Question

Какие свойства хрома лежат в основе использования его для изготовле- ния высококачественных сталей, для покрытия деталей и изготовления нагрева- тельных приборов. Составьте уравнения химических реакции, характеризующихотношение хрома к воздуху, воде и кислотам.

Answer 1

В зависимости от температур меняется и химическая активность хрома.Так при небольших температурах хром мало активен и взаимодействует только со фтором.С увеличением температуры от 600 0 C, начинает взаимодействовать с галогенами, серой, азотом, кремнием, бором, углеродом, кислородом.Реакция с кислородом протекает сначала довольно активно, но через некоторое время резко замедляется, так как поверхность покрывается тонкой чрезвычайно устойчивой пленкой, препятствующему дальнейшему окислению.Это явление получило название – пассивирование.Хром пассивируется холодными концентрированными H2SO4 и HNO3, однако при сильном нагревании он растворяется в этих кислотах:2Cr + 6H2SO4(конц.) = Cr2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2OCr + 6HNO3(конц.) = Cr(NO3)3 + 3NO2 + 3H2OДальше, уже при 1200 0 C пленка начинает разрушаться и окисление снова идет быстро.При 2000 0 C хром воспламеняется в кислороде с образованием темно-зеленого оксида Cr2O3.В сильных разбавленных кислотах - HCl и H2SO4, хром имеет свойство растворяться.В отсутствии воздуха при этом образуются соли Cr2+, а на воздухе - соли Cr3+:Cr + 2HCl = CrCl2+ H24Cr + 12HCl +3O2 = 4CrCl3 + 6H2OБлагодаря защитной пленке, хром не растворим кислотах в H3PO4, HClO4.Приведем основные химические реакции чистого хрома:1.При температурах 0…600 0 С:- реакция со фтором 2Cr + 3F 2 = 2CrF3

2. При температурах 600…1200 0 С:с серой 2Cr + 3S = Cr2 S3 

с углеродом 4Cr + 3С = Cr 4 C 3

с азотом 2Cr + N 2 = 2CrN 

с галогенами 2Cr + 3Cl2 = 2CrCl3 

с кремнием 4Cr + 3Si = Cr2Si3 

с кислородом 4Cr + 3O 2 = 2Cr2O3 

с серной кислотой 2Cr + 3H2SO4 =Cr2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O 

с бором Cr + B = CrB2. При температурах 1200…2000 0 С:- с кислородом 4Cr + 3O2 = 2Cr2O3

Answer 2

Хром - это металл, обладающий рядом уникальных свойств, которые обуславливают его широкое применение в различных областях промышленности.

Использование хрома для изготовления высококачественных сталей:

1. Улучшение коррозионной стойкости: Хром добавляется в сталь для образования хромовой пассивной пленки на поверхности, что делает сталь более устойчивой к окислению и коррозии, повышая ее долговечность. 2. Увеличение твердости и прочности: Хром образует твердые карбиды, такие как Cr23C6, в стали, что значительно повышает ее твердость и износостойкость.

Использование хрома для покрытия деталей:

Хромирование поверхности деталей предотвращает коррозию, придает эстетически привлекательный внешний вид и улучшает износостойкость.

Использование хрома для изготовления нагревательных приборов:

Хром высоко устойчив к окислению при высоких температурах, поэтому его используют в нагревательных элементах, таких как спирали нагревательных приборов.

Химические реакции хрома с окружающей средой:

С отношением к воздуху:

Хром вступает в реакцию с кислородом в воздухе при высоких температурах, образуя оксид хрома (III) или оксид хрома (VI): - 2 Cr + 3 O2 → 2 Cr2O3 (оксид хрома (III)) - 2 Cr + 3 O2 → 2 CrO3 (оксид хрома (VI))

Образовавшийся оксид хрома (III) является защитной пленкой, предотвращающей дальнейшую коррозию хрома.

С отношением к воде:

Хром химически инертен к воде при обычных условиях.

С отношением к кислотам:

Хром реагирует с различными кислотами, например: - 2 Cr + 6 HCl → 2 CrCl3 + 3 H2 (соляная кислота) - Cr + 6 HNO3 → 2 Cr(NO3)3 + 3 H2O + 3 NO2 (азотная кислота)

Эти реакции показывают, что хром может образовывать хлориды или нитраты в зависимости от кислоты, с которой он взаимодействует.

Хром, благодаря своим уникальным химическим свойствам, играет важную роль в различных сферах промышленности, начиная от создания высококачественных сталей до повседневного использования в покрытиях и нагревательных приборах.