Reakcje chromu i jego związki
Chrom to przedstawiciel pierwiastków z bloku d. Najważniejsze stopnie utlenienia chromu to II, III i VI. W artykule zbadamy reakcje chromu i przyjrzymy się barwom poszczególnych związków tego pierwiastka.
Chrom reakcje — doświadczenia
Pierwsze doświadczenie polegać będzie na otrzymaniu wodorotlenku chromu (III). W tym celu do probówki z siarczanem (VI) chromu dodajemy kroplami roztwór wodorotlenku sodu. Zaobserwować można wytrącanie się szaroniebieskiego osadu Cr(OH)3. Zaszła reakcja:
Cr2(SO4)3 + 6 NaOH → 2 Cr(OH)3↓ + 3 Na2SO4 (zapis jonowy: Cr3++ 3 OH– → Cr(OH)3↓
Powstały związek ma charakter amfoteryczny – jest zdolny do reakcji zarówno z kwasami, jak i zasadami. Po dodaniu do otrzymanego osadu kwasu solnego obserwujemy powstanie jasnozielonego osadu chlorku chromu (III): Cr(OH)3 + 3 HCl → CrCl3 + 3 H2O (jonowo: Cr(OH)3 + 3 H+→ Cr3+ + 3 H2O)
Z kolei dodanie do wodorotlenku (III) chromu zasady sodowej powoduje ciemnozielone zabarwienie roztworu. Zachodzi reakcja: Cr(OH)3 + 3 NaOH → Na3[Cr(OH)6] lub jonowo: Cr(OH)3 + 3 OH– → [Cr(OH)6]3- Odpowiedzialny za zmianę zabarwienia związek to heksahydroksochromian (III) sodu.
>> Chcesz dobrze zdać maturę z chemii? Zobacz Kolorowankę Chemika
Chrom z III na VI stopień utlenienia
Do kolejnego doświadczenia wykorzystamy powstały Na3[Cr(OH)6]. Tym razem dokonamy utlenienia jonów chromu (III) nadtlenkiem wodoru w środowisku wodorotlenku sodu. Barwa roztworu zmienia się z zielonej na żółtą w wyniku następującej reakcji:
2 Na3[Cr(OH)6] + 3 H2O2 → 2 Na2CrO4 + 2 NaOH + 8 H2O – za zabarwienie roztworu odpowiada powstający chromian (VI) sodu (zapis jonowy reakcji: 2 [Cr(OH)6]3- + 3 OH– → 2 CrO42- + 2 OH– + 8 H2O)
Chrom przechodzi z III na VI stopień utlenienia.
Powstały związek poddajemy reakcji z kwasem siarkowym (VI). W wyniku tego barwa roztworu zmienia się na pomarańczową. Powstaje dichromian (VI) sodu. Warto zwrócić uwagę na fakt, że podczas tej przemiany chrom nie zmienia swojego stopnia utlenienia, nie jest to więc reakcja chrom redoks.
2 Na2CrO4 + H2SO4 → Na2Cr2O7 + Na2SO4 + H2O
Zapis jonowy: 2 CrO42- + 2 H+ → Cr2O72- + H2O
Chrom z VI na III stopień utlenienia
Ostatnie doświadczenie polegać będzie na reakcji dichromianu (VI) potasu z azotanem (III) potasu w środowisku kwasu siarkowego (VI). Pomarańczowy początkowo roztwór przyjmuje barwę zieloną, co świadczy o powstaniu siarczanu (VI) chromu (III). Chrom zmienia stopień utlenienia z VI na III. Zachodzi następująca reakcja:
K2Cr2O7 + H2SO4 + KNO2 → Cr2(SO4)3 + KNO3 + K2SO4 + H2O
Jak widać, związki chromu przyjmują bardzo różne barwy. W przedstawionych doświadczeniach uzyskaliśmy kolory od szaroniebieskiego, przez trzy odcienie zieleni, żółty, aż do pomarańczowego.
Przejrzyj też inne lekcje z chemii: moc kwasów i konfiguracja elektronowa to podstawy, które warto mieć w małym palcu. A jeśli szukasz sposobu na uporządkowanie swojej wiedzy z całej dziedziny, sprawdź nasze kompletne kursy maturalne i zdaj na 100%.
