Дихромат калия

Шаблон:Другие значения Шаблон:Карточка{{#invoke:check for unknown parameters|check |unknown= |ignoreblank= |preview= |showblankpositional= |CAS|ChEBI|ChemSpiderID|ECB|EINECS|H-фразы|InChI|InChIKey|NFPA 704|P-фразы|PubChem|R-фразы|RTECS|S-фразы|SMILES|nocat|Кодекс Алиментариус|ЛД50|ООН|ПДК|СГС|большие схемы|вещество1|вещество2|вещество3|вещество4|внешний вид|вращение|гибридизация|давление пара|диапазон прозрачности|динамическая вязкость|дипольный момент|заголовок|изображение|изображение слева|изображение справа|изображение2|изоэлектрическая точка|интервал трансформации|картинка|картинка малая|картинка2|картинка3D|картинка 3D|картинка3D2|кинематическая вязкость|конст. диссоц. кислоты|константа В. дер В.|координационная геометрия|коэфф. электр. сопротив.|кристаллическая структура|критическая плотность|критическая темп.|критическая точка|критическое давление|молярная концентрация|молярная масса|наименование|описание изображений слева и справа|описание изображения|описание изображения слева|описание изображения справа|описание изображения2|описание картинки|описание картинки2|описание картинки3D|описание картинки3D2|описание малой картинки|от. диэлектр. прониц.|плотность|поверхностное натяжение|показатель преломления|предел прочности|пределы взрываемости|примеси|проводимость|растворимость|растворимость1|растворимость2|растворимость3|растворимость4|рац. формула|сигнальное слово|скорость звука|сокращения|состояние|твёрдость|темп. воспламенения|темп. вспышки|темп. кипения|темп. кипения пр.|темп. плавления|темп. разложения|темп. самовоспламенения|темп. стеклования|темп. сублимации|температура размягчения|тепловое расширение|теплопроводность|теплоёмкость|теплоёмкость2|токсичность|традиционные названия|тройная точка|угол Брюстера|уд. электр. сопротивление|удельная теплота парообразования|удельная теплота плавления|фазовые переходы|хим. имя|хим. формула|ширина изображения|ширина изображения2|энергия ионизации|энтальпия кипения|энтальпия образования|энтальпия плавления|энтальпия растворения|энтальпия сгорания|энтальпия сублимации|ЕС|удельная теплота парообразования2|удельная теплота плавления2|Номер UN|эмпирическая формула|теплота парообразования|энтальпия раствородия|тепловое расширодие}}

Дихромат калия в фиале

Дихрома́т ка́лия (двухромовокислый калий, бихромат калия, техн. хро́мпик) — неорганическое соединение, калиевая соль дихромовой кислоты с химической формулой K₂Cr₂O₇, имеет вид оранжевых кристаллов. Обладает сильными окислительными свойствами, в связи с чем широко применяется во всех сферах химии, а также в фотографии, пиротехнике и различных областях промышленности. Высокотоксичен и канцерогенен.

Иногда хромпиком также называют смесь дихромата калия с концентрированной серной кислотой (хотя это неверно, см. далее), или дихромат натрия (Na₂Cr₂O₇).

Физические и химические свойства

Оранжевые кристаллы с температурой плавления 396 °C. Разлагается при нагреве выше 500 °C. Растворим в воде (г / 100 г): 4,6 (0 °C), 15,1 (25 °C), 37,7 (50 °C), незначительно растворим в этаноле. Сильный окислительШаблон:Sfn.

В водной среде существует в равновесии с другими полиоксохроматами, причём равновесие сильно сдвигается в сторону образования хромата в щелочной среде, а в кислой — наоборот:

$\mathrm{C}\mathrm{r}\mathrm{O}{\phantom{A}}_4{\phantom{A}}^{2-}\underset{\mathrm{O}\mathrm{H}{\phantom{A}}^{-}}{\stackrel{\mathrm{H}{\phantom{A}}^{+}}{\stackrel{-\rightharpoonup }{\leftharpoondown -}}}\mathrm{C}\mathrm{r}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}{\phantom{A}}_7{\phantom{A}}^{2-}$

На практике это хорошо заметно: при добавлении щёлочи к раствору дихромата цвет моментально меняется с оранжевого на жёлтый, при подкислении — наоборот.

В кислой среде окислительные свойства дихромата выражены наиболее сильно. В процессе окислительно-восстановительной реакции ионы дихромата восстанавливаются до фиолетовых или зелёных (в зависимости от координационного окружения) [[Хлорид хрома(III)|солей хрома(III)Шаблон:Sfn]] Например, дихромат калия окисляет галогенид-ионы галогенводородных кислот (кроме плавиковой — фтороводородной) до свободных галогенов:

${𝖪}_{\mathrm{𝟤}}𝖢{𝗋}_{\mathrm{𝟤}}{𝖮}_{\mathrm{𝟩}}\mathsf{+}\mathrm{𝟣}\mathrm{𝟦}𝖧𝖢𝗅\mathsf{\to }\mathrm{𝟤}𝖢𝗋𝖢{𝗅}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{+}\mathrm{𝟥}𝖢{𝗅}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{\uparrow }\mathsf{+}\mathrm{𝟤}𝖪𝖢𝗅\mathsf{+}\mathrm{𝟩}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮$

Или окисляет муравьиную кислоту до углекислого газа:

$\mathrm{K}{\phantom{A}}_2\mathrm{C}\mathrm{r}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}{\phantom{A}}_7+3\mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{O}\mathrm{H}+4\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{S}\mathrm{O}{\phantom{A}}_4⟶\mathrm{K}{\phantom{A}}_2\mathrm{S}\mathrm{O}{\phantom{A}}_4+\mathrm{C}\mathrm{r}{\phantom{A}}_2(\mathrm{S}\mathrm{O}{\phantom{A}}_4){\phantom{A}}_3+7\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}+3\mathrm{C}\mathrm{O}{\phantom{A}}_2$

Также в кислой среде при pH 3,0—3,5 обладает способностью окислять металлическое сереброШаблон:Sfn:

$\mathrm{𝟨}𝖠𝗀\mathsf{+}𝖢{𝗋}_{\mathrm{𝟤}}{O}_{\mathrm{𝟩}}^{\mathrm{𝟤}\mathsf{-}}\mathsf{+}\mathrm{𝟣}\mathrm{𝟦}{𝖧}^{\mathsf{+}}\mathsf{+}\mathrm{𝟨}{𝖾}^{\mathsf{-}}\mathsf{\to }\mathrm{𝟨}𝖠{𝗀}^{\mathsf{+}}\mathsf{+}\mathrm{𝟤}𝖢{𝗋}^{\mathrm{𝟥}\mathsf{+}}\mathsf{+}\mathrm{𝟩}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮$

Кристаллический дихромат калия при нагревании с серой и углеродом восстанавливается до оксида хрома (III)Шаблон:Sfn:

${𝖪}_{\mathrm{𝟤}}𝖢{𝗋}_{\mathrm{𝟤}}{𝖮}_{\mathrm{𝟩}}\mathsf{+}𝖲\mathsf{\to }𝖢{𝗋}_{\mathrm{𝟤}}{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{+}{𝖪}_{\mathrm{𝟤}}𝖲{𝖮}_{\mathrm{𝟦}}$

$\mathrm{𝟤}{𝖪}_{\mathrm{𝟤}}𝖢{𝗋}_{\mathrm{𝟤}}{𝖮}_{\mathrm{𝟩}}\mathsf{+}\mathrm{𝟥}𝖢\mathsf{\to }\mathrm{𝟤}𝖢{𝗋}_{\mathrm{𝟤}}{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{+}\mathrm{𝟤}{𝖪}_{\mathrm{𝟤}}𝖢{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{+}𝖢{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{\uparrow }$

Дихромат калия — исходное вещество для получения хромокалиевых квасцов. Их тёмно-фиолетовые кристаллы образуются в результате восстановления сернистым газом или этиловым спиртом раствора бихромата, подкисленного серной кислотой:

${𝖪}_{\mathrm{𝟤}}𝖢{𝗋}_{\mathrm{𝟤}}{𝖮}_{\mathrm{𝟩}}\mathsf{+}\mathrm{𝟥}𝖲{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖲{𝖮}_{\mathrm{𝟦}}\mathsf{+}\mathrm{𝟤}\mathrm{𝟥}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮\mathsf{\to }\mathrm{𝟤}𝖪𝖢𝗋\mathsf{(}𝖲{𝖮}_{\mathrm{𝟦}}{\mathsf{)}}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{*}\mathrm{𝟣}\mathrm{𝟤}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮\mathsf{\downarrow }$

${𝖪}_{\mathrm{𝟤}}𝖢{𝗋}_{\mathrm{𝟤}}{𝖮}_{\mathrm{𝟩}}\mathsf{+}\mathrm{𝟥}{𝖢}_{\mathrm{𝟤}}{𝖧}_{\mathrm{𝟧}}𝖮𝖧\mathsf{+}\mathrm{𝟦}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖲{𝖮}_{\mathrm{𝟦}}\mathsf{+}\mathrm{𝟣}\mathrm{𝟩}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮\mathsf{\to }\mathrm{𝟤}𝖪𝖢𝗋\mathsf{(}𝖲{𝖮}_{\mathrm{𝟦}}{\mathsf{)}}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{*}\mathrm{𝟣}\mathrm{𝟤}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮\mathsf{\downarrow }\mathsf{+}\mathrm{𝟥}𝖢{𝖧}_{\mathrm{𝟥}}𝖢𝖮𝖧$

Водные растворы дихромата калия обладают дубящими свойствами, в частности, задубливают желатинуШаблон:Sfn.

Дихромат калия в кислой среде легко окисляет многие органические соединения, например, алкены, алкины, углерод в альфа-положении к бензольному кольцу и другие группировки до максимально возможной степени окисления с образованием кетонов, карбоновых кислот или углекислого газа.

В сильнокислой среде превращается в ангидрид соответствующей (дихромовой) кислоты — триоксид хрома, который выпадает в виде тёмно-красного осадка:

$\mathrm{K}{\phantom{A}}_2\mathrm{C}\mathrm{r}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}{\phantom{A}}_7+\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{S}\mathrm{O}{\phantom{A}}_4⟶2\mathrm{C}\mathrm{r}\mathrm{O}{\phantom{A}}_3\mathrm{v}+\mathrm{K}{\phantom{A}}_2\mathrm{S}\mathrm{O}{\phantom{A}}_4+\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}$

Получение

Действие хлорида калия на дихромат натрия:

$\mathrm{𝟤}𝖪𝖢𝗅\mathsf{+}𝖭{𝖺}_{\mathrm{𝟤}}𝖢{𝗋}_{\mathrm{𝟤}}{𝖮}_{\mathrm{𝟩}}\mathsf{\to }{𝖪}_{\mathrm{𝟤}}𝖢{𝗋}_{\mathrm{𝟤}}{𝖮}_{\mathrm{𝟩}}\mathsf{+}\mathrm{𝟤}𝖭𝖺𝖢𝗅$

Подкисление раствора хромата калия:

$\mathrm{𝟤}{𝖪}_{\mathrm{𝟤}}𝖢𝗋{𝖮}_{\mathrm{𝟦}}\mathsf{+}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖲{𝖮}_{\mathrm{𝟦}}\mathsf{\to }{𝖪}_{\mathrm{𝟤}}𝖢{𝗋}_{\mathrm{𝟤}}{𝖮}_{\mathrm{𝟩}}\mathsf{+}{𝖪}_{\mathrm{𝟤}}𝖲{𝖮}_{\mathrm{𝟦}}\mathsf{+}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮$

Применение

Применяется при производстве красителей, при дублении кож и овчин, как окислитель в спичечной промышленности, пиротехнике, фотографии, живописи. Хромпик калиевый добавляют в охлаждающую жидкость для предохранения двигателя от коррозии и накипеобразования. Раствор хромпика в серной кислоте (так называемую хромовую смесь) применяют для мытья стеклянной посуды в лабораториях. В лабораторной практике используется в качестве окислителя, в том числе в аналитической химии (хроматометрия).

В чёрно-белой фотографии применяется в качестве отбеливателя для удаления металлического серебра из эмульсии. Не применяется в цветной фотографии, так как для отбеливания требует кислой среды, а при pH ⩽ 4 красители, образовавшиеся в эмульсии при цветном проявлении, обесцвечиваются. Вместо этого в цветной фотографии для отбеливания используются составы на основе гексацианоферрата(III) калия и железной соли трилона БШаблон:Sfn.

Безопасность

ВысокотоксиченШаблон:Sfn, канцерогенен, аллерген, брызги его раствора разрушают кожные покровы, дыхательные пути и хрящевые ткани. Среди соединений шестивалентного хрома наиболее токсичен. ПДК составляет 0,01 мг/м³ (в пересчёте на CrO₃)Шаблон:Sfn. При работе с дихроматом калия необходимо применять защиту органов дыхания и кожи.

Литература

• Шаблон:Книга
• Шаблон:Source
• Шаблон:Публикация
• Шаблон:Книга
• Шаблон:Книга
• Шаблон:Книга
• Шаблон:Публикация
• Шаблон:Книга