Związki chromu

Chrom to przedstawiciel pierwiastków z bloku d. Występuje najczęściej na II, III lub VI stopniu utlenienia. W artykule przyjrzymy się barwom poszczególnych związków tego pierwiastka.

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.

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 redoks.

2 Na2CrO4 + H2SO4 → Na2Cr2O7 + Na2SO4 + H2O

Zapis jonowy: 2 CrO42- + 2 H+ → Cr2O72- + H2O

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