Содержание статьи
    Также по теме

    ХРОМАТЫ И ДИХРОМАТЫ

    ХРОМАТЫ И ДИХРОМАТЫ. Хроматы – соли не существующей в свободном состоянии хромовой кислоты H2CrO4, получаемой лишь в виде водных растворов с концентрацией не выше 75%. Их получают при взаимодействии оксида хрома(VI) или раствора хромовой кислоты H2CrO4 с оксидами, гидроксидами, карбонатами металлов или при обменной реакции с участием растворимых солей-хроматов. Хорошо растворяются в воде хроматы щелочных металлов и магния, а для щелочноземельных металлов растворимость настолько резко снижается в ряду CaCrO4 – SrCrO4 – BaCrO4 – RaCrO4, что на этом удалось построить лабораторный способ разделения кальция, стронция и бария: хромат кальция не выпадает в осадок из миллимолярных (0,001 моль/л) растворов, а осадок хромата стронция, в отличие от хромата бария, растворяется под действием уксусной кислоты.

    Кристаллические хроматы и их растворы в воде имеют желтый цвет. При их подкислении, например, добавлением небольшого количества разбавленной серной кислоты ионы CrO42- превращаются в дихроматные ионы Cr2O72-, отщепляя воду, и приобретают оранжевый цвет:

    2CrO42- + 2 H3O+ Cr2O72- + 3H2O

    В отличие от хроматов, почти все соли-дихроматы хорошо растворимы в воде. Дихроматы – сильные окислители. В кислой среде для них характерна полуреакция:

    Cr2O72- + 14H+ + 6 е- = 2Cr3+ + 7H2O,

    где каждый атом хрома(+VI) в анионе принимает по три электрона и превращается в катион Cr3+, тотчас же присоединяющий к себе молекулы воды, переходя в гексааквакатион. Раствор при этом становится зеленым.

    Особые свойства у дихромата аммония: он легко разлагается. При слабом нагревании дихромат аммония (NH4)2Cr2O7 самовоспламеняется с выбрасыванием искр (этот опыт называют химическим вулканом) – раскаленных частичек оксида хрома(III) Cr2O3, газообразного азота N2 и паров воды. Хромат калия K2CrO4 плавится без разложения при 968° С, а дихромат калия K2Cr2O7 разлагается в соответствии с уравнением реакции:

    4K2Cr2O7 = 4K2CrO4 + 2 Cr2O3 + 3O2

    Наиболее широко применяются хромат и дихромат калия и дихромат аммония.

    Хромат калия K2CrO4 – кристаллы желтого цвета, при нагревании краснеют. Кристаллогидратов не образует. Плотность 2,732 г/см3, температура плавления 968,3° С, растворимость при 20° С составляет 63,0 г/100 г воды.

    Дихромат калия K2Cr2O7 – оранжево-красные кристаллы, кристаллогидратов не образует, плотность 2,684 г/см3, плавится при 397° С (дальнейшее нагревание расплава ведет к разложению), растворимость при 20° С равна 12,48 г соли на 100 г воды. Техническое название дихромата калия K2Cr2O7 - хромпик. Широко используется как окислитель в спичечной промышленности, пиротехнике и как реагент в хроматометрии.

    Хроматометрия (точнее – дихроматометрия) – объемный (титриметрический) метод химического анализа (см. ТИТРОВАНИЕ), основанный на применении раствора K2Cr2O7 определенной концентрации и позволяющий определить содержание восстановителей и некоторых катионов металлов.

    Смесь равных объемов насыщенного на холоде раствора K2Cr2O7 и концентрированной серной кислоты (хромовая смесь) обладает очень сильным окислительным действием и применяется в лабораториях для мытья химической посуды.

    Дихромат аммония также не образует кристаллогидратов, но разлагается при нагревании. Это оранжевые кристаллы с плотностью 2,15 г/см3 и растворимостью 35,6 г/100 г воды (при 20° С). Удобный исходный реагент для получения высокочистого оксида хрома(III) (стойкий зеленый пигмент и составная часть некоторых катализаторов и известной смеси для полировки оптики – пасты ГОИ). Кроме того, дихромат аммония применяется как компонент светочувствительного слоя фотоматериалов и ряда пиротехнических составов, консервант древесины, окислитель в органическом синтезе и отбеливатель для жиров, воска и парафина.

    Хроматы применяются также в качестве протравы при крашении, дубящих реагентов в кожевенном производстве, для протравы семян (K2CrO4), ингибиторов коррозии (CaCrO4, BaCrO4, ZnCrO4), пигментов (баритовый желтый BaCrO4, желтый крон PbCrO4, красный крон Pb2CrO5) а также выступают в роли компонентов материалов для термохромных датчиков.

    Хроматы встречаются в природе, в первую очередь это, например, минерал крокоит PbCrO4. Именно этот минерал, привезенный во Францию с Урала («сибирский красный свинец»), послужил в 1797 сырьем для получения оксида хрома, из которого Никола Воклен впервые выделил новый элемент – хром. Другие хроматные минералы – лопецит (дихромат калия, калиевый хромпик), и тарапакаит (хромат калия) распространены значительно меньше.

    Любовь Аликберова

    Литература

    Карапетьянц М.Х., Дракин С.И. Общая и неорганическая химия. М., Химия, 1992
    Лидин Р.А., Молочко В.А., Андреева Л.Л. Химические свойства неорганических веществ. М., КолосС, 2003