Окислительно-восстановительные свойства соединений хрома в различных средах

Цель урока:
Сформировать понятие о зависимости свойств соединений хрома от степени окисления элемента через организацию исследовательской деятельности на уроке.

Планируемые результаты
Учащиеся должны знать: зависимость окислительно-восстановительных возможностей хрома от степени окисления (низшая, промежуточная, высшая) в различных соединениях.
Учащиеся должны уметь: прогнозировать роль элемента как окислителя или восстановителя, а также продукты окислительно-восстановительного процесса в различных средах.

«Ни одна наука не нуждается в эксперименте в такой степени, как химия. Её основные законы, теории и выводы опираются на факты. Поэтому постоянный контроль опытом необходим»
Майкл Фарадей

Открытие и название хрома
Минерал, содержащий хром, был открыт близ Екатеринбурга в 1766 г. И.Г. Леманном и назван «сибирским красным свинцом». Сейчас этот минерал называется крокоитом. Известен и его состав – РbCrО4.
А в свое время «сибирский красный свинец» вызвал немало разногласий среди ученых. Тридцать лет спорили о его составе, пока, наконец, в 1797 г. французский химик Луи Никола Воклен выделил из него металл, который назвал хромом. PbCrO4+K2CO3 K2CrO4+PbCO3 . При нагревании K2CrO4 с соляной кислотой он получил CrCL3 , затем - Cr2O3, из которого путем нагревания с углем он выделил хром.
. Название «хром» предложили друзья Воклена, но оно ему не понравилось – металл не отличался особым цветом. Однако друзьям удалось уговорить химика, ссылаясь на то, что из ярко окрашенных соединений хрома можно получать хорошие краски.

Физические свойства хрома
Хром – это белый с голубоватым отливом блестящий металл, один из самых твердых металлов. Обладает высокой химической стойкостью. Один из важнейших металлов, используемых в производстве легированных сталей. Большинство соединений хрома имеет яркую окраску, причем самых разных цветов. За эту особенность элемент и был назван хромом, что в переводе с греческого означает «краска». Атомная масса хрома 51,996. В менделеевской таблице он занимает место в шестой группе. Температура плавления хрома зависит от его чистоты. Сейчас считают, что хром плавится при температуре около 1875°C. Температура кипения 2199°C. Плотность хрома меньше, чем железа; она равна 7,19.

Химические свойства хрома
хром при обычных условиях неактивный металл. Это объясняется тем, что его поверхность покрыта оксидной пленкой (Сr2О3). При нагревании оксидная пленка разрушается, и хром реагирует с простыми веществами при высокой температуре:
4Сr +3О2 = 2Сr2О3
2Сr + 3S = Сr2S3
2Сr + 3Cl2 = 2СrСl3
Взаимодействие хрома со сложными веществами:
При очень высокой температуре хром реагирует с водой:
2Сr + 3 Н2О = Сr2О3 + 3Н2↑
Хром реагирует с разбавленной серной и соляной кислотами:
Сr + Н2SО4 = СrSО4 + Н2↑
Сr + 2НСl= СrСl2 + Н2↑
Концентрированные серная соляная и азотная кислоты пассивируют хром.

Оксиды хрома

Гидроксиды хрома

Интеллектуальная разминка
В 1843 г. немецкий химик Рудольф Беттгер, который прославился как изобретатель современных спичек и взрывчатого вещества пироксилина, получил оранжево-красное кристаллическое вещество (NH4)2Cr2O7. Как обычно, он решил испытать это вещество на способность воспламеняться от горящей лучины. Насыпав на тарелку горку кристаллов, Беттгер поднес к ней горящую лучину. Перед ним предстала изумительная картина дымящего вулкана с вылетающими искрами, горка увеличивалась в размерах и приобрела зеленый цвет из-за образования оксида хрома(III).
(NH4)2Cr2O7 Cr2O3 + N2 + H2O ( внутримолекулярная ОВР)
Уравняйте данную реакцию методом электронного баланса.