Хромат калия K2CrO4: свойства, получение, применение
Хромат калия K2CrO4 — соль хромовой кислоты, ярко-жёлтое вещество с окислительными свойствами, молярная масса 194 г/моль.
Ключевые факты
- Формула
- K2CrO4
- Класс
- соль (средняя, окислитель)
- Молярная масса
- 194 г/моль для расчётов ЕГЭ; по массам IUPAC 194,20 г/моль
- Другие названия
- хромовокислый калий (устаревшее); жёлтый хромат калия
- Состояние
- твёрдое кристаллическое вещество
- Степень окисления хрома
- +6
- Связь
- ионная между K+ и CrO42−, внутри иона ковалентная полярная
- Кристаллическая решётка
- ионная
Что такое хромат калия?
Хромат калия образован катионом K+ и хромат-ионом CrO42−, в котором хром имеет высшую степень окисления +6. Его яркая лимонно-жёлтая окраска сразу отличает хромат от оранжевого дихромата, и именно по цвету их различают в заданиях.
Соль устойчива в щелочной и нейтральной средах, а при подкислении переходит в дихромат. Кроме того, хромат-ион образует цветные осадки с ионами бария, свинца и серебра, и это делает K2CrO4 полезным реактивом на эти катионы.
Какие физические свойства у хромата калия?
| Свойство | Значение |
|---|---|
| Агрегатное состояние | твёрдое кристаллическое вещество |
| Цвет и запах | лимонно-жёлтые кристаллы, без запаха |
| Растворимость в воде | хорошая: около 63 г в 100 г воды при 20 °C |
| Цвет раствора | жёлтый |
| Среда раствора | слабощелочная из-за гидролиза по аниону |
Какие химические свойства у хромата калия?
Реакции хромата калия в заданиях сводятся к трём группам: реакции обмена с образованием цветных осадков, переход в дихромат при подкислении и окислительные реакции, в которых хром(VI) восстанавливается до хрома(III).
- Обмен с солью бария: жёлтый осадокK2CrO4 + BaCl2 → BaCrO4↓ + 2KCl
- Обмен с солью свинца: жёлтый осадокK2CrO4 + Pb(NO3)2 → PbCrO4↓ + 2KNO3
- Обмен с нитратом серебра: кирпично-красный осадокK2CrO4 + 2AgNO3 → Ag2CrO4↓ + 2KNO3
- Подкисление: раствор из жёлтого становится оранжевым2K2CrO4 + 2HCl → K2Cr2O7 + 2KCl + H2O
- Окисление сульфида аммония в щелочной среде2K2CrO4 + 3(NH4)2S + 2H2O → 2Cr(OH)3↓ + 3S↓ + 6NH3↑ + 4KOH
Осадки хроматов различаются по цвету: хромат бария и свинца жёлтые, хромат серебра кирпично-красный. Это удобный способ определить катион в задании на качественные реакции.
Как получают хромата калия?
Из дихромата
Добавление щёлочи к оранжевому раствору дихромата калия превращает его в жёлтый хромат: ионы водорода связываются, и равновесие уходит к хромат-иону.
- K2Cr2O7 + 2KOH → 2K2CrO4 + H2O
Окислением хрома(III)
Гидроксид хрома(III) окисляют пероксидом водорода в щелочной среде: серо-зелёный осадок растворяется, и раствор становится жёлтым.
- 2Cr(OH)3 + 3H2O2 + 4KOH → 2K2CrO4 + 8H2O
Как распознать хромат калия? Качественная реакция
Хромат-ион распознают по лимонно-жёлтому цвету раствора. При добавлении соли бария выпадает жёлтый осадок хромата бария, нерастворимый в уксусной кислоте. Подкисление переводит жёлтый раствор в оранжевый.
- Ba2+ + CrO42− → BaCrO4↓
Где применяют хромата калия?
- лабораторный реактив для определения ионов бария, свинца и серебра;
- индикатор при титровании хлоридов по методу Мора;
- производство красителей и пигментов, например жёлтого крона;
- протрава в текстильной промышленности.
Меры предосторожности. Хромат калия токсичен: соединения хрома(VI) раздражают кожу, вызывают аллергию и считаются канцерогенными. Работать с ним можно только в перчатках и в вытяжном шкафу, а отходы собирают отдельно.
Чему равна молярная масса хромата калия?
M(K2CrO4) = 2·39 + 52 + 4·16 = 194 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 194,20 г/моль.
Посчитать молярную массу в калькуляторе · Количество вещества: n = m/M
Где хромат калия встречается на ЕГЭ?
- Задание 3: степень окисления и валентностьСтепень окисления хрома в хромате калия равна +6.
- Задание 19: окислитель и восстановительХромат как окислитель и переход хрома(VI) в хром(III).
- Задание 24: качественные реакцииКачественные реакции на катионы бария и свинца с помощью хромат-иона.
- Задание 30: реакция ионного обменаРеакции ионного обмена с образованием осадков хроматов.
Вопросы и ответы
Чему равна молярная масса хромата калия?
M(K2CrO4) = 2·39 + 52 + 4·16 = 194 г/моль.
Как отличить хромат калия от дихромата по цвету?
Раствор хромата лимонно-жёлтый, раствор дихромата оранжевый. Если подкислить жёлтый раствор, он станет оранжевым, а если добавить щёлочь к оранжевому, он пожелтеет.
Какой осадок образует хромат с ионами серебра?
Кирпично-красный хромат серебра Ag2CrO4. Он нерастворим в воде, и именно этот цвет сигнализирует о конце титрования в методе Мора.
Хромат калия сильный окислитель?
Менее сильный, чем дихромат. В щелочной среде он окисляет только сильные восстановители, например сульфид-ион, а в кислой среде переходит в дихромат и уже работает как окислитель.
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: калий K, хром Cr, кислород O.
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