Презентация на тему "Химия элементов"

Содержание

• 
  Слайд 1

  Химия элементов. Лекция 11

  Общая характеристика элементов VIБ-группы. Хром

• 
  Слайд 2

  Элементы VIБ-группы

• 
  Слайд 3

  Электронное строение

  Cr: […] 4s13d 5 4p0 Mo: […] 5s14d 55p0 W: […] 6s 2 4f 145d 46p0 Ст. окисления:0, +II, +III, +IV, +VI (Cr); 0, +IV, +VI (Mo, W) ns 1 np 0 Валентность (КЧ): Cr 6; Mo6, 8; W6, 8, 9; (n–1)d 5 Cr, Mo:

• 
  Слайд 4

  Простые вещества

  Хром Молибден Вольфрам

• 
  Слайд 5

  Простые вещества

  Cr + 2H3O+ + 4H2O = [Cr(H2O)6]2+ + H2 Mo(W) + H3O+

• 
  Слайд 6

  Простые вещества

  Кислоты-окислители (пассивация на холоду):ЭVIБ+ HNO3(конц), H2SO4(конц)  Э (Mo,W) + 2HNO3 + 8HF = = Н2[ЭVIF8] + 2NO + 4H2O Э + 8HF – 6e– = [ЭF8]2–+ 2H+ NO3 – + 4H+ + 3e– = NO + 2H2O Э (Cr,Mo,W) + 3NaNO3 + 2NaOH = = Na2ЭVIO4 + 3NaNO2 + H2O Cr + NaOH (р) 

• 
  Слайд 7

  Металлы

  Хром электролитический Молибден прессованный и молибденовая проволока Вольфрам проволока Вольфрам монокристалл

• 
  Слайд 8

  Кислородные соединенияCr Mo, W

  + II: CrO – черн.,т.разл. 700 C (до Cr2O3 и Cr); Cr(OH)2– желт.(основный) +III: Cr2O3– зел.уст.; Cr(OH)3– серо-гол.; CrO(OH) – зел. (амфотерн.) +IV: CrO2 черн., т.разл. 450 C (до Cr2O3 и O2) +VI: CrO3 – красн., т.разл. 220 C (до Cr2O3 и O2); H2CrO4 и H2Cr2O7 (желт. и оранж.р-р, до 75% масс.) + II: — +III: — +IV: MoO2– кор.-фиол., т.разл. 1800 C (до MoO3 и Mo);MoO(OH)2;WO2– т.-кор. +VI: MoO3–бесцв., уст.; WO3–желт., уст.;  MoO3.2H2O – желт., тв.; WO3.2H2O– желт., тв. Усиление кислотных свойств

• 
  Слайд 9

  Э+VI: CrO3MoO3WO3

  т. пл., °С: 197 795 1473 красный, летуч., яд. бесцв. желт. (ЭO3)3 (г) Устойчивость растет H2CrO4 – сильн. к-та (Kк 10–1), окислитель(CrVI CrIII) ЭО3.2Н2О(т) – сл. к-ты, слабые окисл.-восст. св-ва Получение: CrO3+ H2O  … Na2ЭO4 + HCl + H2O  … Оксид хрома(VI) Оксид вольфрама(VI)

• 
  Слайд 10

  Комплексные соединения

  Ст. ок. 0: [Э0(CO)6] [Cr0(CO)6]– гексакарбонилхром: диамагнитный Cr CO CO OC OC CO CO d 2sp3, октаэдр [Cr+ (CO–/6)6] |  | = 0,4 e– : CO Cr :   1 Cr 6 CO

• 
  Слайд 11

  Комплексные соединенияCrIII

  [Cr(H2O)4Cl2]Cl· 2H2O зеленый [Cr(H2O)6]Cl3 фиолетовый CrCl3 · 6H2O [Cr(H2O)4Cl2]+ + 2H2O [Cr(H2O)6]3+ + 2 Cl– + H2O, –t° (охлаждение) –H2O, + H3O+, +t° (нагревание)

• 
  Слайд 12

  Изополисоединения (ст.ок. +VI)

  2CrO42 + 2H3O+ Cr2O72 + 3H2O; KcI1014 3Cr2O72 + 2H3O+ 2Cr3O102 + 3H2O …………. Cr2O72 + 2OH– 2CrO42 + H2O; KcIII1014 Равновесие хромат-ион – дихромат-ион в растворе (видеофрагмент)

• 
  Слайд 13

  Изополисоединения

  Рост рН

• 
  Слайд 14

  Пероксокомплексы

  Cr2O72 + 4H2O2 + 2H3O+ + L = = 2[CrVI(L)O(O22)2] + 7H2O голубого цвета (экстракция органическим р-рителем) Cr O O O O O L КЧ 6; пентагональная пирамида L – эфир, пиридин …

• 
  Слайд 15

  Распространение в природе и важнейшие минералы

  21. Cr 0,019% масс. 39. Mo 1·10–3% 27. W7·10–3% Редкие эл-ты хромит (Cr2IIIFeII)O4 крокоит PbCrO4 молибденит MoS2 вольфрамит (Mn, Fe)WO4 шеелит CaWO4 Крокоит Хромит Молибденит Вольфрамит Шеелит

• 
  Слайд 16

  Минералы

  гюбнеритMnWO4 повеллитCaMoO4 молибдошеелитCa(W,Mo)O4 ферберитFeWO4 Хром входит в состав минералов: александрит, рубин, аквамарин, изумруд,уваровитCa3Cr2III(SiO4)3 из семейства гранатов Повеллит Гюбнерит Уваровит Ферберит Аквамарин Александрит Рубины

• 
  Слайд 17

  Получение

  Cr2O3 + 2Al = 2Cr + Al2O3(t°) (Cr2IIIFeII)O4 + 4C = Fe + 2Cr + 4CO феррохром WO3 + 3H2 = W + 3H2O (t°) MoO3 + 3H2 = Mo + 3H2O (t°) Молибден листовой Вольфрам (порошок и прессованный) Хром

• 
  Слайд 18

  Химия хрома. Cr(II)

  Cr(OH)2 – основный гидроксид, восстановитель CrII(OH)2(т) + O2Cr2IIIO3 · nH2O(т) Cr(OH)2(т) + 2H3O+ + 2H2O = [CrII(H2O)6]2+ желтый (HClO4)голубой CrII(OH)2(т)+ 2HCl + 2H2O = = [CrII(H2O)4Cl2](р)

• 
  Слайд 19

  Аквакатион хрома(II)

  Сильнейший восст-ль:  (Cr3+/Cr2+)= –0,41 В 4[CrII(H2O)6]2+ + O2 + 4H3O+ = = 4[CrIII(H2O)6]3+ + 6H2O 2[CrII(H2O)4Cl2] + [SnIICl3]– = = 2[CrIII(H2O)4Cl2]++ Sn0 + 3Cl– Стабилизация степени окисления +II: 2[CrII(H2O)4Cl2] + 4CH3COO– = = [Cr2II(H2O)2(CH3COO)4] + 4Cl– + 6H2O красного цвета, устойч.

• 
  Слайд 20

  Устойчивый кластерный комплексхрома(II)

  , -связи диамагнитный комплекстетраацетатодиаквадихром Cr Cr O O C CH3 O O C CH3 O O C CH3 O O C H3C Cr Cr [(H2O)Cr(CH3COO)4Cr(H2O)] OH2 H2O

• 
  Слайд 21

  Оксид хрома(III) Cr2O3

  Cr2O3- пигмент (зелен.), амфотерн., уст. в ОВР Получение: (NH4)2Cr2O7 = Cr2O3 + N2 + 4H2O Cr2O3+ H2O, H3O+, OH– Сплавление: Cr2O3+ 2NaOH = 2NaCrO2 + H2O Cr2O3 + 3Na2S2O7 = Cr2(SO4)3 + 3Na2SO4

• 
  Слайд 22

  [Cr(H2O)6]3+ + 3NH3·H2O Cr2O3·nH2O(т)+ … серо-зеленый гель

  [Cr(H2O)6]3+ + H2O  [Cr(H2O)5OH]2+ + H3O+; KK = 1,12 · 10–4 2[Cr(H2O)5OH]2+ [(H2O)5Cr(OH)2Cr(H2O)5]4+ Cr(OH)3, CrO(OH) – зелен. крист. [Cr(H2O)6]3+фиолет. (рН 11) d 2sp3 – октаэдр., парамагн. H3O+ OH–

• 
  Слайд 23

  Cr(VI)

  H2CrO4 + H2O = HCrO4 + H3O+ (H2CrO4– сильная к-та) HCrO4– + H2O  CrO42 + H3O+; pH > 6 KK = 3,2·10–7 2HCrO4– Cr2O72 + H2O; pH 26;Kc 1,6·102 Cr2O72 + 2 OH 2CrO42 + H2O;KcIII1014 pH 7

• 
  Слайд 24

  Окислительно-восстановительные свойства

  рН 7: CrO42 + 4H2O + 3e = [Cr(OH)6]3 + 2 OH;  = –0,16 В Окислительные свойства сильнее выражены в кислотной среде K2CrO4 K2Cr2O7

• 
  Слайд 25

  Cr(VI)  Cr(III)  Cr(II)

  K2Cr2O7(т) + 14 HCl(конц.) + H2O= = 2[CrIII(H2O)4Cl2]Cl(р) + 3Cl2 + 2KCl зеленый Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2 2[CrIII(H2O)4Cl2]Cl(р) + Zn = = 2[CrII(H2O)4Cl2](р) + ZnCl2 голубого цвета

• 
  Слайд 26

  Разложение дихромата аммония

  (NH4)2Cr2O7 = Cr2O3 + N2 + 4H2O «Дихроматный вулкан» (видеофрагмент)

• 
  Слайд 27

  Cr(VI)

  CrO3(т) + 2HCl(г) = CrCl2O2(ж) + H2O(г); +t° диоксид-дихлорид хрома (бинарное соединение) Получение: K2Cr2O7 + NaCl + H2SO4(конц.)  CrCl2O2 + … Гидролиз:CrCl2O2+ 2H2O = H2CrO4+ 2HCl недост. H2O: H2CrO4 изб. H2O, рН 26: 2HCrO4–, Cr2O72– [CrO3(OH)]– + Cl– + H3O+ [CrO3Cl]– + 2H2O Оксид хрома(VI)