k2cr2o7 с чем реагирует

Калий двухромовокислый — токсичный, но важный реагент

Калий двухромовокислый — неорганическое вещество, соль калия и дихромовой H2Cr2O7 кислоты. В литературе можно встретить названия: дихромат или бихромат калия, калиевый хромпик, хромпик. Формула — K2Cr2O7.

Получить реактив можно:
• взаимодействием дихромата натрия Na2Cr2O7 с хлористым калием KCl;
• воздействием серной кислотой H2SO4 на хромат калия K2CrO4.

Для промышленности хромпик производят обработкой хромитной руды соединениями калия или электролизом.

Свойства

Дихромат калия представляет собой кристаллический порошок ярко-оранжевого цвета. Водорастворимый, малорастворим в этиловом спирте, не растворим в аммиаке. Разлагается при нагревании с выделением кислорода. Не горит. Обладает дубящими свойствами. Не слеживается при длительном хранении. Очень ядовит, канцероген.

В химических реакциях проявляет себя как сильный окислитель. Взаимодействует с кислотами с образованием солей хрома (III). Реагирует с серебром, серой, углеродом, сернистым газом SO2, этанолом C2H5OH, фтороводородом, галогенпроизводными и многими другими веществами.


Калий двухромовокислый «ХЧ»	Калий двухромовокислый «Ч»	Калий двухромовокислый «чда» (калий бихромат, калий дихромат, калиевый хромпик)

Меры предосторожности

Калиевый хромпик — высокотоксичное соединение, относится к первому классу опасности для человека. Его раствор вызывает химические ожоги, разрушает кожу, хрящи, слизистые оболочки глаз, органов дыхания, ЖКТ (при проглатывании). Вещество оказывает канцерогенное и мутагенное воздействие, опасно для беременных, проникает через плацентарный барьер; вызывает аллергические реакции. Не горит, но пожаро- и взрывоопасен, т. к. при нагревании выделяет кислород, поддерживающий горение. Калий двухромовокислый опасен для окружающей среды, особенно для водных организмов и экосистем.

На производствах при работе с ним персоналу следует использовать защитную одежду и обувь, резиновые перчатки, очки, респираторы или маски. Должен быть организован контроль за ПДК дихромата калия в воздухе рабочей зоны. Рабочее помещение должно быть оснащено приточно-вытяжной системой вентиляции.

В лабораториях работы с реактивом проводят в вытяжном шкафу. Хранят вещество в стеклянных или пластиковых, плотно укупориваемых сосудах, вдали от источников тепла.

Использованную одноразовую упаковку после реактива следует утилизировать как опасные отходы; не допускать слива реагента или растворов с ним в окружающую среду.

Соединение хранят на крытых, сухих, хорошо проветриваемых складах, в герметичных, водонепроницаемых мешках или контейнерах (полиэтиленовые или многослойные бумажные мешки, стальные барабаны и т. п.), отдельно от горючих материалов.

Применение

• В химпроме — в орг. синтезе; для изготовления органических и неорганических красителей и пигментов; катализаторов; сырье для получения хромокалиевых квасцов.
• Для дубления и окрашивания овчин и кож в кожевенном деле.
• На предприятиях, выпускающих автомобили и велосипеды, перед окрашиванием поверхности продукцию протравливают хромпиком для защиты от коррозии.
• Водные растворы реактива применяют для защиты древесины и деревянных конструкций от гниения и повреждения насекомыми.
• Для обеззараживания семян в сельском хозяйстве.
• В пиротехнике, спичечном производстве, живописи, в черно-белой фотографии.
• В лабораторной практике — в хроматографии; в качестве реактива.
• Для приготовления хромовой смеси для мытья в лабораториях посуды и принадлежностей из стекла.
• Для изготовления сухих источников питания (батарей).
• В специализированных учебных заведениях для демонстрации зрелищных опытов («Извержение вулкана», «Фараонова змея», выращивание красивых красно-оранжевых кристаллов).

Источник

Дихромат калия – название неорганического соединения, представляющего собой калиевую соль дихромовой кислоты. Давайте поговорим о данном веществе и узнаем много интересного.

Характеристика, формула и физические свойства

Структурная формула дихромата калия

Одной из особенностей дихромата калия является его ярко-оранжевый цвет и кристаллообразная структура.

Температура плавления соединения равна 396 0 C, а температура кипения и разложения — 500 0 C.

Ярко выражены окислительные свойства дихромата калия, по этой причине вещество широко применяется в фотографии, химии и промышленности.

Является канцерогеном, аллергеном, сильнейшим окислителем и токсичным веществом.

Химические свойства

Имеет высокую растворимость в воде (4,9 г/100 мл) и небольшую при взаимодействии с этиловым спиртом. В кислой среде происходит восстановление до солей хрома (III).

В качестве примера можно привести то, что он может окислять галогенид-ионы до свободных галогенов:

Если среда имеет pH от 3 до 3.5, двухромовокислый калий реагирует на металлическое серебро – окисляет его:

6Ag + Cr₂O₇ 2- + 14H + => 6Ag + + 2Cr 3- + 7H₂O.

При нагревании кристаллического бихромата калия с углеродом С и серой S происходит восстановление вещества до оксида хрома:

При электролитической диссоциации дихромат калия распадается на ионы калия и дихромат-ион:

Получение дихромата калия

В основе получения соединения лежит следующая химическая реакция:

Токсичность

Вещество относится к первому классу опасности. Это значит, что оно наиболее токсично и может нанести большой вред организму, поэтому при работе с ним требуется соблюдать меры безопасности.

Раствор бихромата калия повреждает органы дыхания и кожные покровы, нарушает хрящевую ткань и вызывает сильнейшие отравления при попадании в организм. Работая с данным соединением необходимо защищать кожу и дыхательные пути.

Применение калия двухромовокислого

Имеет широкий спектр применения, например:

для дубления, так как раствор двухромовокислого калия с водой имеет все свойства для этого;

применяется для мытья лабораторной посуды;

при обработке черно-белых фотографий бихромат калия используется в качестве отбеливающего реагента;

так как окислительные свойства соединения крайне высоки, то оно выступает окислителем при обработке фотографий и занятиях живописью, а также в спичечной промышленности и пиротехнике.

Источник

Хром, железо и медь

Твердый металл голубовато-белого цвета. Этимология слова «хром» берет начало от греч. χρῶμα — цвет, что связано с большим разнообразием цветов соединений хрома. Массовая доля этого элемента в земной коре составляет 0.02% по массе.

В промышленности хром получают прокаливанием хромистого железняка с углеродом. Также применяют алюминотермию для вытеснения хрома из его оксида.

Протекает в раскаленном состоянии.

С холодными концентрированными серной и азотной кислотой реакция не идет. Она начинается только при нагревании.

Хром способен вытеснить из солей металлы, стоящие в ряду напряжений правее него.

Соединения хрома (II)

Гидроксид хрома (II), как нерастворимый гидроксид, легко разлагается при нагревании на соответствующий оксид и воду, реагирует с кислотами, кислотными оксидами.

Соединения хрома (III)

Это наиболее устойчивые соединения, которые носят амфотерный характер. К ним относятся оксид хрома (III) гидроксид хрома (III).

H₂O + NaOH + Cr₂O₃ → Na₃[Cr(OH)₆] (в растворе, гексагидроксохромат натрия)

Cr₂O₃ + 2NaOH → (t°) 2NaCrO₂ + H₂O (прокаливание, хромит натрия)

Cr₂O₃ + HCl = CrCl₃ + H₂O (сохраняем степень окисления Cr +3 )

Оксид хрома (III) реагирует с более активными металлами (например, при алюминотермии).

При окислении соединение хрома (III) получают соединения хрома (VI) (в щелочной среде).

Соединения хрома (VI)

Хроматы переходят в дихроматы с увеличением кислотности среды (часто в реакциях с кислотами). Цвет раствора меняется с желтого на оранжевый.

Разложение дихромата аммония выглядит очень эффектно и носит название «вулканчик» 🙂

В степени окисления +6 соединения хрома проявляют выраженные окислительные свойства.

Железо

Является одним из самых распространенных элементов в земной коре (после алюминия), составляет 4,65% ее массы.

Для железа характерны две основные степени окисления +2, +3, +6.

Основными сплавами железа являются чугун и сталь. В стали содержание углерода менее 2%, меньше содержится P, Mn, Si, S. Чугун отличается бо́льшим содержанием углерода (2-6%), содержит больше P, Mn, Si, S.

Fe + S = FeS (t > 700°C)

Качественной реакцией на ионы Fe 2+ также является взаимодействие с щелочью (гидроксидом натрия). В результате выпадает осадок зеленого цвета.

Соединения железа (III) проявляют амфотерные свойства. Оксид и гидроксид железа (III) реагирует и с кислотами, и с щелочами.

Fe(OH)₃ + KOH = K₃[Fe(OH)₆] (гексагидроксоферрат калия)

При сплавлении комплексные соли не образуются из-за испарения воды.

Качественной реакцией на ионы Fe 3+ является взаимодействие с желтой кровяной солью K₄[Fe(CN)₆]. В результате реакции образуется берлинская лазурь (прусский синий).

Реакция хлорида железа (III) с роданидом калия также является качественной, в результате нее образуется характерный раствор ярко красного цвета.

Ферраты можно получить в ходе электролизом щелочи на железном аноде, а также действием хлора на взвесь Fe(OH)₃ в щелочи.

Один из первых металлов, освоенных человеком вследствие низкой температуры плавления и доступности получения руды.

Основные степени окисления меди +1, +2.

Пирометаллургический метод получения основан на получении меди путем обжига халькопирита, который идет в несколько этапов.

Медь, как малоактивный металл, выделяется при электролизе солей в водном растворе на катоде.

Во влажном воздухе окисляется с образованием основного карбоната меди.

При нагревании реагирует с кислородом, селеном, серой, при комнатной температуре с: хлором, бромом и йодом.

4Cu + O₂ = (t) 2Cu₂O (при недостатке кислорода)

2Cu + O₂ = (t) 2CuO (в избытке кислорода)

Медь способна восстанавливать неметаллы из их оксидов.

Соединения меди I

В степени окисления +1 медь проявляет основные свойства. Соединения меди (I) можно получить путем восстановления соединений меди (II).

Оксид меди (I) можно восстановить до меди различными восстановителями: угарным газом, алюминием (алюминотермией), водородом.

Оксид меди (I) окисляется кислородом до оксида меди (II).

Оксид меди (I) вступает в реакции с кислотами.

Гидроксид меди CuOH неустойчив и быстро разлагается на соответствующий оксид и воду.

Соединения меди (II)

Степень окисления +2 является наиболее стабильной для меди. В этой степени окисления у меди есть оксид CuO и гидроксид Cu(OH)₂. Данные соединения проявляют преимущественно основные свойства.

Оксид меди (II) получают в реакциях термического разложения гидроксида меди (II), реакцией избытка кислорода с медью при нагревании.

При нагревании гидроксид меди (II), как нерастворимое основание, легко разлагается на соответствующий оксид и воду.

Как сказано выше, гидроксид меди (II) носит преимущественно основный характер, однако способен проявлять и амфотерные свойства. В растворе концентрированной щелочи он растворяется, образуя гидроксокомлпекс.

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Источник

Дихромат калия: получение, применение, волшебные реакции с участием реагента

Химические элементы, из которых состоит всё сущее, могут образовывать невероятные соединения. Они обладают уникальными свойствами и участвуют в синтезе важнейших веществ, применяемых в промышленности. Одним из таких соединений является дихромат калия, о котором расскажет данная статья.

Физические свойства

Температура плавления довольна низка и составляет всего 396 ⁰C. При 610 ⁰C происходит полное термическое разложение с образованием K₂CrO₄, трехокиси хрома (III) и кислорода.

Получение и очистка

Для получения K₂Cr₂O₇ используется раствор натриевого хромпика и хлорида калия. Их смешивают и подвергают сильному нагреванию до температуры 1200 ⁰C. В таких условиях протекает реакция обмена:

Для очистки кристаллов в лабораторных условиях используют метод перекристаллизации. Готовят раствор, разводя 100 граммов дихромата калия в 1 литре горячей воды. Его тщательно перемешивают, фильтруют и подвергают упариванию так, чтобы от первоначального объёма осталось около 1/7. Остаток охлаждают при постоянном перемешивании. Таким путем образуются мелкие кристаллы, которые следует отфильтровать под тягой при помощи воронки Бюхнера. В процессе нужно провести три промывания очень холодной водой.

Трёхкратная перекристаллизация позволит получить образец с содержанием реагента дихромат калия от 99,92 до 100 %. Чтобы добиться такой чистоты готовят раствор из 100 граммов препарата и 150 мл кипятка. Его хорошо перемешивают и выливают тонкой струйкой в эксикатор или фарфоровую чашку. По мере охлаждения образуются кристаллы, которые фильтруют на пористой стеклянной воронке или платиновом конусе. Проводится сушка при 100 ⁰C в течение 2—2,5 часов. Полученное твердое образование дробят и продолжают прогревать при 200 ⁰C ещё в течение 12 часов. Такую последовательность действий повторяют 3 раза.

Окислительные свойства

Одним из сильнейших окислителей является дихромат калия. Химические свойства этого вещества можно наблюдать в следующих опытах:

Опыт «Извержение вулкана»

Одним из наиболее впечатляющих химических опытов является «извержение вулкана». Его демонстрация потребует специального оборудования, нацеленного на защиту органов дыхания. Для эксперимента придётся прикрыть кожные покровы и надеть респиратор, ведь продуктом реакции станет ядовитая трехокись хрома, которая вредна для человека.

На несгораемую подложку, в качестве которой можно использовать асбестовое полотно, кафель или кристаллизатор, помещается небольшая кучка двухромовокислого калия (альтернативный реагент (NH₄)₂Cr₂O₇). В центре сделайте углубление, капните спирт и подожгите его. По мере горения происходит разложение хромпика с образованием кислорода. Газ включается в реакцию и обеспечивает эффект синего пламени. На лабораторном столе бушует настоящий вулкан! Остальными продуктами горения станут K₂CrO₄, трехокись хрома (III). Эти вещества очень токсичны, при попадании на кожу вызывают ожоги и изъязвления.

«Фараонова змея»

Не менее интересен опыт под названием «фараоновы змеи» с использованием реактива дихромат калия. Реакции с его участием выглядят впечатляюще: растворы меняют цвет, кристаллы разлагаются с образованием окрашенного в зелёный оттенок оксида Cr₂O₃.

Чтобы получить «змею», разотрите в ступке смесь из равных частей хромпика и сахара, добавьте половину порции нитрата натрия. Все компоненты увлажните и подмешайте немного коллодия. Возьмите стеклянную трубочку и запрессуйте туда кашицу. Подожгите один конец сосуда, и вы увидите, как из другого начнёт выползать чёрная «змейка». Когда она остынет, то окрасится в зелёный цвет. При этом сахароза сгорает до углерода, нитрат натрия разложится с образованием O₂ и NaNO₂, а хромпик образует трехокись.

Выращивание кристаллов

Если приготовить насыщенный раствор бихромата калия, можно вырастить фантастические кристаллы. Выглядят они весьма впечатляюще, а сделать такую красоту очень просто. Достаточно поставить стакан с горячим раствором в место, защищённое от света, вибрации и сквозняка. Внутрь ёмкости опустите верёвочку и закрепите её на краю. Нужно подождать несколько дней, и вы увидите, как на нитке образуются красно-оранжевые кристаллы.

Применение в промышленности

Дихромат калия нашёл применение сразу в нескольких отраслях промышленности. Его используют в производстве пигментов для лакокрасочных изделий, для дубления кожи, дезинфекции семян. Окислительные свойства позволяют применять хромпик для создания спичечных головок, борьбы с коррозией металлов, изготовления пиротехнических изделий и сухих электролитов.

Смесь реагента с концентрированной серной кислотой — идеальное средство для мытья химической посуды.

Источник

Дихромат калия

Дихромат калия

Систематическое наименование	Дихромат калия
Традиционные названия	Бихромат калия, двухромовокислый калий, хромпик
Хим. формула	K₂Cr₂O₇
Состояние	оранжевые кристаллы
Молярная масса	294,19 г/моль
Плотность	2,676 г/см³
Т. плав.	396 °C
Т. кип.	500 °C
Т. разл.	500 °C
Энтальпия образования	−2033 кДж/моль
Растворимость в воде	4,9 г/100 мл
Координационная геометрия	Тетраэдральная
Кристаллическая структура	Триклинная
ГОСТ	ГОСТ 2652-78
Рег. номер CAS	7778-50-9
PubChem	24502
Рег. номер EINECS	231-906-6
SMILES
Рег. номер EC	231-906-6
RTECS	HX7680000
ChEBI	53444
ChemSpider	22910
ЛД₅₀	25 мг/кг (крысы, орально)
Токсичность	высокотоксичен, канцероген, мутаген, аллерген, сильный окислитель
Пиктограммы СГС
Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иного.

Дихромат калия (двухромовокислый калий, бихромат калия, техн. хромпик) — неорганическое соединение, калиевая соль дихромовой кислоты с химической формулой K₂Cr₂O₇, имеет вид оранжевых кристаллов. Обладает сильными окислительными свойствами, в связи с чем широко применяется в химии, фотографии, пиротехнике и различных областях промышленности. Высокотоксичен и канцерогенен.

Иногда хромпиком также называют дихромат натрия (Na₂Cr₂O₇).

Содержание

Физические и химические свойства

Оранжевые кристаллы с температурой плавления 396 °C. Разлагается при нагреве выше 500 °C. Растворим в воде (г / 100 г): 4,6 (0 °C), 15,1 (25 °C), 37,7 (50 °C), незначительно растворим в этаноле. Сильный окислитель.

В кислой среде восстанавливается до солей хрома (III). Например, он окисляет галогенид-ионы галогенводородных кислот до свободных галогенов:

Также в кислой среде при pH 3,0—3,5 обладает способностью окислять металлическое серебро:

6Ag + Cr₂O₇ 2− + 14H + ⟶ 6Ag + + 2Cr 3 + + 7H₂O

Кристаллический дихромат калия при нагревании с серой и углеродом восстанавливается до оксида хрома (III):

Водные растворы дихромата калия обладают дубящими свойствами, в частности, задубливают желатину.

Получение

Получают действием хлорида калия на дихромат натрия:

2KCl + Na₂Cr₂O₇ ⟶ K₂Cr₂O₇ + 2NaCl

Применение

Применяется при производстве красителей, при дублении кож и овчин, как окислитель в спичечной промышленности, пиротехнике, фотографии, живописи. Раствор хромпика в серной кислоте (т. н. хромовую смесь) применяют для мытья стеклянной посуды в лабораториях. В лабораторной практике используется в качестве окислителя, в том числе в аналитической химии (хроматометрия).

В чёрно-белой фотографии применяется в качестве отбеливателя для удаления металлического серебра из эмульсии. Не применяется в цветной фотографии, так как для отбеливания требует кислой среды, а при pH ⩽ 4 красители, образовавшиеся в эмульсии при цветном проявлении, обесцвечиваются. Вместо этого в цветной фотографии для отбеливания используются составы на основе гексацианоферрата III калия и железной соли трилона Б.

Безопасность

Высокотоксичен, канцерогенен, аллерген, брызги его раствора разрушают кожные покровы, дыхательные пути и хрящевые ткани. Среди соединений шестивалентного хрома наиболее токсичен. ПДК составляет 0,01 мг/м³ (в пересчёте на CrO₃). При работе с дихроматом калия необходимо применять защиту органов дыхания и кожи.

Источник