Формула сульфата хрома III – структура, свойства, применение, примеры вопросов

Хром (Cr), химический элемент 6-й группы (VIb) Периодической таблицы, используется в сплавах для повышения прочности и коррозионной стойкости - серый металл. Хром используется при закалке стали, производстве нержавеющей стали (названа потому, что не ржавеет) и производстве различных сплавов. Хромирование может использоваться для придания стали полированной поверхности.

Сульфат представляет собой оксоанион серы, полученный депротонированием обеих ОН-групп серной кислоты. Он играет роль человеческого метаболита, метаболита Saccharomyces cerevisiae и кофактора. Это оксоанион серы, оксид серы, неорганический анион и двухвалентный неорганический анион.

Сульфат хрома (III) Хром (сульфат III) — неорганическое соединение с соотношением хрома к сульфату 2:3. Формула сульфата хрома (III) — Cr ₂ (SO ₄ ) ₃ . Это также сине-серое твердое вещество, которое растворяется в воде. При нагревании он меняет цвет с синего на зеленый. Давайте узнаем формулу сульфата хрома (III) здесь.

Сульфат хрома (III) обычно представляет собой неорганическое соединение формулы Cr ₂ (SO ₄ ) ₃ .x(H ₂ O). x находится в диапазоне от 0 до 18. Кроме того, хорошо известен неопределенный, но коммерчески важный «основной сульфат хрома». Эти соли обычно имеют фиолетовое или зеленое твердое вещество, которое растворяется при помещении в воду. Его часто используют для дубления кожаных материалов.

Структура сульфата хрома (II)

Производство сульфата хрома (III)

• Сульфат хрома (III) образуется как побочный продукт процесса окисления Джонса. В этом процессе раствор дихромата натрия или бихромата калия растворяют в серной кислоте для окисления спирта.

3C₂H₅OH  +  2 K₂Cr₂O₇  +  8H₂SO₄    ⇢  2Cr(SO₄)₃  +  3CH₃COOH + 2H₂SO₄  + 11H₂O

• Сульфат хрома (III) также можно получить обработкой гидроксида хрома (III) разбавленной серной кислотой.

Cr(OH)₂ + H₂SO₄  ⇢  CrSO₄ + 2H₂O

• Сульфат хрома (III) образуется в результате реакции двойного замещения между хлоридом хрома и серной кислотой.

2CrCl₃ + 3H₂SO₄     ⇢  Cr₂(SO₄)₃ + 6HCl

Физические свойства сульфата хрома (III)

• Молярная масса - 392,16 г/моль (безводный)
• Это сине-серое твердое вещество
• Химическая формула Cr ₂ (SO ₄ ) ₃
• Температура плавления – 90 °С
• Температура кипения – выше 700 °C.
• Плотность -3,1 г/см³ (безводный)

Химические свойства сульфата хрома (III)

• Когда сульфат хрома (III) реагирует с фосфатом цезия, он дает фосфат хрома и сульфат цезия, что представляет собой реакцию двойного замещения.

Cr₂(SO₄)₃  +  2Cs₃PO₄    ⇢  2CrPO₄  + 3Cs₂SO₄

• При взаимодействии сульфата калия с сульфатом хрома (III) образуются хромо-калиевые квасцы.

K₂SO₄  +  Cr₂(SO₄)₃  +  24H₂O  ⇢  2KCr(SO₄)₂ . 12H₂O ⇣

Использование

• Используется как электролит для получения металлического хрома.
• Используется для хромирования других металлов в декоративных и защитных целях.
• Используется в качестве протравы для дубленой кожи.
• Придает зеленый цвет лакам, краскам, керамической глазури и чернилам.

Примеры вопросов

Вопрос 1: Как происходит окисление Cr в Cr ₂ (SO ₄ ) ₃ ?

Отвечать:

Now consider that the oxidation number of Cr is x.

 Since Cr₂(SO₄)₃ is a molecule, its oxidation number is 0.

This is the normal oxidation number of (SO₄) = -2.

Therefore, mathematically,

2 x + 3 (-2) = 0

2x = +6

x = +3

Cr₂(SO₄)₃ has an oxidation number of Cr of +3.

Вопрос 2: Каким соединением является сульфат хрома (III)? Он ионный или молекулярный?

Отвечать:

Chromium(III) Sulfate Cr₂(SO₄)₃ is an ionic compound, Cr is a metal with a Cr⁺³ cation, and sulfate is a SO₄^-2 anion. Sulfur and oxygen atoms are in parentheses, indicating covalent bonds between them. Cr has no square brackets, indicating that it is not a polyatomic ion.

Вопрос 3: Почему сульфат хрома III становится зеленым при нагревании?

Отвечать:

Chromium (III) complexes generally exhibit slow ligand exchange. When the aqueous Answer of this compound is heated, the color turns green as a result of the slow dissociation of the water ligand and the coordination of the sulfate ions.

Вопрос 4: Рассчитайте количество сульфат-ионов в 39,2 г сульфата хрома.

Отвечать:

Gram molecular mass of Cr2(SO4)3 = 392.6 g

No. of moles in 30 g of Cr₂(SO₄)₃ = 30/392.6 = 0.07 mol

1 mol of Cr₂(SO₄)₃ contains = 3 x 6.023 x 1023 sulfate ions

So, No. of Sulfate ions in 0.07 mol of Cr₂(SO₄)₃ will be= 0.07 x 3 x 6.023 x 1023

= 1.2648 x 10²³.

Вопрос 5: Как определить формулу сульфата хрома (III)?

Отвечать:

To determine the formula for chromium (III) sulfate, we use a criss-cross method that exchanges the charges carried by the cations and anions present in the ionic compound. Chromium III has a valence of 3 and sulfate has a valence of 2. Two chromium ions and three sulfate ions are required to balance the six valence bonds. Therefore, the charge carried by the chromium cation Cr⁺³ is written as an index of the sulfate anion SO₄^-2, and the charge carried by the sulfate anion SO₄^-2 is written as an index of the chromium cation Cr + 3. The polyatomic ion SO4-2 is enclosed in parentheses. Therefore, to obtain the formula for chromium (III) sulfate, exchange the charges of ions Cr⁺³ and SO₄^-2 to obtain Cr₂ and (SO₄)₃. If you write these two together, you will get Cr₂(SO₄)₃.

Вопрос 6: Какая польза от сульфата хрома?

Отвечать:

The uses of chromium sulfate are as follows:

1. Widely used in the leather industry in the tanning process.
2.  Used for dyeing textile dyes, especially khaki fabrics.  
3. Also used in green paints, ceramic glazes, and inks.  
4. Used in chrome plating to decorate and protect the metal. 

Вопрос 7: Растворяется ли сульфат хрома III в воде?

Отвечать:

Chromium sulfate (III) usually refers to an inorganic compound of formula Cr₂(SO₄)₃. x(H₂O), where the range of x is 0-18. In addition, “basic chromium sulfate”, which is not clearly defined but is commercially important, is known. These salts are usually purple or green solids that are soluble in water.