли Различают два вида солей хромиты и хроматы Хромитами с обще...

Свойства хрома. Экспериментальная часть

Свойства хрома. Экспериментальная часть 4.1 Опыт 1.

Получение оксида хрома

III Приборы и реактивы асбестированная сетка спички бихромат аммония N... Тонко измельченный бихромат аммония насыпаю в виде горки. До бихромата аммония дотрагиваюсь зажженной спичкой. Начинается разложение бихромата, которое протекает с выделением тепла ... В конце реакция идет все более бурно - появляются искры, пламя, летит ...

Исследование свойств оксида хрома

Исследование свойств оксида хрома III Приборы и реактивы колба вода H2O оксид хрома III Cr2O3 серная кислота Выполнение опыта. Добавляю полученный зеленый порошок оксида хрома III сначала в колбу с водой Cr2O3 3H2O 2CrOH3 затем в колбу с серной кислотой Cr2O3 3H2SO4 Cr2SO43 3H2O Наблюдаю растворение оксида в обоих колбах. Вывод Оксид хрома растворяется в воде и в кислотах. 4.3 Опыт 3.

Окислительные свойства солей хрома V

Окислительные свойства солей хрома V I Приборы и реактивы раствор бихромата калия K2Cr2O7 раствор сульфита натрия Na2SO3 серная кислота H2SO4. Выполнение опыта.

К раствору K2Cr2O7, подкисленному серной кислотой, добавляю раствор Na2SO4. Наблюдаю изменения окраски. Оранжевый раствор стал зелено- фиолетовым. Вывод В кислой среде хром восстанавливается сульфитом натрия от хрома VI до хрома III K2Cr2O7 3Na2SO3 4H2SO4 K2SO4 Cr2SO43 3Na2SO4 4H2O 4.4 Опыт 4.

Исследование свойств солей хрома V

При нагревании наблюдается выделение резкого хлорного запаха, от котор... Исследование свойств солей хрома V. I Приборы и реактивы концентрированный раствор бихромата калия K2Cr2O7... Вывод Так как все соединения хрома VI являются сильными окислителями, ... .

Переход хромата в бихромат и обратно

Переход хромата в бихромат и обратно. Приборы и реактивы раствор хромата калия K2CrO4, раствор бихромата кал... 4.6 Опыт 6. 2K2CrO4 H2SO4 K2Cr2O7 K2SO4 H2O К раствору бихромата калия добавляю ще... .

Получение малорастворимых солей хромовых кислот

Получение малорастворимых солей хромовых кислот Приборы и реактивы раствор хромата калия K2CrO4, раствор бихромата калия K2Cr2O7, раствор нитрата серебра AgNO3. Выполнение опыта. Наливаю в одну пробирку раствор хромата калия, в другую - раствор бихромата калия, и добавляю в обе пробирки раствор нитрата серебра, в обоих случаях наблюдаю образование красно-бурого осадка.

K2CrO4 2AgNO3 Ag2CrO4 2KNO3 K2Cr2O7 AgNO3 Ag2CrO4 KNO3 Вывод Растворимые соли хрома при взаимодействии с нитратом серебра образуют нерастворимый осадок 4.7 Опыт 7.

Получение гидроксида хрома

Получение гидроксида хрома Приборы и реактивы раствор соли хрома III CrCl3, едкий натр гидроксид натрия NaOH. Выполнение опыта. В пробирку с раствором хлорида хрома III по каплям добавляю раствор едкого натра до образования серо-зеленого осадка.

Вывод Гидроксид хрома CrOH3 получается при действии на соль трехвалентного хрома щелочью CrCl3 3NaOH CrOH3 3NaCl 5.

Применение хрома

Хромиты широко используют в огнеупорной промышленности для изготовлени... Как бы оправдывая свое название, хром принимает деятельное участие в п... Нерастворимые хроматы некоторых металлов PbCrO4, ZnCrO4, SrCrO4 - прек... Технология получения искусственного рубина заключается в следующем в о... Секрет действия присадки прост при сгорании топлива образуются мельчай...

Хромирование

Образующийся газообразный хлорид обволакивает хромируемое изделие, и п... 5.2 Сплавы Семейство хромовых сплавов весьма многочисленно. Вводить хром в чистом виде в сталь очень затруднительно - он медленно ... Такая сталь выдерживает температуры до 1000С. Экологические проблемы Влияние геологоразведочных работ, добычи и пере...

Заключение

Заключение В данной работе рассмотрены основные вопросы изучения свойств хрома- химического элемента VI группы периодической системы Менделеева. В первых двух разделах реферата кратко изложены факты открытия и дальнейшего использования хрома, указана особенность распространения хрома в природных месторождениях хром никогда не встречается в несвязанном состоянии.

Далее рассмотрены физические свойства хрома. Отмечены аномальные изменения физических свойств хрома при температуре 370С. Основные разделы реферата посвящены изучению химических свойств хрома и его соединений. Отмечены малая химическая активность хрома, сильные окислительные свойства и высокая токсичность его соединений. Отдельный раздел посвящен экспериментальному исследованию свойств основных практически значимых соединений хрома - оксидов, гидроксидов и солей. Все опыты подтверждены соответствующими химическими реакциями.

Результаты экспериментов могут быть использованы при формировании лабораторного практикума по разделу Металлы курса химии школьной программы. Также в реферате рассмотрены вопросы промышленного применения хрома и экологические проблемы его добычи и переработки.

Литература

Литература 1. Лисицын А.Е Остапенко П.Е. Минеральное сырье. Хром Справочник М. ЗАО Геоинформмарк, 1999 25 с. 2. Салли А Брендз Э. Хром Изд. 2-е переработ. и доп. Перев. с англ. М. Металлургия, 1971 360 с. 3. Химия. Решение задач учеб. пособие для уч. сред. и ст. шк. возраста Авт сост. А.Е.Хасанов Мн. Современный литератор, 1999. -448 с. 4. Неорганическая химия.

Энциклопедия школьника Гл. ред. И.П.Алимарин М. Советская Энциклопедия, 1975 384 с. 5. Энциклопедический словарь юного химика Сост. В.А.Крицман, В.В.Станцо М. Педагогика, 1982 368 с.

Приложение А

справочное Таблица А.1-Важнейшие природные соединения хрома Название м... Приложение А.