130 likes | 423 Views
Krómcsoport elemei. Fizikai tulajdonságok. Elektronszerkezet: (n-1)d 4 ns 2 - Cr és Mo esetében d 5 s 1 a stabilabb (legtöbb párnélküli elektron) rendkívül magas op, fp (a wolframé a legmagasabb az elemek között) Cr ezüstfehér, Mo ezüstfehér, nehéz, W szürkés, kemény.
E N D
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
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
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
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
WO2 WO3 barna sárga, op magas, savanhidrid • CrO nem állandó, bázis anhidrid, erős redukálószer Cr2+ előállítása naszcensz hidrogénnel Cr3+ + H = Cr2+ + H+ • Cr2O3sötétzöld, vízben rosszul oldódik, amfoter Cr2O3+ 6HCl = 2CrCl3 +3H2O Cr2O3 + 2NaOH + H2O = 2Na[Cr(OH)4] • Cr(OH)3piszkoszöld, vízben rosszul oldódik, amfoter Cr(OH)3 + 3HCl = CrCl3 + 3H2O Cr(OH)3 + NaOH = Na[Cr(OH)4]
CrO3 króm(VI)-oxid vörös, higroszkópos, tűszerű kristályokat alkot K2Cr2O7 + H2SO4 = 2CrO3 + K2SO4 + H2O • valódi savanhidrid CrO3 + H2O = H2CrO4 krómsav (sárga) 2H2CrO4 = H2Cr2O7 + H2Odikrómsav (narancs) • CrO(O2)2 króm-peroxid, kék színű, éteres oldatban stabil K2Cr2O7 + 4H2O2 = 2CrO(O2)2 + KOH +3H2O
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 2CrO42- + 2H+ 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
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 1200 oC-on
Előfordulás • Krómvaskő (kromit) FeO.Cr2O3 • krokoit PbCrO4 • molibdenit MoS2 • scheelit CaWO4 • volframit (Fe, Mn)WO4
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
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
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