Синтез амоній біхромату

Синтез амоній біхромату

Зміст

Вступ

1. Характеристика хрому

.1 Історична довідка

1.2 Поширення у природі

1.3 Загальні відомості

1.4 Сполуки хрому

.5 Використання

.6 Біологічна роль і токсичність

. Солі

.1 Класифікація

.2 Властивості солей

. Характеристика амоній біхромату

. Характеристика вихідних речовин

.1 Хромовий ангідрид

.2 Амоніак

. Практична частина

.1 Методика синтезу

.2 Розрахунки

Висновки

Список літературних джерел

Амоній дихромат, (NH₄)₂Cr₂O₇ (молекулярна маса 252,06) - помаранчево-червоні кристали моноклінної структури (Додаток 1), густиною 2,15 г/см³. Його графічна формула має вигляд:

Реактив добре розчинний у воді (26,1% при 20˚С) і в етиловому спирті.

При нагріванні до 168˚С, амоній дихромат розкладається (реакція супроводжується появою полум'я) з виділенням Cr₂O₃ у вигляді пухкого порошку:

(NH₄)₂Cr₂O₇ = Cr₂O₃ + N₂↑ + 4H₂O↑ [16].

Хром (III) оксид, Cr₂O₃ (хромова зелень) − дуже твердий тугоплавкий порошок зеленого кольору, з гексагональною будовою кристалів. Температура плавлення 2435°С, температура кипіння приблизно 4000°С. Густина 5,21 г/см³. Нерозчинний у воді. По твердості близький до корунду, тому його вводять в склад поліруючих речовин.

Хром (III) оксид використовують:

§ основний пігмент для зеленої фарби;

§  компонент полірувальних паст;

§  каталізатор у ряді органічних реакцій;

§  компонент шихти для отримання шпінелей і штучного дорогоцінного каміння. На відміну від хромових сполук із ступенем окиснення +6, не токсичний, не відіграє ніякої ролі в організмі, при попаданні в очі може лише подразнити їх [1].

1. Характеристика хрому

1.1 Історична довідка

Відкриття хрому відноситься до періоду бурхливого розвитку хіміко-аналітичних досліджень солей і мінералів. У Росії хіміки проявляли особливу увагу до аналізу мінералів, знайдених в Сибірі і майже не відомих в Західній Європі. Одним із таких мінералів була так звана сибірська червона свинцева руда, PbCrO₄ (сучасна назва - крокоіт), описана ще Ломоносовим і вперше хімічно дослідженна Й.Г. Леманом в Петербурзі у 1766 році. П.С. Паллас, описувавши золоті копалини поблизу Єкатиринбургу, згадує про крокоіт, як про особливо цікавий мінерал. Пізніше цей мінерал багаторазово вивчався російськими вченими, зокрема − І.Д. Бінгейном, Т.Є. Ловіцем, А.А. Мусіним-Пушкіним та іншими.

В кінці XVIII ст. зразки крокоіту потрапили в мінералогічну колекцію Західної Європи. Вокелен і Маккварт аналізували його, але не знайшли в ньому нічого, крім оксидів плюмбуму, феруму та алюмінію. Проте, в 1797 році французький хімік Нікола Луі Вокелен повертається до досліджень мінералу, дивовижний червоний колір, прозорість і кристалічна структура якого пробуджували хіміків цікавитись його природою. Спочатку, згідно даних Біндгейма, він припускав наявність в мінералі Молібдену, але потім переконався в помилковості цього припущення. Прокип'ятивши дрібно подрібнений зразок мінералу з поташем і осадивши карбонат свинцю, Вокелен отримав розчин, забарвлений у помаранчево-жовте забарвлення [2].

При обробці його сіллю плюмбуму утворився жовтий осад, сіллю Ртуті - червоний, а при додаванні хлориду Олова розчин ставав зеленим. Розкладаючи крокоіт мінеральними кислотами, він отримав розчин «кислоти червоного свинцю», кристалізація якого давала рубіново-червоні кристали (зараз зрозуміло, що це був хромовий ангідрит). Прожаривши їх з вуглецем в графітному тиглі, виявив після реакції багато зрощених сірих голкоподібних кристалів невідомого до того часу металу. Вокелен констатував високу тугоплавкість металу та його стійкість по відношенню до кислот.

Вокелен назвав його хромом (Chrome) від грец. χρῶμα - забарвлення, колір; щоправда, тут мались на увазі властивість не металу, володіючого сріблясто-білим забарвленням, а його яскраво забарвлених солей. На основі своїх досліджень Вокелен вперше констатував, що смарагдове забарвлення деякого дорогоцінного каміння пояснюється присутністю в них сполук Хрому. Наприклад, природний смарагд є забарвленим в зелений колір берилом, в якому Алюміній частково заміщений Хромом [3].

Майже одночасно з Вокеленом Хром відкрив Клапрот. Обробляючи розмелений в порошок крокоіт хлоридною кислотою, Клапрот отримав хромокислий Свинець, із якого відділив хлорид Свинцю. Розчин, що залишився, він обробив содою, в результаті чого утворився зелений гідроксид Хрому. За традицією, що йде ще від алхіміків, які визнавали лише сім металів, кожний знову відкритий метал отримував черговий номер. Клапрот вважав Хром 21-м знову відкритим металом.

В Росії в XIX ст. його називали ще і хромієм. Ця назва зустрічається у Захарова (1810), Двігубського (1824-1828) і навіть в підручнику Гесса (1845) [2].

.2 Поширення в природі

Хром - елемент побічної підгрупи 6-ої групи 4-го періоду періодичної системи хімічних елементів Д. І. Менделєєва (позначається символом Cr (лат. Chromium)), з атомним номером 24, атомною масою - 51,996. Відомі 24 ізотопи хрому з ⁴²Сr по ⁶⁶Cr. Ізотопи ⁵²Cr, ⁵³Cr, ⁵⁴Cr є стабільними. Ізотопний склад природного хрому: ⁵⁰Cr (період напіврозпаду 1,8∙10¹⁷ років) - 4,345%, ⁵²Cr - 83,489%, ⁵³Cr - 9,501%, ⁵⁴Cr - 2,365%. Проста речовина хром - твердий метал голубувато-білого кольору [4].

Найбільші поклади хрому знаходяться в ЮАР (перше місце в світі), Казахстані, Росії, Зімбабве, Мадагаскарі. Також є поклади на території Турції, Індії, Арменії, Бразилії, на Філіпінах. Головні поклади хромових руд в РФ відомі на Уралі (Донські і Саранівські). Знайдені запаси в Казахстані складають більше 350 міліонів тон (друге місце в світі) [4].

1.3 Загальні відомості

Середній вміст хрому в різноманітних відомих породах різко непостійний. В ультраосновних породах він досягає 2 кг/т, в основних породах (базальт та ін.) - 200 г/т, а в гранітах - десятки г/т. Кларк хрому в земній корі 83 г/т. Він є типовим літофільним елементом і майже повністю входить до складу мінералів виду хромшпінелей. Хром разом із Ферумом, Титаном, Нікелем, Ванадієм і Манганом складають одне геохімічне сімейство.

Розрізняють три основні мінерали Хрому: магнохроміт (Mn, Fe)Cr₂O₄ , хромпікотит (Mg, Fe)(Cr, Al)₂O₄ і алюмохроміт (Fe, Mg)(Cr, Al)₂O₄. По зовнішньому вигляду вони невідмінні і їх неточно називають «хроміти». Склад їх перемінний:

- _{Cr2O3 <#"823124.files/image002.jpg">}

Додаток 2

Діаграма Пубре