ПОСІБНИК З ХІМІЇ ДЛЯ ВСТУПНИКІВ ДО ВИЩИХ НАВЧАЛЬНИХ ЗАКЛАДІВ

Частина II. НЕОРГАНІЧНА ХІМІЯ

Розділ 14. МЕТАЛИ ПОБІЧНИХ ПІДГРУП

§ 14.4. Хромати і дихромати

Хромові кислоти утворюють два ряди солей: хромати — так називаються солі хроматної кислоти — і дихромати — так називаються солі дихроматної кислоти. Хромати мають жовте забарвлення (колір хромат-іона Сr^2-₄), дихромати — оранжеве (колір дихромат-іона Сr₂)^2-7).

Іони СrО^2-₄ і Сr₂О^2-₇ взаємно перетворюються при зміні концентрації іонів гідрогену за рівнянням:

2Сr₂O^2-₄ + 2Н⁺ ⇆ Сr₂O^2-₇ + Н₂О

і

Сr₂O^2-₇ + 2OН ⇆ 2СrO²₄^- + Н₂О.

Звідси видно, що якщо підкиснити розчин, то рівновага буде зміщуватися в бік утворення дихромат-іонів Сr₂О^2-₇, і навпаки, якщо добавляти луги, то рівновага буде зміщуватися в бік утворення хромат-іонів СrО^2-. Так хромати можна перетворити на дихромати і навпаки.

Дихромати Na₂Cr₂O₇ ∙ 2Н₂О і К₂Сr₂О₇ називаються хромпіками. Вони як окисники застосовуються у шкіряній (дублення шкір), лакофарбовій, сірниковій та текстильній 'промисловості. Хромову суміш — так називають 3 %-вий розчин дихромату калію у концентрованій сульфатній кислоті — застосовують у хімічних лабораторіях для миття скляного посуду.

Солі хроматних кислот у кислому середовищі — сильні окисники. Наприклад:

+4 +6   +6 +3

3SO₂ + К₂Сr₂ О₇ + H₂SO₄ = K₂SO₄ + Cr₂(SO₄)₃ + Н₂О;

Сполуки хрому(ІІІ) у лужному середовищі відіграють роль відновників. Під дією різних окисників — Сl₂, Вr₂, Н₂О₂, КМnO₄ тощо — вони переходять у сполуки хрому(ІV) — хромати:

 +3   0   +6  -1

2Na [Cr(OH)₄(H₂O)₂] + 3Br₂ + 4NaOH = 2Na₂CrO₄ + 6NaBr + 8H₂O;

Тут сполука Сr(ІІІ) зображена у формі Na [Cr(OH)₄(H₂O)], оскільки у вигляді іонів Na і [Сr(OН)₄(Н₂O)₂]^- вона міститься в надлишку розчину лугу.

Сильні окисники, такі, як KMnO₄, (NH₄)₂ S₂O₈, у кислому середовищі переводять сполуки Сr(ІІІ) у дихромати:

+3  +7   +6  +4

Cr₂(SO₄)₃ + 2КМnO₄ + 7Н₂О = К₂Сr₂О₇ + 2Мn(ОН)₄ + 3H₂SO₄;

Отже, окисні властивості послідовно зростають зі зміною

    +2 +3 +6

ступенів окиснення в ряду: Сr —> Сr —> Сr. Сполуки Сr(ІІ) — сильні відновники, легко окиснюються, перетворюючись на сполуки хрому(ІІІ). Сполуки хрому(VІ) — сильні окисники, легко відновлюються до сполук хрому(ІІІ). Сполуки з проміжним ступенем окиснення, тобто сполуки хрому(ІІІ), можуть при взаємодії з сильними відновниками виявляти окисні властивості, переходячи у сполуки хрому(ІІ), а при взаємодії з сильними окисниками (наприклад, бромом, КМnO₄) виявляти відновні властивості, перетворюючись на сполуки xpoMy(VI).

Солі хрому(ІІІ) дуже різноманітні за забарвленням: фіолетові, сині, зелені, коричневі, оранжеві, червоні та чорні. Усі хроматні кислоти та їх солі, а також оксид хрому(VІ) отруйні: уражають шкіру, дихальні шляхи, викликають запалення очей, тому, працюючи з ними, необхідно дотримувати усіх запобіжних заходів.