Г. Реми - Курс неорганической химии (1109024), страница 48
Текст из файла (страница 48)
хроынсгая слюда, хромнстый хдорнт зе. е ОГ> отпопи сия металлов побочной подгруппы т>1 группы к предшествующим ам переходим>т олсит ш.ин пззеетио о тень ыало (см. табл. 9 и 13). е" В ипвсралт>юп ютд мтер~>>пемз поввыатот опроделеинме, подобные слюде минералы (во нт содержа>кис в отличие от слюд щелочных металлов), которые встречаютсв во многих сланцевых породах (хлоритных сланцах). 143 йусстия «руина иерисдичссээа системы Смарагд (природный) представляет собой окрашенный в глубокий темко-зеленый цвет берилл, и котором алюминий завещан хромом. Исторические сведения. Хролл был открыт Вокелэпом (л7апл(ие)!п) в 1797 г.
а сябнрском ыкперзло (краской слслцовой рудо) и наээап так эа ирекраспый цвет которым характоризуются его соэдлтпопия (Хоера — цвет). Вскоре он был обпаружап н в других мппоралах, прежде иссга э эрэмисилом эсснсэиээс (Таатаэг(, 1799). Восстановление углелс до кетэлла удалось уше Вокелену. Начав с напиток получении металлического хрома, Ганс Голь.!щлсядт в 1394 г.
разработал алюнотерыпческий метод, который оп распространял вскоре ка напученно других тугоплазкнх металлов и создапяа высоких температур и пгболыпоя пространстве. Получение. Походным сырьем для технического получения хрома и его соедвнапий почти всегда слупит хромистый железняк. Кали требуется получить не чистый хром, а только его сплав с железом (содержащий также углород), тяк называемый «феррахрозл», то руду можно непосредственно воссталланз!э!вать углем и печах Сименса — Мартена или в злектричсскпх печах: РсО СгзОз+4С=Ра+2Сг+4СО. Напротив, длп получения чистого хро,иа необходимо сначала из хромистого железляка получить воаможяо более чистую окись хрома, а из все свободный от углерода хром получают алюыотермическиы восставовлепиом; СгсОз+24! =Л)тОз+ 2Сг+130 иэил. Чистую окжь хрипа залучают через хроынты плн бихронаты щелочных металлов.
Вэнчэле хр иастыи лкэлезиак расплналэют эн поду плаыанпой печи с добазлоппеи гвдроокнсп яля кнрбоинтн щелочного металла я жлкэпон нзэостн. Ври этом хром иод олляслляющплл действием обогащенного кислородом плюллепи печи переходит в арль иат. Выщслачоипый водой хроыэт под влиянием добнзгюипой кислоты пероходит э бляхроллнт. !Вюяедний после удаления.труднорасгворныых соедвнэпий осаждают вз подходшцего растворе в довольно чистом состоянии. В результате восстановления бпхроыатн углом (выесто древесного угля мошно использовать опилки илп прахыал) иояучщы чешую окись хронь(1ВВ !(азСгз07+ 2С =СгзОз+ лл(э»СОз+ СО. Для алюмоторипческого получения мстн.ьыичссэссо хрслш яз акаси хрома последнюю скетнэают с.
алюпиинееылл порошком п нагроэают до зспьтппсн, Для равномерного сторавня к смеси лгслэсообрэзяо добешпь кекотороэ поакчестэо хроинта. Иногда «южно добавить н окись хрома, прсдаарптельно прокаленную с присадкой п!слочя (прп этан образуется хроыат). Чтобы пояучкть металлический хром, по воэмолкпостп свободный от алюнпппя, дия зосстзновления берут ашоияпнй в лолкчэстве, несколько ыэаьшеы теорэтпческого. 1!рнктячсское преимущество лллломотеринчэского способа позучеипя хрома по сразпэнию с другпип обуслоэлопо часэпчио тэи, что получающняся прп элиоиотерыическон иосстакозлеякн э качестве побочного п)~одуктэ нлавлсяэл окись элюллиния (вслсусствеияый каруяд) ваходкт прпыенеиио в качество лплпфующело и полкрующел'о средства.
Однако получаемый аллоыотерыичлюкпы способоы хром лю является соээрпленио чиспяы. Сассршсиис чистын эрам, который в отличие от обычного хрома куется в ннгретоы состоянии, хотя при колиаткон температуре остаатся хрупким, ишкпо получать обгзгзживавиелл электролнтнческп полученного хрома нагреээииом в высокоы вакууме нли элюстаповленясп СгС!з илп СгзО» металлическим кальииеы в расплаие Саейз нлп ВзС!з (Кго!1, 1935). Э.сектралиплическае асалсдеяме хрома использугот для получепия зэп)ллтпых покрытый па других металлах. При етом хром часто осюкдактг нз теплого раствора хромовой кислоть1, к которому добавлен сульфат хрома(Ш). Б соответствии с положением хрома в влектрохнмическом ряду напряжений, его выдолевие в виде металла происходит только при Г.газа б 144 больших плотностях тока, прн которых одяовремонво выделяетск значительное количество водорода.
Поскольку Нз частично растворяется в выделяющемся металле, делан ого пористым п растрескавшимся, его следует в дальнейшем удалить нагреванием. Прп этом одновременно происходит превращенпе часто ггервоначально образующейся неустойчивой модификации хрома в стабильную модификацию (см. стр. 138), что приводит к значительному уоелмченшо твердости (Макарьева, г935). Основные особенны тп процессов, происходящих прп электралитпческом хромнрованив, технигы которого разработана Форстером, выяснены, хотя и пе во всех подробностях, глзпяып ггбгр;гзггм в работах Вагхеаг, 1920; Ьгейге(сй, 1921; МвПег В., 1926 ел.
[см. 2. Вй!ггогйею., 40326 (1И4)г 43, 361(1937)1 гйсличерез чистый раствор хромовой кислоты згежлу двумя инертными электродами пропустить доогчточпо сильный топ, то после начавшегося в пеболыном обьеме восстановлепня НСгО; до ионов Сг"' гггг катоде наблгодается сильное выпеловие водорода. То, что выделение водорода ггрогггп ьгит, хотя напряжение, требугощееся для разрядггн полоз П' на 1,3 з выше, чеы напряжение, требующоеся для васстапозлоопя попав НСгО[ (сч.
т. 1, стр. 32~г), обусловлено тем, что последние изолируготся на катоде образугощегся пеяронацаемоа для ионов НСгО; пленной основного хромата хрома(1Н) Сг(011)[СгОг). По пре глолажеппю Мюллера, в такой планке зсе группы Сг(ОН)з+ орпеггтировайн в сторону катода, а все группы [СгОгР— в сторону анода, так как в ином случае основной хромат хрома(Ш) растворялся бы в хромовой кислоте, пак и в остальных сильных кислотах. Пленка нрангщаеыа как для полоз Н', тан и длл некоторых других попов, каприыер НЯО[ и Г. Поэтому попы Н могут проходить чорез такую пленку и разряжаться на катоде. Нс;ш.в растворе одновременно содоржатся посторонние ионы, например НЯО,' илп Е', то некоторая часть их проходит через пленку вместе с попами Н'.
Кислота, достигшая катодиой стороны пленки, разрушает ее, таи что она становится пористой. Проникающие в поры попы НСгОг, которые тотчас гка восстанавливаются иа катоде до [Сг(ОН)Рь, закупоривают их вновь, а пропиггапецая кислота дополпнтельно растворяет пленку и тал далее. Так на аоаерхности катода скапливаются ионы Сг-', а ионы Н' расходуются в реакция с группамп [Сг(ОП)Рь. В результате пря достаточно высокой плотлости тока наряду с разрядкой ионов Н' происходит одновремоппая разрядка ионов Сг"',приводящая к выделенюо металлического хрома.
Впрочем, условием для этого является не слюнкам высокое содержаяно кислоты в рас.- творе: з противном случае происходит только зыделеии» водорода. Поэтому к хромовой кислоте добавляют обычно не сернуго кислоту, а сульфат хрома. Получить комижгтиые и прочные хромоиые лакрыши злоктролнзом слободяых ат хромовой кислоты растворов сульфата хрома значительно трудное, чем электролпзом растворов, содержащих хромовую кислоту. Образгюанпе планки храмата хрома, которая затрудняет выделение хрома з отсутствие посторогших ионов (ИБО( или у'), в присутствии таких ионов приводит гг образовапюо особо мелкоприсгалличослого и поэтому плотного, прочного н блестящего хромового покрытия, поскольку покрытие катода плепкоп спюиает скорость роста отдельных кристаллов и, напротив, способствует образованию цевтрав кристагглизаггия.
Свойства. Хром продставляет собой белый, блестящий, твердый, но хрупкий ыеталл удельного веса 7,2. Он имеет высокую температуру плавления (около 1830') к относительно ниакую по сравпениго с температурой плавления температуру кипении (примерно 2300' прн атмосферном давлении), Ирп обычных температурах хроы химически чрезвычайно устойчнв.
Он ггочтк пе онисляется на воздухе даже в присутствии влаги. При нагревании окислошге протекаот только на поверхности. В токе кислорода он сгорает, разбрасывая искры, так же как и при нагревании с хлоратом калин илн селитрой. Хром непосредственно соединяется также с галаганами. серой, азотом, углеродом, кремнием, бором п некоторымиметалламн, однако только прн нагревании. Содержащий углерод хром еще более стол и тверд, чем чистый металл. Хром растворяется в водных растворах солянон илк серной кислот, причем при соблюдении некоторых условии очень лагко, г[апротггв, азотная кислота — концентрированная плп рал- Шеетап группа пер»иди»евон еигтегг» бавленная — н царская водка на холоду на хром вообще не действуют.
Прн кипячения хрома с этнип кислотами наблюдается очень слабое взаимодействие, причем реакция тотчас прекращается, нак только прекращается нагреванпе. Своеобразная устойчивость хрома по отношению к этим кислотам объясняется тем, что онн переводят металл в состояние особой нереакцнонноспособности, называемое состоянием пассивности.
Явлеяке паев»в»рога»ил описано уже для других металлов. В случее хрома опо было обсгоятельыо изучспо. Па»опенке хвмпчоского характера хрома при обработке паззаыпымя веществззж пгчетгпшо проявлаегся в том, что после таком обработки оы более ве растворяется в рэзоаилеяпой соляной плк серной кислоте, даже если его кивятять с этими ккслогачп, Гслк кппачеыие вестя достаточно долго, тоыогкпо наблюдать пароход пассив»ого состояния в активное. В большинстве случаев такой переход происходят впезапыт ппз гагге выделеяпе водорода еле замвгво, ко вдруг ово начинаетсл с такой силой, что вгя жидкость вслеыввается.
Если в этот момент горячую кислоту заменить холодной, сбцтьвоо выделоаке водорода продолжается. Но еслы солявую яли серпую кислоту замокигь разбаилеыкой плп коыцевтрпроваыкой азотной кислотой, выделеяве водорода сразу прекращается: хром вновь становится ыасскввым. Этот процесс можао повторять любое числа раз. В активном состоянии хром, отдавая электроны, легко переходит в раствор в виде положптельного иона.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
