1 / 7

VI. A króm-csoport

VI. A króm-csoport. Előfordulás, ásványok Cr: Cr 2 O 3 krómokker, FeCr 2 O 4 krómvaskő=kromit, PbCrO 4 vörösólomérc=krokoit Mo: MoS 2 molibdenit, PbMoO 4 wulfenit, CaMO 4 (M=Mo,W) powellit W: WO 3 volframokker, CaWO 4 scheelit, (Fe,Mn)WO 4 wolframit. Gyakoriság

keegan
Download Presentation

VI. A króm-csoport

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. VI. A króm-csoport • Előfordulás, ásványok • Cr: Cr2O3 krómokker, FeCr2O4 krómvaskő=kromit, PbCrO4 vörösólomérc=krokoit • Mo: MoS2 molibdenit, PbMoO4 wulfenit,CaMO4 (M=Mo,W) powellit • W: WO3 volframokker, CaWO4 scheelit,(Fe,Mn)WO4 wolframit Gyakoriság A króm gyakorisága csaknem azonos a vanádiuméval, ezzel szemben a két nagyobb rendszámú elem sokkal ritkábban fordul elő (gyakoriságuk a Cr gyakoriságának 1/100-a, de érdekes módon a W a gyakoribb). 106Sg seaborgium Unh=Unnilhexium • Előállítás • általánosan aluminotermiásan Cr2O3 + 2 Al  2 Cr + Al2O3 • Cr: szilikotermiásan 2 Cr2O3 + 3 Si  4 Cr + 3 SiO2;karbotermiásan: FeCr2O4 + 4C → Fe + 2 Cr + 4CO (ferrokróm) • Mo,W: (van Arkel – de Boer,) redukció hidrogénnel • (NH4)2MoO4 + 3 H2 Mo + 2 NH3 + 4 H2O • WO3 + 3 H2 W + 3 H2O

  2. Fizikai tulajdonságok Rácstípusuk A2. A nagytisztaságú ezüstösen fénylő fémek puhák, alakíthatók. Kiemelkedő sajátságuk a hőállóság (Mo, W). Eddigi legjobb vezetők. A két nagyobb rendszámú fémet nagy olvadáspontjuk miatt megmunkálni pormetallurgiásan lehetséges. A króm olvadás-, forráspontja és atomizációs hője kisebb, mint a vanádiumé   a krómatom 3d atompályáinak „mérete” (energiája) kisebb, mint a vanádiumé, kevésbé delokalizálódnak a fémrácsban  legstabilisabb oxidációfoka a +3 VI. A króm-csoport Kémiai tulajdonságok Szobahőmérsékleten mindhárom elem ellenáll a légkör hatásának. Magas hőmérsékleten reagálnak a nemfémes elemekkel, gyakran nemsztöchiometrikus vegyületeket képezve. A tiszta króm könnyen oldódik HCl-oldatban, de az oxidáló savak passziválják. Oxidáló alkáli-olvadékokban (NaOH/NaNO3, KOH/KClO3) oldódnak: Cr + 2 KOH + KClO3 K2CrO4 + KCl + H2O Jellemzően: M6+ d0, diamágneses, kiv. Cr3+ d3 paramágneses (ibolyazöld), Cr2+ d4, kisspinszámúan diamágneses, közepes- és nagyspinszámúan paramágneses (kék, vizet bontja), ionos jellegű óriásmolekulák • Felhasználás • Cr: ötvözőelem (rozsdamentes V2A=18% Cr + 8% Ni, saválló acél), fémek védőbevonata (galvanizálással), kromátok oxidálószerek (pl. KOI=kémiai oxigénigény meghatározásához), krómkénsav; Cr3+ zöld színezőanyag (textilipari pácokban), bőrcserzés, • Mo: ötvözőfém, katalizátor (hidrogénező, kén-, hetereoatom-mentesítő), MoS2 (és WS2) kenőanyag (magas hőmérsékleten is), olajadalék • W: hőállóötvözetek, izzószál, elektroncsövek, WC kopásálló szerkezeti anyag

  3. Oxohalogenidek: VI. A króm-csoport elemeinek vegyületei 1) Hidridek: stabilis hidridje a krómnak van: CrH • 2) Halogenidek: • MX6: kovalensek, diszkrét molekulák, illékonyak: • WF6 FP=290 K; eá.: szintézisel • MX5: CrF5 óriásmolekula, többi diszkrét, de • (MoF5)4, (MoCl5)2 és (WCl5)2 • MX4: eá.: MX3+X2, sötétek, (MoCl4)6 • MX3: eá.: M2O3+C+X2; CrX3 rétegrácsosak, • MoCl3-ban Mo-Mo is, WCl3=[W6Cl12]Cl6 bomlékonyak • MX2,33: [W6Br8]Br6 • MX2: ionos jellegűek, CrX2 térhálósak, X=I láncszerű • MoX2 és WX2 = [M6X8]4+ + 4 X- nem olvasztható meg, • biz.: [Mo6Cl8]X4 X=Cl,Br,I is

  4. VI. A króm-csoport elemeinek vegyületei 3) Oxidok: a) Biner oxidok: M2O3, MO2 és MO3 (CrO3 vörös), Cr3O4=CrO+Cr2O3 Bomlékonyak: 2 CrO3 2 CrO2 + O2 (ferromágneses, el.vezető) 4 CrO2 2 Cr2O3 + O2 , míg MO2 M=Mo,W: hevítve diszproporcionál 3MO22MO3+M Peroxid: színesek: CrO5 és Cr2O122- kék, CrO83- vörös • b) Összetett oxidok: hidroxidok: Cr(OH)3CrOOH • Kettős oxidok: AIIMIII2O4 spinell-szerkezetű(A=Mg,Fe,Co,Ni,Zn; M=Al,Fe,Ti,Cr,Sb,Ge,V) • Oxoanionok: lúgos közegben, CrO3-ból már vízben is • CrO3 + H2O  H2CrO42 NaOH+MoO3 Na2MoO4+H2O • MoO3 és WO3 vízben oldhatatlanok • Hevítve vagy savanyításra oxiddá alakulnak: • (NH4)2Cr2O7 Cr2O3 + N2 + 4 H2O • K2Cr2O7 + H2SO4 K2SO4 + H2O + 2 CrO3 • MoO42-+H+ → [Mo7O24]6- → MoO3 • Izopolimetallátok: • 2 CrO42- + 2 H+ Cr2O72- + H2O sárga  narancssárga • K2Cr3O10, K2Cr4O13 • [Mo3O10]2-, [Mo2O72-]n, [Mo6O19]2-, [Mo7O24]6-, (,,)-[Mo8O26]4- • [W7O24]6-, [W10O32]4-, [H2W12O42]10- • Heteropolimetallátok: • [PMo12O40]3-, [AsW9O33]9-, [P2W12O48]14-, [As4W40O140]28-, [P4W48O184]60-, [CoIIIW12O40]5-

  5. VI. A króm-csoport elemeinek vegyületei • 3.b) Molibdén- és volfrámbronzok: alkáli molibdátok és volframátok redukciójával nyert különleges anyagok (pl. MIxWO3, ahol x<1Hall-effektus mérésére alkalmas). • Oxokationok: savas közegben, CrO22+ kromil- F, Cl folyékony, MoO22+ molibdenil • Oxoanionokkal képzett vegyületek: CrSO4, Cr2(SO4)3 4) Szulfidok (és szelenidek): Cr2S3 zöld, eá.: szintézis vagy oxidból kénnel, vízzel azonnal elreagál, hevítésre  Cr3S4, Cr5S6, Cr7S8 Mo2S3, MoS2, WS2, WS3, valódi tioanionok  MoS42- és WS42- Szelenidek: Cr2Se3 (hevítés)  Cr3Se4, Cr5Se6, Cr7Se8 MoSe, WSe2 5) Nitridek: CrN OP=1770K legalacsonyabb az átmenetifémeknél; [CrIII(NH3)6]3+ lila 6) Karbidok: MC és MC2 M=Mo, W, mivel r>130 pm. r(Cr)<130 pm Cr3C2, Cr7C3, Cr23C6 nem tudják a rácshézagokat kitölteni, nem férnek be, a rácsszerkezet felbomlik; a fém-fém kötések mellett C-C kötések is létrejönnek; C-láncok járják át a fémrácsot→termikus, mechanikai és kémiai ellenállóképesség csökken (Cr, Mn, Fe, Co, Ni) Valódi cianid: Cr(CN)3 zöldesfehér

  6. VI. A króm-csoport elemeinek vegyületei • 6) Komplexek: • M6+: [MoVIF8]2-, [WVIO2Cl4]2-, [WVIF8]2- (DD-8), [WVIH6(PPh3)3] • M5+: [CrVOCl4]-, [MV(CN)8]3- M=Mo,W • M4+: [CrIVF6]2-, [MIV(CN)8]4- M=Mo,W; [WIV(OH)Cl5]2- • M3+: [CrIII(H2O)6]3+ ibolya, [CrIIICl(H2O)5]2+ zöld (igen inert komplexek, a Cr-O kötés felhasadása igen lassú); [CrIII(NH3)6]3+ lila, [CrIII(CN)6]3- színtelen, [CrIII(SCN)6]3- lila • [MIII2Cl9]3- M=Cr,W (két oktaéder egy lapjával, tehát 3 kloro-hídon kapcsolódik össze) • [MoIIICl6]3-, [MoIII(CN)6]3- • Cr2+: [CrII(en)3]2+, [CrII(CN)6]4- • Cr+: [CrI(CNR)6]+ (R=Me, Et, Pr) • M0: [M0(CO)6], eá. Grignard-reagenssel: • 2 CrCl3+ 3 R-MgCl +12 CO = 2 Cr(CO)6 + 3 R-Cl + 3 MgCl2 • [Cr0(bpy)3], [Cr0(C6H6)2] (hexagonális antiprizma) • ([Cr(Cp)2] nem tenne eleget a 18-as szabálynak)

  7. VI. A króm-csoport elemeinek vegyületei • Gyakorlás: • Adja meg a króm-csoportbeli elemeknek, illetve ionoknak az alaptermjét! Utóbbiaknak (vagyis az ionoknak) a mágneses és a redoxi sajátságáról, valamint a színéről is nyilatkozzon! • Írjon egy-egy példát oxidos/összetett oxidos/szulfidos/szilikátos ásványra (képlettel és névvel)! • Mely csoport elemei és hogyan oldódnak lúgos, oxidatív alkáli olvadékokban (egy példareakcióval szemléltesse is)? • Írjon fel egy-egy reakcióegyenletet, melyben monooxoanion, dioxoanion, illetve oxokation képződik! • Mutassa be a króm-csoport különböző elemeinek karbidjait; értelmezze a fizikai és kémiai tulajdonságaik közötti eltérés szerkezeti okát! • Értelmezze az alábbi vegyületek összetételét a szerkezetükön keresztül (nevezze is el azokat szisztematikusan):Cr2Cl93-, Cr2O72-, Cr3O102-, Cr2O122-, CrO83-, W2Cl10, Mo4F20, Mo6Cl24, W6Cl18, W6Br14, W6I12 vagy WI2, Cr3O4, CrO5, FeCr2O4, FeCrO4, MoSO6, CrC12H12, CrC6O6! • Írjon egy-egy példát OC-6, DD-8, SAPR-8 szerkezetű komplexre (képlet és név)!

More Related