Вопрос 58. Хром 2, кислотно-основная (ко) и окислительно-восстановительная (ов) характеристики соединений.

Соединения Cr(+2)

Степени окисления +2 соответствует основный оксид CrO (чёрный). Соли Cr2+ (растворы голубого цвета) получаются при восстановлении солей Cr3+ или дихроматов цинком в кислой среде («водородом в момент выделения»):

Все эти соли Cr2+ — сильные восстановители вплоть до того, что при стоянии вытесняют водород из воды[6]. Кислородом воздуха, особенно в кислой среде, Cr2+ окисляется, в результате чего голубой раствор быстро зеленеет.

Коричневый или желтый гидроксид Cr(OH)2 осаждается при добавлении щелочей к растворам солей хрома(II).

Синтезированы дигалогениды хрома CrF2, CrCl2, CrBr2 и CrI2

Соединения двухвалентного хрома.

Оксид хрома (II) CrO. Пирофорный черный порошок. На воздухе при температуре выше 100°С превращается в Cr2O3. Обладает основными свойствами. Растворяется в разбавленной хлороводородной кислоте. Мало растворим в разбавленных серной и азотной кислотах. Восстанавливается водородом до металлического хрома при 1000°С. Получают окислением амальгамы хрома CrHg3 или CrHg азотной кислотой или кислородом воздуха.

Гидроксид хрома (II) Cr(OH)2. Получают в виде желтого осадка, обрабатывая растворы солей хрома (II) щелочами в отсутствие кислорода. При высушивании этого осадка получают коричневый порошок, который обладает основными свойствами, мало растворим в воде и в разбавленных кислотах. Растворяется в концентрированных кислотах. Является восстановителем. При прокаливании превращается в Cr2O3.

Фторид хрома (II) CrF2. Зеленые нелетучие кристаллы. tпл=1100°С, tкип=2127°С [2], плотность равна 4,11 г/см3 [2]. Ограниченно растворим в воде, мало растворим в спирте. Растворяется в горячей хлороводородной кислоте. Восстанавливается водородом при повышенной температуре. Получают действием плавиковой кислоты на раскаленный металлический хром или на оксид хрома (II) при обычной температуре.

Хлорид хрома (II) CrCl2. Сильно гигроскопичные блестящие белые кристаллы. tпл=824°С, tкип=1302°С [2], плотность равна 2,93 г/см3 [2]. Растворяется в воде. Проявляет восстановительные свойства. Известны кристаллогидраты CrCl2.nН2О (n=2, 3, 4). Получают нагреванием до красного каления металлического хрома в токе газообразного HCl, дегидратацией кристаллогидратов и электролизом хлорида хрома (III) в щелочной среде.

Бромид хрома (II) CrBr2. Желтовато-белые гексагональные кристаллы. tпл=842°С, tкип=1127°С [2], плотность равна 4,356 г/см3 [2]. Растворяется в воде и спирте, устойчив в сухом и окисляется во влажном воздухе. Получают действием бромоводородной кислоты на нагретый до красного каления хром, восстановлением бромида хрома (III) водородом.

Иодид хрома (II) CrI2. Сильно гигроскопичные коричнево-красные игольчатые кристаллы. tпл=795°С, tкип=827°С [2], плотность равна 5,02 г/см3 [2]. Хорошо растворяется в воде. Термически диссоциирует при 600оС с выделением металлического хрома. Эту реакцию используют для хромирования железа и стали. Получают пропусканием паров иода над нагретым до 700-800°С порошкообразным хромом, а также растворением хрома в иодоводородной кислоте.

Сульфид хрома (II) CrS. Парамагнитные черные кристаллы в форме призм (или аморфный темно-серый порошок). tпл=1550°С [2], плотность равна 4,85 г/см3 [2]. Разлагается (перед плавлением) при 1350оС, легко окисляется в нагретом воздухе и превращается в CrCl3 под действием хлора. Получают прямым взаимодействием элементов при 700оС, действием сероводорода на металлический хром или хлорид хрома (II) при нагревании.

Сульфат хрома (II) CrSO4. Белый порошок. Растворим в воде. Водный раствор обладает восстановительными свойствами, энергично поглощает кислород из воздуха. Легко окисляется и восстанавливает соли висмута (III) и олова (IV). Известны кристаллогидраты CrSО4.nН2О (n=1, 5, 7). Водные растворы получают восстановлением водных растворов сульфата хрома (III), а также действием разбавленной серной кислоты на металлический хром.