Krómcsoport elemei.

Az előadások a következő témára: "Krómcsoport elemei."— Előadás másolata:

1 Krómcsoport elemei

2 Fizikai tulajdonságok
Elektronszerkezet: (n-1)d4 ns2 - Cr és Mo esetében d5 s1 a stabilabb (legtöbb párnélküli elektron) rendkívül magas op, fp (a wolframé a legmagasabb az elemek között) Cr ezüstfehér, Mo ezüstfehér, nehéz, W szürkés, kemény

3 tiszta állapotban jól megmunkálhatók
szabályos köbös tércentrált rácsba kristályosodnak nehézfémek ellenállók (felületükön védő oxidréteg) vegyületeik színesek EN közel azonos kiváló ötvöző fémek elektromos áramot jól vezetik

4 Kémiai tulajdonságok Maximális oxidációsszámuk: +6
Cr változatos +1-től +6-ig (+6 a legstabilabb) Mo: +4, +5, +6 W: +4, +5, +6 kémiailag ellenállók - védő oxidréteg tömény oxidáló savak passziválják híg savakban a króm oldódik Cr + 3HCl = CrCl3 + 3/2H2 Mo és W forró, tömény kénsavban lassan oldódnak

5 legstabilabbak MX3 összetételűek
Halogenidek Legkönnyebben halogénekkel reagálnak (fluorral hidegen is) legstabilabbak MX3 összetételűek halogén rendszámának növekedésével a szín mélyül 2Cr + 3Cl2 = 2CrCl3 Oxidok króm +2, +3, +6 oxidációsszámmal képez (CrO, Cr2O3, CrO3) molibdén és volfram +4 és +6 oxidációsszámmal MoO2, MoO3 barna sárgásfehér, savanhidrid

6 WO2 WO3 barna sárga, op magas, savanhidrid CrO nem állandó, bázis anhidrid, erős redukálószer Cr2+ előállítása naszcensz hidrogénnel Cr3+ + H = Cr2+ + H+ Cr2O3 sötétzöld, vízben rosszul oldódik, amfoter Cr2O3 + 6HCl = 2CrCl3 +3H2O Cr2O3 + 2NaOH + H2O = 2Na[Cr(OH)4] Cr(OH)3 piszkoszöld, vízben rosszul oldódik, amfoter Cr(OH)3 + 3HCl = CrCl3 + 3H2O Cr(OH)3 + NaOH = Na[Cr(OH)4]

7 CrO3 króm(VI)-oxid vörös, higroszkópos, tűszerű kristályokat alkot
K2Cr2O7 + H2SO4 = 2CrO3 + K2SO4 + H2O valódi savanhidrid CrO3 + H2O = H2CrO4 krómsav (sárga) 2H2CrO4 = H2Cr2O7 + H2O dikrómsav (narancs) CrO(O2)2 króm-peroxid, kék színű, éteres oldatban stabil K2Cr2O7 + 4H2O2 = 2CrO(O2)2 + KOH +3H2O

8 magasabb hőmérsékleten halogénekkel, oxigénnel, kénnel, nitrogénnel, szénnel, szilíciummal is reagál
W + 3F2 = WF6 Vízből csak magasabb hőmérsékleten fejleszt hidrogént. W + 2H2O = WO2 + 2H2 Lúgok vizes oldatával nem reagálnak Króm hajlamos polioxo anionok képzésére 2CrO H+  Cr2O72- + H2O Izopolisavak: oxosavakból víz kondenzációja közben polimerizációval képződő többmagvú oxosavak. Ammónium-szulfid króm(III)-hidroxidot választ le. 2Cr3+ + 3S2- + 6H2O = Cr(OH)3 + 3H2S

9 Előállítás Króm: kromitot (krómvaskő) oxidálják
4FeCr2O4 + 8Na2CO3 + 7O2 = 8Na2CrO4 + 2Fe2O3 + 8CO2 kromátot kioldják, majd elektrolizálják szénnel redukálják Cr2O3-má Aluminotermiás eljárással krómmá redukálják Cr2O3 + 2Al = 2Cr + Al2O3 Molibdén: molobdenátból MoS2 + 3O2 = MoO2 + 2SO2 Wolfram CaWO4 + Na2CO3 = Na2WO4 + CaCO3 Na2WO4 + 2HCl = WO3 + 2NaCl + H2O WO3 + 3H2 = W + 3H2O oC-on

10 Előfordulás Krómvaskő (kromit) FeO.Cr2O3 krokoit PbCrO4
molibdenit MoS2 scheelit CaWO4 volframit (Fe, Mn)WO4

11 Felhasználás Króm: oldhatatlansága miatt kiváló korrózió ellenes bevonat Cr -Fe: ha króm tartalom eléri a 12%-ot - rozsdaálló Cr - Fe - Ni: rozsdamentes Cr - W - Fe: kemény Cr - Ni: rendkívül hő- és korrózióálló Molibdén: elektród alapanyag izzószálak - hőtágulós üveg katalizátor Wolfram: izzószálak hőálló ötvözet

12 A króm bioszervetlen kémiája
Króm(III)ion létfontosságú nyomelem Króm(VI)-t tartalmazó mutagén, karcinogén Glükoz tolerancia faktor (GTF) inzulinnak együtt a vércukorszintet szabályozza oktaéderes geometriájú komplex központi fémion Cr3+ Króm toxikus hatása kromátok, dikromátok fekélyt, allergiát okozhatnak Cr(VI) redukciójából keletkező Cr(V) és Cr(IV) és szabadgyökök a karosítók

13 Molibdén biológiai szerepe
létfontosságú nyomelem komplexeiben 4-6 ligandum kapcsolódik a krómionhoz tetraéderes vagy oktaéderes szerkezetűek redoxi reakciókat katalizáló enzimek kofaktora reduktázok: nitrogén megkötésben és nitrát redukxciójában van fontos szerepe oxidázok: xantint és aldehideket oxidálják csontok növekedését a rézzel együtt szabályozza Wolfram biológiai szerepe szén-dioxid hangyasavvá történő reakcióját katalizáló enzim wolfram tartalmú