Онлайн калькуляторы

На нашем сайте собрано более 100 бесплатных онлайн калькуляторов по математике, геометрии и физике.

Справочник

Основные формулы, таблицы и теоремы для учащихся. Все что нужно, чтобы сделать домашнее задание!

Заказать решение

Не можете решить контрольную?!
Мы поможем! Более 20 000 авторов выполнят вашу работу от 100 руб!

Хром и его характеристики

Общая характеристика хрома

ОПРЕДЕЛЕНИЕ
Хром – двадцать четвертый элемент Периодической таблицы. Обозначение – Cr от латинского «chromium». Расположен в четвертом периоде, VIB группе. Относится к металлам. Заряд ядра равен 24.

Хром содержится в земной коре в количестве 0,02% (масс.). В природе он встречается главным образом в виде хромистого железняка FeO×Cr2O3.

Хром представляет собой твердый блестящий металл (рис. 1), плавящийся при 1890oС; плотность его 7,19 г/см 3. При комнатной температуре хром стоек и к воде, и к воздуху. Разбавленные серная и соляная кислоты растворяют хром с выделением водорода. В холодной концентрированной азотной кислоте хром нерастворим и после обработки ею становится пассивным.

Хром. Внешний вид и его характеристики

Рис. 1. Хром. Внешний вид.

Атомная и молекулярная масса хрома

ОПРЕДЕЛЕНИЕ
Относительной молекулярная масса вещества (Mr) – это число, показывающее, во сколько раз масса данной молекулы больше 1/12 массы атома углерода, а относительная атомная масса элемента (Ar) — во сколько раз средняя масса атомов химического элемента больше 1/12 массы атома углерода.

Поскольку в свободном состоянии хром существует в виде одноатомных молекул Cr, значения его атомной и молекулярной масс совпадают. Они равны 51,9962.

Изотопы хрома

Известно, что в природе хром может находиться в виде четырех стабильных изотопов 50Cr, 52Cr, 53Cr и 54Cr. Их массовые числа равны 50, 52, 53 и 54 соответственно. Ядро атома изотопа хрома 50Cr содержит двадцать четыре протона и двадцать шесть нейтронов, а остальные изотопы отличаются от него только числом нейтронов.

Существуют искусственные изотопы хрома с массовыми числами от 42-х до 67-ми, среди которых наиболее стабильным является 59Cr с периодом полураспада равным 42,3 минуты, а также один ядерный изотоп.

Ионы хрома

На внешнем энергетическом уровне атома хрома имеется шесть электронов, которые являются валентными:

1s22s22p63s23p63d54s1.

В результате химического взаимодействия хром отдает свои валентные электроны, т.е. является их донором, и превращается в положительно заряженный ион:

Cr0 -2e → Cr2+;

Cr0 -3e → Cr3+;

Cr0 -6e → Cr6+.

Молекула и атом хрома

В свободном состоянии хром существует в виде одноатомных молекул Cr. Приведем некоторые свойства, характеризующие атом и молекулу хрома:

Энергия ионизации атома, эВ

6,76

Относительная электроотрицательность

1,66

Радиус атома, нм

0,130

Сплавы хрома

Металлический хром используется для хромирования, а также в качестве одного из важнейших компонентов легированных сталей. Введение хрома в сталь повышает её устойчивость против коррозии как в водных средах при обычных температурах, так и в газах при повышенных температурах. Кроме того, хромистые стали обладают повышенной твердостью. Хром входит в состав нержавеющих кислотоупорных, жаропрочных сталей.

Примеры решения задач

ПРИМЕР 1
Задание Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:

Cr → CrCl3 → Cr(OH)3 → Cr2(SO4)3.

Ответ Хром взаимодействует с простыми веществами, например, с хлором:

2Cr + 6Cl2 → 2CrCl3.

При действии на хлорид хрома (III) щелочи можно получить гидроксид хрома (III):

CrCl3 + 3NaOH → Cr(OH)3 + 3NaCl.

Гидроксид хрома (III) вступает в реакцию нейтрализации с серной кислотой, в результате которой образуется сульфат хрома (III) и вода:

2Cr(OH)3 + 3H2SO4 → Cr2(SO4)3 + 6H2O.

ПРИМЕР 2
Задание Оксид хрома (VI) массой 2 г растворили в воде массой 500 г. Рассчитайте массовую долю хромовой кислоты H2CrO4 в полученном растворе.
Решение Запишем уравнение реакции получения хромовой кислоты из оксида хрома (VI):

CrO3 + H2O = H2CrO4.

Найдем массу раствора:

msolution = m(CrO3) + m (H2O) = 2 + 500 = 502 г.

Для того, чтобы рассчитать массу растворенного вещества хромовой кислоты, определим количество вещества оксида хрома (VI) (молярная масса – 100 г/моль):

n = m / M;

n (CrO3) = m (CrO3) / M (CrO3);

n (CrO3) = 2 / 100 = 0,02 моль.

Согласно уравнению реакции n(CrO3) :n(H2CrO4) = 1:1, значит,

n(CrO3) = n(H2CrO4) = 0,02 моль.

Тогда масса хромовой кислоты будет равна (молярная масса – 118 г/моль):

m = n × M;

m (H2CrO4) = n (H2CrO4) × M (H2CrO4);

m (H2CrO4) = 0,02 × 118 = 2,36 г.

Массовая доля хромовой кислоты в растворе составляет:

ω = msolute / msolution × 100%;

ω (H2CrO4)=msolute (H2CrO4)/ msolution × 100%;

ω (H2CrO4)= 2,36 / 502 × 100% = 0,47 %.

Ответ Массовая доля хромовой кислоты равна 0,47 %.
Нужна помощь с
решением задач?
Более 500 авторов онлайн и готовы помочь тебе прямо сейчас! Цена от 20 рублей за задачу. Сейчас у нас проходит акция, мы дарим 100 руб на первый заказ.