Бихроматы при гидролизе дают кислую реакцию Cr2О72- + Н2О = 2 Н+ + 2 CrО42- хроматы - щелочную 2 CrО42- + Н2О = Cr2О72- + 2 ОН- Превращение одни хионов в другие рассматривают как обычную гидролитическую реакцию, на самом деле, так как для хромовой кислоты К2 = 3,2 × 10-7, то имеет место равновесие CrО42- + Н2О = НСrО42- + ОН- т.е. среда хроматов должна быть щелочной. Как и другие слабые кислоты гидрохромат-ион склонен к дегидратации, т.е. возможен процесс полимеризации. O OH O O O O 2- Cr + Cr → O Cr O Cr O + Н2O O OH O O O O Напротив, гидролиз бихромата сопряжен с деполимеризацией вследствие гидролиза Cr2О72- + Н2О = 2 НCrО4- Образовавшиеся гидрохромат-ионы диссоциируют с образованием протонов и рН < 7. Второй ион водорода к гидрохромат-иону не присоединяется, так как К1 = 0,18. Мгновенный сдвиг равновесия можно наблюдать, если в раствор бихромата добавит хлорид бария (свинца, серебра), который образует легко растворимый бихромат, но трудно растворимый хромат. В осадок выпадает хромат бария (свинца, серебра) и равновесие смещается в сторону образования хроматов. Хроматы и бихроматы являются сильными окислителями, причем окислительная способность более выражена в кислой среде. Cr2O72- + 14H+ + 6e = 2Cr3+ + 7H2O E= 1,33В CrO4 + 4 H2O + 3e = Cr(OH)3 + 5OH- E= -0,13 Галогензамещенные хроматы В хромат-ионе один или несколько атомов кислорода можно заменить на атомы галогенов. При замещении хлором двух атомов кислорода в хромат-ионе получится хлористый хромил, имеющий структуру искаженного тетраэдра. Это темно красная жидкость, застывающая при пониженных температурах в светло-красные иглы, может быть получена при взаимодействии газообразного хлороводорода и хромистого ангидрида HCl + CrO3 = CrO2Cl2 + H2O или по реакции К2Cr2О7, тв + 4 KCl, тв + Н2SО4, к = CrO2Cl2 + К2SО4 + H2O Он довольно устойчив без дневного света, растворяется в органических растворителях, в воде гидролизуется с образованием хромовой и соляной кислот и относится к классу хлорангидридов. При растворении в щелочи разлагается на хромат, хлорид и воду. CrO2Cl2 + H2O = H2CrO4 + HCl CrO2Cl2 + KOH = H2CrO4 + KCl + H2O Стабилизация связи в хлористом хромиле и отсутствие взаимодействия между атомами Cl- и Cr6+ объясняются появлением устойчивой электронной конфигурации в результате ковалентной связи Cr-Cr. В отсутствии такой связи хлор (-1) проявляет восстановительные свойства по отношению к хрому (+6). В водном растворе аблюдается выделение хлора в кислой среде. Бром и иод не образуют подобных соединений. При замене одного атома кислорода в хромат ионе на галоген образуются соединения типа M[CrO3Hal]. При длительном нагревании бихромата калия с соляной кислотой образуются оранжевые призматические кристаллы триоксохлорохромата калия К[CrO3Сl]. При растворении в воде соль разлагается на бихромат и соляную кислоту. K2Cr2O7 + 2HCl = 2KCrO3Cl + H2O Пероксосоединения хрома (VI) В водном растворе все перекисные соединения хрома неустойчивы. Они разлагаются с получением кислорода и образованием хромит-ионов в щелочной среде и ионов трехвалентного хрома в кислой. Но их можно выделить из эфирных растворов. Состав этих соединений зависит от условий получения. При действии перекиси водорода на подкисленный раствор хромата или бихромата калия образуется вещество темно синего цвета, растворяющееся в эфире CrO(O2)2L, где L – молекула эфира или воды. K2Cr2O7 + H2O2 + H2SO4 = CrO(O2)2 + K2SO4 + H2O С помощью этой реакции определяют малые количества хрома. При действии перекиси водорода на нейтральные растворы бихромата получаются фиолетовые пероксосоединения, вероятно имеющие состав [CrO(O2)2OH], они неустойчивы и легко взрываются. K2Cr2O7 + H2O2 = 2K[CrO(O2)2OH] +O2 + 5H2O Эти комплексы имеют форму пентагональной пирамиды с атомом кислорода в вершине O O O OH2 O ║ OH Cr Cr O O O O O O Также получены соли надкислот Н2Cr2О12 и Н3CrО8, им приписывают следующие структурные формулы O O O O O O - OH HO Cr O O Cr OH Cr O - OH O O O O O O - OH Сами надкислоты не выделены, а их соли соответственно голубого и красного цвета. |