Оксид хрома(III) Cr2O3: свойства, получение, применение

Оксид хрома(III) Cr2O3 — амфотерный оксид, тёмно-зелёный тугоплавкий порошок, молярная масса 152 г/моль.

Ключевые факты

Формула
Cr2O3
Класс
оксид (амфотерный)
Молярная масса
152 г/моль для расчётов ЕГЭ; по массам IUPAC 152,00 г/моль
Другие названия
хромовая зелень (пигмент); окись хрома (устар.)
Состояние
твёрдое вещество
Степени окисления
Cr +3, O −2
Связь и строение
ионно-ковалентная связь, кристаллическая решётка прочная
Кристаллическая решётка
ионная (кристалл с высокой температурой плавления)
Характер
амфотерный: реагирует и с кислотами, и со щёлочами

Обновлено · Химия · Редакция НейроМиши

Что такое оксид хрома(III)?

Оксид хрома(III) — тугоплавкий зелёный порошок, устойчивый к свету, воздуху и большинству реагентов. Именно им окрашивают стёкла, керамику и краски в зелёный цвет. Хром здесь в степени окисления +3 — наиболее устойчивой для этого металла.

Вещество амфотерно: оно проявляет и основные, и кислотные свойства. Но после сильного прокаливания становится химически инертным и плохо растворяется даже в кислотах, поэтому реакции с ним обычно проводят при сплавлении. Кроме того, Cr2O3 можно восстановить алюминием и окислить до хроматов.

Какие физические свойства у оксида хрома(III)?

Физические свойства: оксид хрома(III) Cr2O3
СвойствоЗначение
Агрегатное состояниетвёрдое вещество
Цветтёмно-зелёный
Температура плавленияоколо 2430 °C, очень тугоплавкий
Растворимость в воденерастворим
Устойчивостьне разлагается при нагревании, не окисляется на воздухе

Какие химические свойства у оксида хрома(III)?

Реакции делят на три группы: основные свойства (с кислотами), кислотные свойства (со щёлочами и карбонатами при сплавлении) и окислительно-восстановительные (восстановление алюминием, окисление до хромата).

  1. С соляной кислотой: основные свойстваCr2O3 + 6HCl → 2CrCl3 + 3H2OУсловия: нагревание
  2. Со щёлочью при сплавлении: кислотные свойстваCr2O3 + 2NaOH → 2NaCrO2 + H2OУсловия: сплавление
  3. С карбонатом при сплавленииCr2O3 + Na2CO3 → 2NaCrO2 + CO2↑Условия: сплавление
  4. С алюминием: алюмотермияCr2O3 + 2Al → 2Cr + Al2O3Условия: нагревание
  5. Окисление до хромата в щелочной среде2Cr2O3 + 8NaOH + 3O2 → 4Na2CrO4 + 4H2OУсловия: сплавление

Продукт сплавления со щёлочью — хромит NaCrO2. В растворе амфотерные свойства Cr2O3 проявляются ещё в образовании гидроксокомплексов, но сплавление проще для записи в заданиях.

Как получают оксида хрома(III)?

Разложение дихромата аммония

При нагревании оранжевая соль «вулканчик» разлагается, образуя зелёную рыхлую массу оксида хрома(III), азот и воду.

  • (NH4)2Cr2O7 → Cr2O3 + N2↑ + 4H2O

Горение хрома и разложение гидроксида

Оксид получают сжиганием металла в кислороде либо прокаливанием гидроксида хрома(III).

  • 4Cr + 3O2 → 2Cr2O3
  • 2Cr(OH)3 → Cr2O3 + 3H2O

Как распознать оксид хрома(III)? Качественная реакция

Оксид узнают по зелёному цвету и по превращению в жёлтый хромат при сплавлении с содой и селитрой: сплав окрашивается в жёлтый цвет.

  • Cr2O3 + 3KNO3 + 2Na2CO3 → 2Na2CrO4 + 3KNO2 + 2CO2↑

Где применяют оксида хрома(III)?

  • зелёный пигмент для красок, стёкол и керамики;
  • абразивные пасты для полировки металлов;
  • сырьё для получения металлического хрома алюмотермией;
  • катализатор в некоторых промышленных процессах.

Меры предосторожности. Соединения хрома(III) значительно менее опасны, чем соединения хрома(VI), но пыль оксида раздражает дыхательные пути, поэтому работают в перчатках и респираторе.

Чему равна молярная масса оксида хрома(III)?

M(Cr2O3) = 2·52 + 3·16 = 152 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 152,00 г/моль.

Посчитать молярную массу в калькуляторе · Количество вещества: n = m/M

Где оксид хрома(III) встречается на ЕГЭ?

Вопросы и ответы

Чему равна молярная масса оксида хрома(III)?

M(Cr2O3) = 2·52 + 3·16 = 152 г/моль.

Почему оксид хрома(III) называют амфотерным?

Он реагирует и с кислотами, образуя соли хрома(III), и со щёлочами, образуя хромиты. Для амфотерных оксидов характерны оба вида реакций.

Почему прокалённый Cr2O3 плохо растворяется в кислотах?

После сильного нагревания кристаллическая решётка становится очень прочной и инертной. Растворять такой оксид в кислотах приходится долго и при нагревании, поэтому в заданиях чаще используют сплавление.

Как из оксида хрома(III) получить хром?

Нагреть его смесь с порошком алюминия: алюминий более активный металл и отнимает кислород. Такой способ называют алюмотермией.

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.

Задачи по теме — с проверкой Разбор заданий ЕГЭ по химии

Связанные элементы, таблицы и вещества

Элементы в составе: хром Cr, кислород O.

Другие вещества

Все вещества справочника · Таблица Менделеева

Источники