在铬的表面容易形成一层钝态的薄膜,所以铬有很强的抗腐蚀性。由于光泽度好,抗腐蚀性强,常将铬镀在其他金属表面上。铬可以形成合金,在各种类型的不锈钢中几乎都有较高比例的铬。当钢中含有铬14%左右,便是不锈钢。
铬的最高氧化数是+6,但也有+5、+4、+3、+2的。最重要的是氧化数为+6和+3的化合物。氧化数为+5、+4和+2的化合物都不稳定。
1.铬(Ⅲ)的化合物
(1)氧化物和氢氧化物 三氧化二铬是难溶和极难熔化的氧化物之一,熔点是2275℃,微溶于水,溶于酸。灼烧过的Cr2O3不溶于水,也不溶于酸。
Cr2O3是具有特殊稳定性的绿色物质,它被用作颜料(铬绿)。近年来也用它作有机合成的催化剂。它是制取其他铬化合物的原料之一。
氢氧化铬Cr(OH)3是用适量的碱作用于铬盐溶液而生成的灰蓝色沉淀:
Cr(OH)3是两性氢氧化物。它溶于酸,生成绿色或紫色的水合配离子(由于Cr3+的水合作用随温度、浓度、酸度等条件而改变,故其颜色也有所不同。从溶液中结晶出的铬盐大都为紫色晶体)。Cr(OH)3与强碱作用生成绿色的配离子[Cr(OH)4]-:
由于Cr(OH)3的酸性和碱性都较弱,因此铬(Ⅲ)盐和四羟基合铬(Ⅲ)酸盐(或亚铬酸盐)在水中容易水解。
(2)铬(Ⅲ)盐 常见的有CrCl3·6H2O、KCr(SO4)2·12H2O(铬钾矾),均为易溶于水的盐,在稀溶液中以[Cr(H2O)6]3+配离子存在。
铬(Ⅲ)易水解,溶液碱性越强,水解程度越大。在酸性溶液中,Cr(Ⅲ)很稳定,必须用很强的氧化剂如过硫酸盐等,才可将铬(Ⅲ)氧化:
在碱性条件下铬(Ⅲ)具有较强的还原性,易被氧化。例如在碱性介质中,Cr3+可被稀的H2O2溶液氧化:
这一反应,常被用来鉴定Cr3+。
2.铬(Ⅵ)的化合物
铬(Ⅵ)的主要化合物有三氧化铬(CrO3)、铬酸钾(K2CrO4)和重铬酸钾(K2Cr2O7)。在此,CrO3不作介绍。(www.xing528.com)
(1)和在溶液中的平衡K2CrO4(黄色)和K2Cr2O7(橙红色)皆是易溶于水的晶体,铬酸盐和重铬酸盐在溶液中存在下列平衡:
从上述存在的平衡关系可知,若向溶液中加酸可使平衡右移,故在酸性条件下,溶液中主要以存在,溶液呈橙红色。在碱性条件下,主要以存在,溶液呈黄色。
(2)重铬酸盐的氧化性 在碱性介质中,铬(Ⅵ)的氧化能力很差,在酸性介质中它是较强的氧化剂,与还原剂反应被还原为Cr3+。
后一反应在定量分析上用于测定铁。
实验室常用的铬酸洗液就是由浓硫酸和饱和K2Cr2O7溶液配制而成,用于浸洗或润洗一些容量器皿,除去还原性或碱性的污物,特别是有机污物。此洗液可以反复使用,直到洗液发绿才失效。
(3)铬酸盐和重铬酸盐的溶解性 铬酸盐的溶解度一般比重铬酸盐小,碱金属的铬酸盐易溶于水,碱土金属铬酸盐的溶解度从Mg到Ba依次递减。重金属铬酸盐皆难溶于水。
重铬酸盐一般易溶于水(除Ag2Cr2O7难溶外),如果向重铬酸盐溶液中加入重金属离子,如Ba2+、Pb2+、Ag+时,则形成难溶于水的BaCrO4(柠檬黄色)、Pb-CrO4(铬黄色)、Ag2CrO4(砖红色)沉淀。
氧化数为+3和+6的铬在酸碱介质中的相互转化关系可总结如下:
(4)铬(Ⅲ)和铬(Ⅵ)的鉴定 铬(Ⅵ)除了利用难溶性盐鉴定外,还可在酸性条件下,向的溶液中加入H2O2,生成蓝色的过氧化铬CrO5:
CrO5很不稳定,很快分解为Cr3+并放出O2。它在乙醚或戊醇溶液中较稳定。这一反应,常用来鉴定或的存在。
以上是铬(Ⅵ)的鉴定,铬(Ⅲ)的鉴定是先把铬(Ⅲ)氧化成铬(Ⅵ)后再鉴定,方法如下:
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