Г. Реми - Курс неорганической химии (1109024), страница 51
Текст из файла (страница 51)
Вообп(е соли хрома(П) отличаются от солей железа своим сильным восстанавливающим действнеы. Для крома склонность к переходу из двухвалентного состояния в трехвалентное выражена гораздо сильнее, чеи для железа, Сульфид храма(Н) СгБ получается непосредственна из компонентов с содержанием серы з проделзх 50 — 54 зт.е4, Оы кмеет структуру, апзлагвчпую структуре Кьбз, однако прн составе, отвечающем формуле Сгб, з сульфпде хрома(П) не все узлы рстегки запяты атомами.
При зенитны атомами всех узлов 3-решетып (при састзее, атэечзющам 54 зт.Щ 3) соединение становится ферромагнитным (Нага)дзен, 1037). СгЯе л Сете также крясталлнзуюгсл на гвыу )Чь4з Хларыд хрома(11) СгС1з, саотеетстзепыа СгзС1о лучше всего палучзть пропускаинем газообразного хлористого водорода ызд металлическим хромом, нагретым до ярко-красного каления (уравнение (2)1, илн пропуская водород ызд нагретым да красного каления безводным хлорыдам храма(П1) 1(урззпепяе (3)1 Сг+ 2НС1 = Сгс1з+ Нз. СгС! з+ т/зНз = СгС1з+ НС1, (2) (3) Мерой тенденция попав храма(П) переходить в ионы хрома(111) служит нх екиелительнв-ввеетанввительнил зваеенциел.
Он састаеллет нрпблкзнтельио — 0,4 в, Эта зпзчыт, что платыыозый электрод, погруженный в раствор, содержащий об» впдз ионов з концентрации 1 ЛХ, приобретает потенциал примерно нз 0,4 в меньший, чем потенцизл нариельнага водородного электрода. В замкнутой цепи ток идет от водородного электрода па саедпыятощей празолоке к электроду, погруженному в раствор хромовых солей. Здесь полы Сг'" заряжаются до попов Сг"', в то время кзк ыз первом электроде резрюкзются ионы Н'. В протнаопалажность этому ылзтяыазый электрод, погружеппый з раствор панов ре" п ре"', имеет потенциал более еиьжиа, даже знечптельыа более высокий (ср.
т. 1, стр. 820), чеи вармальпмй задарадпый электрод. Дэухзелептиый хром (з противоположность деухзалектыаму железу) способен образовывать зербвнаенние соли. Одной вз наиболее устойчивых салай хрома(11) является оксалат хрома(11) СгСзОе НзО, получзвщийсы з виде желтого кристзллнческого порошке ырп кипячении зцетзта хрома(П) с раствором щазелееой кислоты. Известен и вце ряд солей хрома(П) с аргаыкческвмы кислотами. Из шех для прензрзтиввых целей важен красный зцетзт хрома(!1). Озигь храпы(УВ СгО образуется при свободном окислении хрома, растзореывога в ртугн, нз воздуха.
Если СгО встревать прн доступе воздуха, та опз, сзиорзскзляясь, переходит в окись хрома(111) СгзОз. При сильном ызгреззйыы е токе эадародз овз в пратпеаположпасть СгзОз восстанавливается до металла. )еееезгез группа «е«ведической еиезгелгг 151 Ои предотавляет собой белке иглы с шелковистым блеском, уд. веса 2,88. В парообразпом состоипии даже яри томперзтурах шаше 1500' в зпачптельиой степепи образует двойпые молекулы СгзС1,, В сухом воздухе хлорид хрома(11) довольно устойчив. Напротив, в присутствии влаги жадпо поглощает кислород, образуя СгзОС1е, Хлорпд хрома(11) гигроскапичоп.
Ов растворветея в воде са зпачительиым выделением тепла (18,6 заел). Из васильково-гоаубых растворов, которые проще всего получатьвзедеивем цинка в сичьиокислый раствор хлорида хрома(1П), можно получить кристаллический гпдрат, состав которого з наиболее богатой задай форме отвечает формуле СгС1з 6НзО, Этот гпдрат кристаллизуется при 0' и имеет голубой цвет. При ком«аглай температуре крпсталлизуетеге голубов тетрагидрат, прп температурах около 50е— темио-зелевый гвдрат, веомервый первому.
Обезвоживапием темво-голубого теграгидрата можно получить светло-голубой тригидрат п светло-аелепый диглдрат. Последний крп тезшературах выше 113е переходит в бесцветную безводную соль. С аммиаком хлоргд хрома(П) обрааует соедипепия СгС1з. 6ХПз (темпо-голубой), СеС1з 5ИНз (фполетозмтг), СгС!з ЗННз (светло-голубок), СгС!т 2ХНз (светло-зелевый) и СгС1з БНз (светла-зеегеные)) (Бой)ез!пает, 1938; Ерйга1ш, 1934). Отщеплепио последней молекулы аммиака происходит при теьшературе -400'. Необычиой устойчивостью отличается соединение хлорпда хрома(11) с гидразпиам СгС1а.2ХзНе, которое выделяется в виде осадка с«репевого цвета прп добавлевии водного раствора гпцразиигпдрата к рвот«ору хлорцца хрома(П) ]кли к раствору ацегата хрома(П) в разбавленной саляяаи кислоте (ТгаиЬе, 1913)]. Аиалогичпо хлориду хрома(П) можно приготовить зеленый фюор«д (т. пл. 1100') л болый б(юмид (уд.
вес. 4,36). Краска-коричневый иедид (уд. вес. 5,02) получаетея, соглаоио 1 айну (11еш, 1931/1943 г.), при пепасредстзевпом соединении Сг с 1з около 800'. Эти галогеииды дзухзалептпого хрома, за исключением фторида, легко растворимы в воде. Сульфат хрома(Н) к двойные сульфаты. Из приготовленных без доступа воздуха растворов хрома в разбазлопаой серной кислоте клп из воеелаяовлеппого пивном раствора сульфата хроещ(ГП) прп испарении кристаллкзуется голубой гептагицрат сульфата хрогга(П~ (.'~30ь 7НзО, ьаторый изоморфеи желозпому иупароеу. При електрозятичесыом восстановлении галька оерзокпслых растворов иа катоде кристаллизуется бесцветный мопогидрзт Сг80е.
НзО. С сульфатами щелочных металлов сульфат хрома(11) подобяо сульфату железа(П) абраа ег двойные сульфаты типа М,Сг(ЯОе)з.бНзО. )1 1 о даппым Стоуяа (Этапе, 1936), раствор сульфата хрома(11) в разбавлеввай серпой шеслоте является превосходным пМлотптелем кислорода, Ацетат хрома(11) Сг(С НзОз)з лучеке всего получать, вливал раствор хлорида хрома(П) в достатачпо колцевтрлровавиый, ласыщеппый двуокисью углерода раствор ацетата натрия. Пря этом оп выпадает в виде краспого осадка, мало растворимого «холодиой ваце, по легко растворяющегося в разбавленных сильных кислотах. Из-за простоты ега способа получелпя ацетет хрома(П) является удобным яелодвым материалом для прягатоелек«я других солей хрома(!1), Когеплекскые соедппсккя хрома(П).
Иоя хрома(П) стабклпзуется при присоедпяояип кейтрзльяых ацдепцов. Например,полученные Гейнам (1943 †19) соединения ]е г(НзНе)з]1з и (СгО1руз](С10а)з (ЬВру па'-дипиридил) в противоположность простым солям хрома(П) в сухом состоянии совершекпо устойчивы па воздухе, Чернофколетовый перхаорзт ]Сг П(руз](С10е)з, кроме того, яегигроскопичея.
Его виппоарасвые растворы, век и всо растворенные в воде соли хрома(11), легко поглощают кислород, причем хром(П) переходит в хром(П1). С другой егоровы, перхлорат в водном растворе легко восстанавливается до соответствуияцей сола хрома[1), причем цвет раствора переходит з глубокий темио-свпий (сы. стр. 149). Образование палов (Сг О(руз]' из попов (Сг 01руз]" может происходить ташке за счет озшсзительвовассгаиовительиай реакции: 2 ]Сг О(руе]"=]Сг П)руз]'+]Сг П(руз]" .
Эта реакция прозевает до ловца при повыившик концентрации ионов ОН'. Образующиеся в результате поо ионы ]Сг П1руз]"' тотчас же переходят в ьрасвые попы (Сг(ОН)(ОНз)П)руз]- (ом. стр, 165). Соединения хромо(1П) Окись хрома(!П), окись хрома, полуторная окись хрома СгзО, в обыч- ~ й форме представляет собой нерастворимый и пода зеленый порошок.
Глава 6 Крпсталлпчгская ояпсь хрома(П1), получатощаяся прп повышенных теьшературах, черного цвета, имеет металлический блеск, в большинстве случаев с цветным отливом па поверхности. Прп растирании она пер~ ходит в зеленый порошок. Кристаллическая окись хрома(П1) пзоморфна корунду (см. т. 1. рпс. 75); ла = 5,33 А, а = 55'17', с1„, „,„= 5,21. Окись хрома(1П) можно получить многими способамя. Обычно при Ее получении ксходят кз легко доступных в чистом состоянии хроматов пли бпхроматов. Б боль>~пнстве случаев кх восстанавливают прокалпваппем с древесным углем (см. стр. 143) плп серой." КзСт О>+ 8 = СтзОз+ ЕзВОв Восстановлен>се происходит н нри прокалпванпп с нашатырем, поскольку ооразующийся в зтоы случае за счет двойного обмена бпхромат ампоныя разлагается до окиси хрома(П1).
Кроме уже упоминавшегося применения окиси хрома(П1) для получения металлического хрома, ее широко используют для получения масляных и акварельных красок (хромовая зеленая). Так как зтн краски обладзсот терно- н влагоустойчквостыо, окопные ставни, заборы, садовые скамьи к часта сганков п машин часто окрашивают хромовой нелепой. Хромовую зеленую часто используют в книгопечатании, литографии, стекольной* н гончарной промышленности, а также для живописи но фарфору.
Прокалелкая оняаь хра>са(Ш) с большем трудам растворяется в клслатах Однако он» легко переходят з раствор прп в»грез»яка с раствором щелочного оромата. При этом идет реакцвя 6СгзО» + 6ВтОа + 2НзО = БСтзО," + 4Н' + Зйгы Обр»зующпеся воны Н' каталвпшескп ускоряют реавцвю. Растаоревве в првсутсгзвя хлор»гав щелочных мтаапшз лрааехадкг з~ач>пелваш медлеанеа (Еуйал, (ИБ). Если окнсь хром»(ВН) получают обезвоживанием сидрах», то пря отщензеняп наследиях количеств воды в»блюд»ется вааырававрвв (на 4 моль СгзОз зыцеляется 28 хааа).
На освое»ннв святой дебаеграмны Бом (Во(>ш) смог показать, что 'п освозе атоса палевая ложах увсаньшапяа поверхности при лревращеввк аморфной оются в кркстазлвчесную, подоб>нее таням же процесс»м, проксходжцвм в случ»в окислов тагана н цпрковяя. Вндрат окиси хроьса(П1) Сг»Оз х~»О, содержащий переменное количество воды (обычно называемый гпдроокисью хрома), выпадает прп добавлении конов О~ к растворам солей хрома(П1. Это очень мало растворимый п воде осадок в свежем состоянии серовато-голубого цвета, имеет типичные свойства геля и легко образует коллондные растворы, папрпмор, прп пептмзацпп хлорпдом хрома. Как к другие гела, гвдрат окиси хрома обладает апаьвой поэерхнаагвой активвостъю.
Поэтому прп осаждевкп пэ щелочного раствора он обычно адсэрбврует зн»- чвтезькме количества щелочи. Чтобы получить его н частом виде, ос»ждекяе следует прап»»о»ать тэкпмп вещоствамп, которые не образуют сяльпещелочпых растворе= плп спнж»ют кэпцеитрацпю ванча водорода в растэо(>е лишь настолько, чтобы варушплось разное>сяа пщрозпза соли хрома: 2СсХз+8НОБ,:; СгхОэ+6П'+6Х'. Удобны для этого, н нц имер, янтрнт аммония, >сарбен»т цинка, сулъфвд цкяха плп смесь яодвда и паь>та >ва шя >ср.