Реферат Дослідження властивостей хрому та його сполук - Банк рефератів, творів, доповідей

Міністерство освіти України

ТВОРЧА РОБОТА

ДОСЛІДЖЕННЯ ВЛАСТИВОСТЕЙ ХРОМУ І ЙОГО СПОЛУКІВ

Керівник Г.І. Астахова

Виконав учень 9 "В" класу Б.А.Кулаєв

Красноярськ, 2001 р.

Зміст

1.Історичні відомості 5

2. Хром у природі 7

3. Властивості хрому. Теоретична частина 8

3.1 Загальні відомості 8

3.2 Фізичні властивості 9

3.4 З'єднання хрому 13

3.4.2 Гідроксиди 14

4. Властивості хрому. Експериментальна частина 16

4.1 Досвід №1. Одержання оксиду хрому (III) 16

4.2 Досвід №2. Дослідження властивостей оксиду хрому (III) 16

4.3 Досвід №3. Окислювальні властивості солей хрому (VI) 17

4.4 Досвід №4. Дослідження властивостей солей хрому (VI) 17

4.5 Досвід №5. Перехід хромату в біхромат і назад 18

4.6 Досвід №6. Одержання малорозчинних солей хромових кислот 18

4.7 Досвід №7. Одержання гідроксиду хрому 19

5. Застосування хрому 19

5.1 Хромування 21

6. Екологічні проблеми 25

Додаток А 29

Хром та його сполуки активно використовуються у промисловому виробництві, особливо в металургії, хімічній, вогнетривкій промисловості. Область його застосування досить широка, тому поглиблене вивчення властивостей хрому є необхідним доповненням до відповідних розділів шкільної програми з хімії, тим більше, що в підручнику цей матеріал, на мою думку, незаслужено відсутній.

Дана робота присвячена вивченню основних фізичних та хімічних властивостей хрому та його сполук, що дозволяє оцінити важливість цього хімічного елемента.

1.Історичні відомості

В 1766 петербурзький професор хімії І.Г.Леман описав новиймінерал, знайдений на Уралі на Березовському руднику, за 15 кілометрів від Єкатеринбурга. Обробляючи камінь соляною кислотою, Леман отримав смарагдово-зелений розчин, а в білому осаді, що утворився, виявив свинець. Через кілька років, у 1770 році, Березовські копальні описав академік П.С.Паллас. «Березівські копальні, – писав він, – складаються з чотирьох копалень, які розробляються з 1752 року. У них поряд із золотом видобуваються срібло та свинцеві руди, а також знаходять чудовий червоний свинцевий мінерал, який не було виявлено більше в жодній іншій копальні Укаїни. Ця свинцева руда буває різного кольору (іноді схожого на колір кіноварі), важка та напівпрозора. Іноді маленькі неправильні пірамідки цього мінералу бувають вкраплені в кварц подібно до маленьких рубін. При подрібненні на порошок вона дає красиву жовту фарбу. ». Мінерал було названо «сибірським червоним свинцем». Згодом за ним закріпилася назва «крокоїт».

Приклад цього мінералу був наприкінці XVIII століття привезений Палласом до Парижа. Крокоїтом зацікавився відомий французький хімік Луї Нікола Воклен. В 1796 він піддав мінерал хімічному аналізу. «Усі зразки цієї речовини, які є в кількох мінералогічних кабінетах Європи, - писав Воклен у своєму звіті, - були отримані з цієї (Березівської) золотої копальні. Раніше рудник був дуже багатий на цей мінерал, проте кажуть, що кілька років тому запаси мінералу в руднику виснажилися і тепер цей мінерал купують на вагу золота, особливо, якщо він жовтий. Зразки мінералу, що не мають правильних обрисів або розколоті на шматочки, годяться для використання їх у живописі, де вони цінуються за своє жовто-жовтогаряче забарвлення, що не змінюється на повітрі. Красивий червоний колір, прозорість та кристалічна формасибірського червоного мінералу змусила мінералогів зацікавитися його природою та місцем, де його знайшли; велику питому вагу і супутня йому свинцева руда, природно, змушували припускати наявність свинцю у тому мінералі. »

1797 року Воклен повторив аналіз. Розтертий на порошок крокоїт він помістив у розчин вуглекислого калію і прокип'ятив. В результаті досвіду вчений отримав вуглекислий свинець та жовтий розчин, у якому містилася калієва сіль невідомої тоді кислоти. При додаванні до розчину ртутної солі утворювався червоний осад, після реакції зі свинцевою сіллю з'являвся жовтий осад, а введення хлористого олова фарбувало розчин зелений колір. Після осадження соляною кислотою свинцю Воклен випарував фільтрат, а червоні кристали (це був оксид шестивалентного хрому), що виділилися, змішав з вугіллям, помістив у графітовий тигель і нагрів до високої температури. Коли досвід було закінчено, вчений виявив у тиглі безліч сірих металевих голок, що зрослися, що важили в 3 рази менше, ніж вихідна речовина. Так уперше було виділено новий елемент. Один із друзів Воклена запропонував йому назвати елемент хромом (по-грецьки «хрому» - забарвлення) через яскравий різноманітний колір його сполук. Спочатку Воклену не сподобалася запропонована назва, оскільки відкритий ним метал мав скромне сіре забарвлення і начебто не виправдовував свого імені. Але друзі все ж таки зуміли умовити Воклена і після того, як французька Академія наук за всією формою зареєструвала його відкриття, хіміки всього світу внесли слово «хром» у списки відомих науці елементів.

В 1854 вдалося отримати чистий металевий хром електролізом водних розчинів хлориду хрому. У металургії, де витрата хрому для легування сталей дуже велика, використовують не сам хром, а його сплавзалізом – ферохром. Вперше ферохром був отриманий в 1820 відновленням суміші оксидів заліза і хрому деревним вугіллям в тиглі. У 1865 був виданий перший патент на хромисту сталь.

2. Хром у природі

Видобуток хромових руд у світі становить близько 12 млн. т. на рік, у тому числі 108 тис. т. в Україні. Головні виробники товарної хромової руди - ПАР, Казахстан, частку яких припадає понад 60% видобутку сировини щорічно.

У Красноярському краї родовища хрому відсутні. Але на правому березі р. Єнісей, у гирлі р. Березової (на південь від гирла р. Підкам'яна Тунгуска) є рудопрояв з виходом порід 1,5  4 м, вік порід оцінюється в 500 млн. років. Зміст чистого хрому в руді близько 42%.

За змістом Cr2O3 хромові руди поділяються на дуже багаті (більше 65%), багаті (65-52%), середні (52-45%), бідні (45-30%), убогі (30-10%). Руди, що містять понад 45% Cr2O3, не вимагають збагачення.

---