Без этих солей не обходится ни один КИМ.
Знание их химических свойств особенно пригодится для второй части, где они часто встречаются в заданиях 29, 31 и 34.
Хроматы представляют собой соли хромовой кислоты H₂CrO₄.
Дихроматы — соли дихромовой кислоты H₂Cr₂O₇.
Растворимые соли хроматы придают раствору лимонно-жёлтый цвет, а дихроматы — оранжевый!
1. Превращение хроматов в дихроматы и наоборот
В зависимости от кислотности среды, соли хромовой кислоты H₂CrO₄ и дихромовой кислоты H₂Cr₂O₇ могут переходить одна в другую, изменяя при этом окраску раствора.
- Изменение окраски раствора с жёлтого на оранжевый при взаимодействии хроматов с кислотами:
2CrO₄²⁻ + 2Н⁺ ↔ Cr₂O₇²⁻ + Н₂О
хромат дихромат
2К₂CrO₄ + H₂SO₄ (разб) = К₂Cr₂O₇ + К₂SO₄ + Н₂О
2К₂CrO₄ + 2НСI (разб.) = К₂Cr₂O₇ + 2КСI + Н₂О
2К₂CrO₄ + 2НNO₃ (разб.) = К₂Cr₂O₇ + 2КNO₃ + Н₂О
2К₂CrO₄ + 2СО₂ + Н₂О = К₂Cr₂O₇ + 2КНСО₃
В кислой среде образуются дихроматы (бихроматы), которые и придают раствору оранжевый цвет.
- Изменение окраски раствора с оранжевого на жёлтый при взаимодействии дихроматов с щелочами:
Cr₂O₇²⁻ + 2ОН⁻ ↔ 2CrO₄²⁻ + Н₂О
дихромат хромат
К₂Cr₂O₇ + 2КОН = 2К₂CrO₄ + Н₂О
В щелочной среде образуются хроматы, которые и придают раствору лимонно-жёлтый цвет.
При этих переходах степень окисления хрома не изменяется.
Как в хромате, так и в дихромате он остаётся в своей самой высокой степени окисления — +6!
Таким образом, данные реакции не относятся к ОВР!
Вывод:
Если в задании вы столкнётесь с ситуацией, когда цвет раствора изменится с жёлтого на оранжевый или с оранжевого на жёлтый, это будет означать, что хроматы переходят в дихроматы или наоборот.
Обратите внимание, что это зависит от уровня pH среды!
2. Взаимодействие хроматов и дихроматов с другими растворимыми солями, при условии образования осадка
Реакции протекают по обменному типу без изменения степеней окисления:
К₂CrO₄ + 2AgNO₃ = Ag₂CrO₄↓ + 2КNO₃
К₂CrO₄ + ВаСI₂ = ВаCrO₄↓ + 2КСI
Хроматы и дихроматы как окислители в ОВР
Хроматы и дихроматы — это сильные окислители, которые обычно восстанавливаются до соединений хрома (III).
Однако дихроматы являются более мощными окислителями, чем хроматы.
3. Окислительные свойства хроматов
3.1. Окисление сложных неорганических веществ.
- Окисление концентрированной соляной кислоты при нагревании:
2К₂CrO₄ + 16НСI (конц.) = 2CrСI₃ + 3СI₂↑ + 4КСI + 8Н₂О
- Окисление сероводорода при взаимодействии с хроматами в водной среде:
2К₂CrO₄ + 3H₂S + 2H₂O = 2Cr(ОН)₃↓ + 3S↓ + 4КОН
- Окисление сульфидов при взаимодействии с хроматами в водной среде:
2К₂CrO₄ + 3К₂S + 8Н₂О = 2К₃[Cr(OH)₆] + 3S↓ + 4КОН
- Окисление нитритов в водной среде:
2К₂CrO₄ + 3NaNO₂ + 5H₂O = 2Cr(ОН)₃↓ + 3NaNO₃ + 4КОН
3.2. Разложение хроматов малоактивных металлов при нагревании:
4Hg₂CrO₄ = 2Cr₂O₃ + 8Hg + 5О₂↑
4. Окислительные свойства дихроматов
Когда к кислым растворам дихроматов добавляют восстановители, окраска изменяется очень быстро — от оранжевой до зелёной, что характерно для соединений хрома (III)!
4.1. Окисление сложных неорганических веществ.
- Окисление сульфидов при взаимодействии с дихроматами.
Окисление сульфидов до простого вещества серы в кислой среде:
К₂Cr₂O₇ + 3Na₂S + 7H₂SO₄ = 3S↓ + Cr₂(SO₄)₃ + 3Na₂SO₄ + К₂SO₄ + 7H₂O
К₂Cr₂O₇ + 3(NН₄)₂S + 7H₂SO₄ = 3S↓ + Cr₂(SO₄)₃ + 3(NН₄)₂SO₄ + К₂SO₄ + 7H₂O
Окисление сульфидов до простого вещества серы в водной среде:
К₂Cr₂O₇ + 3(NН₄)₂S + H₂O = 2Cr(ОН)₃↓ + 3S↓ + 6NН₃↑ + 2КОН
- Окисление сероводорода при взаимодействии с дихроматами.
Окисление в кислой среде:
К₂Cr₂O₇ + 3H₂S + 4H₂SO₄ = 3S↓ + Cr₂(SO₄)₃ + К₂SO₄ + 7H₂O
Окисление в водной среде:
К₂Cr₂O₇ + 3H₂S + H₂O = 2Cr(ОН)₃↓ + 3S↓ + 2КОН
- Окисление концентрированной соляной кислоты:
К₂Cr₂O₇ + 14НСI (конц.) = 2CrСI₃ + 3СI₂↑ + 2КСI + 7Н₂О
- Окисление йодидов в кислой среде:
К₂Cr₂O₇ + 6КI + 7H₂SO₄ = Cr₂(SO₄)₃ + 3I₂↓ + 4К₂SO₄ + 7H₂O
- Окисление йодоводорода при взаимодействии с дихроматами:
К₂Cr₂O₇ + 14НI = 2CrI₃ + 3I₂↓ + 2КI + 7H₂O
Окисление йодоводорода в кислой среде:
К₂Cr₂O₇ + 6НI + 4H₂SO₄ = Cr₂(SO₄)₃ + 3I₂↓ + К₂SO₄ + 7H₂O
- Окисление оксида серы (IV) в кислой среде:
К₂Cr₂O₇ + 3SO₂ + H₂SO₄ = Cr₂(SO₄)₃ + К₂SO₄ + H₂O
- Окисление сульфитов при взаимодействии с дихроматами.
Окисление сульфитов в кислой среде:
К₂Cr₂O₇ + 3Na₂SO₃ + 4H₂SO₄ = Cr₂(SO₄)₃ + 3Na₂SO₄ + К₂SO₄ + 4H₂O
К₂Cr₂O₇ + 3К₂SO₃ + 4H₂SO₄ = Cr₂(SO₄)₃ + 4К₂SO₄ + 4H₂O
Окисление сульфитов в водной среде:
К₂Cr₂O₇ + 3Na₂SO₃ + 4H₂O = 2Cr(ОН)₃↓ + 3Na₂SO₄ + 2КОН
- Окисление нитритов в кислой среде:
К₂Cr₂O₇ + 3КNO₂ + 4H₂SO₄ = Cr₂(SO₄)₃ + 3КNO₃ + К₂SO₄ + 4H₂O
К₂Cr₂O₇ + 3КNO₂ + 8HNO₃ = 2Cr(NO₃)₃ + 5КNO₃ + 4H₂O
- Окисление солей железа (II) в кислой среде:
К₂Cr₂O₇ + 6FeSO₄ + 7H₂SO₄ = Cr₂(SO₄)₃ + 3Fe₂(SO₄)₃ + К₂SO₄ + 7H₂O
Na₂Cr₂O₇ + 6FeCI₂ + 14HCI = 2CrCI₃ + 6FeCI₃ + 2NaCI + 7H₂O
- Окисление солей хрома (II) в кислой среде:
К₂Cr₂O₇ + 6CrCI₂ + 14HCI = 8CrCI₃ + 2NaCI + 7H₂O
- Окисление пероксида водорода в кислой среде:
K₂Cr₂O₇ + 3Н₂О₂ + 4H₂SO₄ = Cr₂(SO₄)₃ + K₂SO₄ + 3O₂↑ + 7Н₂О
- Окисление аммиака в кислой среде:
К₂Cr₂O₇ + 2NН₃ + 4H₂SO₄ = Cr₂(SO₄)₃ + N₂↑ + К₂SO₄ + 7H₂O
- Окисление фосфина в кислой среде:
4К₂Cr₂O₇ + 3РН₃ + 16H₂SO₄ = 4Cr₂(SO₄)₃ + 3Н₃РО₄ + 4К₂SO₄ + 16H₂O
Внимание!
Если окислять нечего, то изменения степени окисления не происходит:
К₂Cr₂O₇ + H₂SO₄ (конц) = 2CrO₃ + К₂SO₄ + H₂O
4.2. Окисление органических веществ.
- Окисление первичных спиртов в кислой среде с образованием альдегидов:
К₂Cr₂O₇ + 3C₂Н₅ОН + 4H₂SO₄ = Cr₂(SO₄)₃ + 3СН₃СНО + К₂SO₄ + 7H₂O
этанол уксусный альдегид
- Окисление сахарозы:
8К₂Cr₂O₇ + С₁₂Н₂₂О₁₁ = 8Cr₂O₃ + 8К₂СО₃ + 4СО₂↑ + 11H₂O
- Окисление сахарозы в кислой среде:
8К₂Cr₂O₇ + С₁₂Н₂₂О₁₁ + 32H₂SO₄ = 8Cr₂(SO₄)₃ + 8К₂SO₄ + 12СО₂↑ + 43H₂O
4.3. Окисление простых веществ-восстановителей.
- Окисление алюминия в кислой среде:
3К₂Cr₂O₇ + 8AI + 21H₂SO₄ = 6CrSO₄ + 4AI₂(SO₄)₃ + 3К₂SO₄ + 21H₂O
- Окисление алюминия при сплавлении:
К₂Cr₂O₇ + 4AI = 2Cr + 2КAIО₂ + AI₂О₃
- Окисление серы при сплавлении:
К₂Cr₂O₇ + S = Cr₂O₃ + К₂SO₄
- Окисление углерода при сплавлении:
К₂Cr₂O₇ + 2С = Cr₂O₃ + К₂СО₃ + СО↑
или
2К₂Cr₂O₇ + 3С = 2Cr₂O₃ + 2К₂СО₃ + СО₂↑
4.4. Разложение дихроматов при нагревании.
4К₂Cr₂O₇ = 4К₂CrO₄ + 2Cr₂O₃ + 3О₂↑
(NH₄)₂Cr₂O₇ = N₂↑ + Cr₂O₃ + 4H₂O
Учите химию и будьте внимательны!
Спасибо за внимание!
Обещаю, будет много полезной информации и, конечно же, море практики!
Если моя статья была интересна для Вас, прошу ставить ❤
Подписывайтесь на канал, я рада каждому из Вас! ХИМИЯ без лишних слов!