Хроматы

Хроматы — соли хромовой кислоты H₂CrO₄. Устойчивы в нейтральной и щелочной среде, в кислой среде обратимо переходят в дихроматы — соли дихромовой кислоты H₂Cr₂O₇.

ПолучениеПравить

Хроматы получают путём сплавления CrO₃ с основными оксидами:

$\mathsf{C}\mathsf{r}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{Z}\mathsf{n}\mathsf{O}\to <!--\; \to \; -->\mathsf{Z}\mathsf{n}\mathsf{C}\mathsf{r}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}$${\mathsf {CrO_{3}+ZnO\rightarrow ZnCrO_{4}}}$ 

Более распространено окисление соединений Cr³⁺ в щелочных растворах:

$\mathsf{2}\mathsf{K}\mathsf{C}\mathsf{r}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{3}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{K}\mathsf{O}\mathsf{H}\to <!--\; \to \; -->\mathsf{2}{\mathsf{K}}_{\mathsf{2}}\mathsf{C}\mathsf{r}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{4}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$${\mathsf {2KCrO_{2}+3H_{2}O_{2}+2KOH\rightarrow 2K_{2}CrO_{4}+4H_{2}O}}$ 

$\mathsf{2}{\mathsf{K}}_{\mathsf{3}}\mathsf{[}\mathsf{C}\mathsf{r}\mathsf{(}\mathsf{O}\mathsf{H}{\mathsf{)}}_{\mathsf{6}}\mathsf{]}\mathsf{+}\mathsf{3}\mathsf{B}{\mathsf{r}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{4}\mathsf{K}\mathsf{O}\mathsf{H}\to <!--\; \to \; -->\mathsf{2}{\mathsf{K}}_{\mathsf{2}}\mathsf{C}\mathsf{r}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{6}\mathsf{K}\mathsf{B}\mathsf{r}\mathsf{+}\mathsf{8}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$${\mathsf {2K_{3}[Cr(OH)_{6}]+3Br_{2}+4KOH\rightarrow 2K_{2}CrO_{4}+6KBr+8H_{2}O}}$ 

При этом происходит переход зелёной окраски раствора (ион Cr³⁺) в жёлтую (ион CrO₄²⁻).

Химические свойстваПравить

Хромат-ион при подкислении переходит в дихромат-ион (при этом окраска раствора становится оранжевой), в растворах существует равновесие между хромат- и дихромат-ионами:

$\mathsf{2}\mathsf{C}\mathsf{r}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}^{\mathsf{2}\mathsf{-<!--\; -\; -->}}\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{H}}^{\mathsf{+}}\rightleftarrows <!--\; \rightleftarrows \; -->\mathsf{2}\mathsf{H}\mathsf{C}\mathsf{r}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}^{\mathsf{-<!--\; -\; -->}}\rightleftarrows <!--\; \rightleftarrows \; -->\mathsf{C}{\mathsf{r}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{7}}^{\mathsf{2}\mathsf{-<!--\; -\; -->}}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$${\mathsf {2CrO_{4}^{{2-}}+2H^{+}\rightleftarrows 2HCrO_{4}^{-}\rightleftarrows Cr_{2}O_{7}^{{2-}}+H_{2}O}}$ 

Хроматы устойчивы в нейтральной и щелочной среде, а дихроматы — в кислой.

Большинство дихроматов имеет оранжево-красную окраску. Растворимость их, как правило, выше, чем соответствующих хроматов. Почти все дихроматы щелочных, щелочноземельных и тяжёлых металлов хорошо растворимы в воде, малорастворимы дихроматы таллия и серебра.

Дихроматы, как и хроматы, в кислой среде являются сильными окислителями за счёт восстановления Cr(VI) до Cr(III), например:

${\mathsf{K}}_{\mathsf{2}}\mathsf{C}{\mathsf{r}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{7}}\mathsf{+}\mathsf{14}\mathsf{H}\mathsf{C}\mathsf{l}\to <!--\; \to \; -->\mathsf{2}\mathsf{K}\mathsf{C}\mathsf{l}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{C}\mathsf{r}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{3}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{2}}\uparrow <!--\; \uparrow \; -->\mathsf{+}\mathsf{7}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$${\mathsf {K_{2}Cr_{2}O_{7}+14HCl\rightarrow 2KCl+2CrCl_{3}+3Cl_{2}\uparrow +7H_{2}O}}$ 

При нагревании дихроматы малоустойчивы:

$\mathsf{2}{\mathsf{K}}_{\mathsf{2}}\mathsf{C}{\mathsf{r}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{7}}\to <!--\; \to \; -->\mathsf{4}\mathsf{K}\mathsf{C}\mathsf{r}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{3}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}$${\mathsf {2K_{2}Cr_{2}O_{7}\rightarrow 4KCrO_{2}+3O_{2}}}$ 

ПрименениеПравить

Хроматы применяют в качестве сильных окислителей, как красящие вещества. Также хроматы используются в качестве средства для мытья лабораторной посуды, так называемая «хромовая смесь». Хроматы калия и натрия применяют в качестве консервантов древесины, как протраву при хранении тканей. Нерастворимые хроматы некоторых металлов обладают яркими, насыщенными цветами, поэтому на их основе делают краски: жёлтые кроны (PbCrO₄, ZnCrO₄, SrCrO₄), красный свинцово-молибденовый крон (PbCrO₄ и MoCrO₄), создающий гамму оттенков от розового до фиолетового SnCrO₄.

Обладающая очень сильным окислительным действием смесь равных объёмов насыщенного на холоду раствора K₂Cr₂O₇ и концентрированной H₂SO₄ (хромовая смесь) применяется в лабораториях для мытья химической посуды.

Физиологическое действиеПравить

Все соединения шестивалентного хрома, в том числе хроматы и дихроматы, токсичны и канцерогенны.

ПримерыПравить

ХроматыПравить

• Гидроксид-хромат меди(II)
• Хромат магния-дикалия
• Хромат неодима
• Хромат олова(IV)
• Хромат ртути(I)
• Хромат ртути(II)
• Циано(пентакарбонил)хромат натрия

ДихроматыПравить

• Дихромат меди(II)
• Дихромат ртути(II)
• Дихромат свинца(II)

ОксохроматыПравить

• Тетрапероксохромат калия

ЛитератураПравить

• Химическая энциклопедия / Редкол.: Зефиров Н.С. и др.. — М.: Большая Российская энциклопедия, 1998. — Т. 5 (Три-Ятр). — 783 с. — ISBN 5-85270-310-9.