Гидроксид хрома(III) Cr(OH)3: свойства, получение, применение
Гидроксид хрома(III) Cr(OH)3 — нерастворимый амфотерный гидроксид, молярная масса 103 г/моль.
Ключевые факты
- Формула
- Cr(OH)3
- Класс
- основание (амфотерный гидроксид, нерастворимый)
- Молярная масса
- 103 г/моль для расчётов ЕГЭ; по массам IUPAC 103,02 г/моль
- Другие названия
- гидроокись хрома(III)
- Состояние
- твёрдое вещество, студенистый осадок
- Степень окисления хрома
- +3
- Свойства
- амфотерный: реагирует с кислотами и щелочами
- Связи
- ионно-ковалентные; в школьном курсе — связь металла с группами OH
Что такое гидроксид хрома(III)?
Гидроксид хрома(III) — серо-зелёный студенистый осадок, который выпадает из растворов солей хрома(III) при добавлении щёлочи. Он нерастворим в воде, но заметно растворим в кислотах и в избытке щёлочи.
Для ЕГЭ он важен сразу двумя сторонами. Как амфотерный гидроксид он образует зелёные гидроксокомплексы, а в щелочной среде хром(III) окисляется сильными окислителями до жёлтого хромата — это основа многих задач на окислительно-восстановительные реакции.
Какие физические свойства у гидроксида хрома(III)?
| Свойство | Значение |
|---|---|
| Агрегатное состояние | твёрдое вещество, студенистый осадок |
| Цвет | серо-зелёный |
| Растворимость в воде | практически нерастворим |
| Растворимость в реагентах | растворяется в кислотах и в избытке щёлочи |
| Термическая устойчивость | при нагревании разлагается на зелёный оксид хрома(III) и воду |
Какие химические свойства у гидроксида хрома(III)?
Реакции гидроксида хрома(III) подчиняются амфотерности: кислоты, щёлочи в растворе и при сплавлении, разложение. К ним добавляется окисление хрома(III) в щелочной среде, которое нередко ловит невнимательных.
- С соляной кислотой: основные свойстваCr(OH)3 + 3HCl → CrCl3 + 3H2O
- Со щёлочью в растворе: зелёный гидроксокомплексCr(OH)3 + NaOH → Na[Cr(OH)4]
- Со щёлочью при сплавлении: хромитCr(OH)3 + NaOH → NaCrO2 + 2H2OУсловия: сплавление
- Разложение при нагревании2Cr(OH)3 → Cr2O3 + 3H2OУсловия: нагревание
- Окисление пероксидом водорода в щёлочи: жёлтый хромат2Na[Cr(OH)4] + 3H2O2 + 2NaOH → 2Na2CrO4 + 8H2O
Цвета помогают проверять ответ: хром(III) в растворах зелёный или фиолетовый, хромат даёт жёлтый, а дихромат оранжевый. Если в задаче сменился цвет, значит, изменилась и степень окисления хрома.
Как получают гидроксида хрома(III)?
Из соли хрома(III) и щёлочи
Гидроксид получают осаждением щёлочью из раствора соли хрома(III). Щёлочь вводят понемногу: избыток растворит осадок до зелёного гидроксокомплекса.
- CrCl3 + 3NaOH → Cr(OH)3↓ + 3NaCl
Совместным гидролизом
Соли хрома(III) и карбонаты друг друга усиливают в гидролизе: вместо карбоната хрома в осадок выпадает гидроксид, а газ выделяется как углекислый.
- 2CrCl3 + 3Na2CO3 + 3H2O → 2Cr(OH)3↓ + 6NaCl + 3CO2↑
Как распознать гидроксид хрома(III)? Качественная реакция
Ион хрома(III) выявляют по серо-зелёному осадку со щёлочью: в избытке реагента он растворяется, образуя ярко-зелёный раствор, а при добавлении кислоты осадок появляется снова и растворяется вновь.
- Cr3+ + 3OH− → Cr(OH)3↓
Где применяют гидроксида хрома(III)?
- получение соединений хрома и хромовых пигментов;
- зелёные пигменты для красок и стекла после превращения в оксид;
- дубление кожи соединениями хрома(III);
- лабораторный пример амфотерности и окисления.
Меры предосторожности. Соединения хрома вредны, а хроматы ядовиты. Работают в перчатках и очках и только с разрешения учителя; остатки собирают в отдельную ёмкость.
Чему равна молярная масса гидроксида хрома(III)?
M(Cr(OH)3) = 52 + 3·16 + 3·1 = 103 г/моль
Молярную массу вещества складывают из относительных атомных масс элементов с учётом индексов. На ЕГЭ массы округляют до целых, у хлора берут 35,5. Если брать массы IUPAC до сотых, получится 103,02 г/моль.
Посчитать молярную массу в калькуляторе · Количество вещества: n = m/M
Где гидроксид хрома(III) встречается на ЕГЭ?
- Задание 5: классы неорганических веществКлассификация: гидроксид хрома(III) — амфотерный гидроксид.
- Задание 6: свойства гидроксидов и солейСвойства гидроксидов: реагирует с кислотами и щелочами, по-разному в растворе и при сплавлении.
- Задание 19: окислитель и восстановительОкислитель и восстановитель: хром(III) в щелочной среде окисляется до хромата.
- Задание 31: цепочка неорганических превращенийЦепочки превращений с хромом: соль → гидроксид → гидроксокомплекс → хромат.
Вопросы и ответы
Чему равна молярная масса гидроксида хрома(III)?
M(Cr(OH)3) = 52 + 3·(16 + 1) = 103 г/моль.
Почему гидроксид хрома(III) называют амфотерным?
Он реагирует и с кислотами, давая соли хрома(III), и со щелочами, давая гидроксокомплексы или хромиты. Это признак амфотерного гидроксида.
Какого цвета раствор гидроксокомплекса хрома(III)?
Ярко-зелёного. Этот цвет сменяется на жёлтый, если окислить хром до хромата, например пероксидом водорода.
Чем гидроксид хрома(III) отличается от гидроксида алюминия?
Оба амфотерны, но хром(III) в щелочной среде можно окислить до хромата, а алюминий в таких условиях степень окисления не меняет. Кроме того, осадок хрома серо-зелёный, а не белый.
Потренироваться на заданиях
Страница объясняет вещество, а тренажёр помогает применить это в заданиях. В кабинете НейроМиши — задания ЕГЭ по химии с проверкой ответа и разбором ошибки. Начать можно без регистрации.
Связанные элементы, таблицы и вещества
Элементы в составе: хром Cr, кислород O, водород H.
Другие вещества
Источники
- ФИПИ: демоверсия, спецификация и кодификатор ЕГЭ по химии (проект на 2027 год) — номера заданий и перечень проверяемого содержания
- CIAAW (комиссия IUPAC по изотопам и атомным весам): стандартные атомные веса — атомные массы для молярной массы
- О. С. Габриелян. Химия: учебники для 8–9 и 10–11 классов — школьный уровень свойств, получения и применения веществ