Metalet e grupit VI të nëngrupit dytësor (Cr, Mo, W). Krom molibden

Krom, molibden, tungsten

Ky artikull do të shqyrtojë kromin dhe nëngrupin e tij: molibden dhe tungsten. Për sa i përket përmbajtjes në koren e tokës, kromi (6∙10-3%), molibdeni (3∙10-4%) dhe tungsteni (6∙10-4%) janë elementë mjaft të zakonshëm. Ato gjenden ekskluzivisht në formën e komponimeve Minerali kryesor i kromit është minerali i hekurit të kromit (FeO∙Cr2O3). Nga xehet e molibdenit, minerali më i rëndësishëm është molibdeniti (MoS2), i mineraleve të tungstenit - mineralet wolframite (xFeWO4∙zMnWO4) dhe skeeliti (CaWO4). Kromi natyror përbëhet nga izotopet me numër masiv 50 (4.3%), 52 (83.8%), 53 (9.5%), 54 (2.4%), molibden - nga izotopet 92 (15.9%), 94 (9.1%), 95 ( 15.7%), 96 (16.5%), 97 (9.5%), 98 (23.7%), 100 (9.6%), dhe tungsten - nga izotopet 180 (0.1%), 182 (26.4%), 183 (14.4%) , 184 (30.7%), 186 (28.4%).

Vetitë fizike:

Kur kompaktohen, elementët janë metale me shkëlqim të bardhë në gri. Metalet shumë të pastra i përshtaten mirë përpunimit, por gjurmët e papastërtive u japin atyre fortësi dhe brishtësi.

Fatura:

Për të marrë krom elementar, është e përshtatshme të filloni nga një përzierje e oksidit të tij (Cr2O3) me pluhur alumini. Reagimi që fillon me ngrohjen vazhdon sipas ekuacionit (aluminotermia):

Cr2O3+2Al =Al2O3+2Сr+129 kcal

Kur prodhohet krom aluminotermik, zakonisht i shtohet pak CrO3 në Cr2O3 fillestar (për ta bërë procesin më energjik). Si rezultat i reaksionit, formohen dy shtresa, nga të cilat ajo e sipërme përmban oksid alumini të kuq (nga gjurmët e oksidit të kromit), dhe ajo e poshtme përmban afërsisht 99,5% krom. Reduktimi i MoO3 dhe WO3 me hidrogjen në metale ndodh lehtësisht mbi 500 °C.

Molibden dhe tungsten mund të përftohen duke reduktuar oksidet e tyre në temperatura të larta me qymyr ose hidrogjen. Kromi mund të merret në një mënyrë të ngjashme:

Cr2O3+3h3→2Cr+3h3O

WO3+3h3→W+3h3O

MoO3+3h3→Mo+3h3O

Molibdeniti shndërrohet në MoO3 duke shkrepur në ajër: 2MoS2+ 702 = 4S02+2MoO3

Gjithashtu, një nga mënyrat për të marrë krom është reduktimi i mineralit të hekurit të kromit me qymyr:

Fe(Cr02)2+2С→2С02+Fe+2Cr (rezultati është një aliazh hekuri dhe kromi - ferrokrom).

Për të marrë krom veçanërisht të pastër nga minerali i hekurit të kromit, fillimisht përftohet kromat, pastaj shndërrohet në dikromat (në një mjedis acid), më pas dikromati zvogëlohet me qymyr (për të formuar oksidin e kromit III), dhe më pas aluminotermia:

4Fe(Cr02)2+8Na2 CO3+702→8Na2CrO4+2Fe2O3+8С02

Na2Cr2O7+2C→Cr2O3+Na2CO3+С0

Cr2O3+2Al=Al2O3+2Сr+129 kcal

Në laborator, shpesh kryhet një reagim i ndryshëm:

(Nh5)2Cr2O7→N2+Cr2O3+4h3O dhe më pas reduktohet në krom siç përshkruhet më sipër.

Kjo është interesante:

Krom shumë i pastër mund të merret, për shembull, duke distiluar metalin e depozituar elektrolitikisht nën vakum të lartë. Është plastik, megjithatë, edhe kur ruhet në ajër, thith gjurmë gazesh (02, N2, H2) dhe humb plasticitetin e tij. Xeherorët e Cr, Mo dhe W zakonisht shkrihen jo në metale të pastra, por në lidhjet e tyre me përqindje të lartë me hekur. Materiali fillestar për përgatitjen e ferrokromit (të paktën 60% Cr) është vetë minerali i hekurit të kromit. Molibdeniti fillimisht shndërrohet në MoO3, nga i cili më pas përgatitet ferromolibden (të paktën 55% Mo). Volframitet e varfër me mangan mund të përdoren për të marrë ferrotungsten (65-80% W).

Karakteristikat kimike:

Në lidhje me ajrin dhe ujin, Cr, Mo dhe W janë mjaft të qëndrueshme në kushte normale. Në kushte të zakonshme, të tre metalet reagojnë dukshëm vetëm me fluorin, por me ngrohje të mjaftueshme ato kombinohen pak a shumë fuqishëm me metaloidë të tjerë tipikë. E përbashkëta e tyre është mungesa e ndërveprimit kimik me hidrogjenin. Kur lëvizni në nëngrupin nga lart poshtë (Cr-Mo-W), aktiviteti kimik i metaleve zvogëlohet. Kjo është veçanërisht e dukshme në qëndrimin e tyre ndaj acideve. Kromi është i tretshëm në HCI të holluar dhe h3SO4. Ata nuk kanë asnjë efekt në molibden, por ky metal tretet në h3SO4 të nxehtë dhe të fortë. Tungsteni është rezistent ndaj të gjitha acideve të zakonshme dhe përzierjeve të tyre (përveç një përzierjeje të acideve hidrofluorike dhe nitrik). Shndërrimi i molibdenit dhe tungstenit në një përbërje të tretshme realizohet më lehtë duke u lidhur me nitrat dhe sodë sipas skemës së mëposhtme:

E+ 3NaNO3+Na2CO3=Na2EO4+3NaNO2+C02

Tungstati i natriumit, i marrë nga volframiti nga shkrirja e ngjashme me sodën, zbërthehet me acid klorhidrik dhe h3WO4 i çliruar kalcinohet derisa të shndërrohet në WO3.

Të gjitha metalet formojnë okside amfoterike:

4Cr+302→2Cr2O3

Kjo është interesante:

Cr2O3 është një substancë e gjelbër e errët shumë zjarrduruese, e patretshme jo vetëm në ujë, por edhe në acide (me alkalet reagon vetëm në shkrirje, me acide vetëm me ato të forta (për shembull HCl dhe h3SO4) dhe vetëm në një gjendje të shpërndarë imët). shembujt janë më poshtë. Për shkak të ngjyrës së tij intensive dhe rezistencës së madhe ndaj ndikimeve atmosferike, oksidi i kromit është një material i shkëlqyer për prodhimin e bojrave të vajit (“jeshile kromi”).

4СrO3 →2Cr2O3+302

Të gjithë elementët formojnë halidet përkatëse, me ndërveprim të drejtpërdrejtë, ku shfaqin një gjendje oksidimi +3:

2E+3Hal2→2EHal3

Tretshmëria e Mo03 dhe W03 në ujë është shumë e ulët, por në alkalet ato treten për të formuar kripëra të acideve molibdik dhe tungstik. Këto të fundit në gjendje të lirë janë pluhura pothuajse të patretshëm me ngjyrë të bardhë (H2Mo04) ose të verdhë (h3W04). Kur nxehen, të dy acidet shkëputen lehtësisht nga uji dhe shndërrohen në oksidet përkatëse.

Mo03+2NaOH→Na2MoO4+h3O

W03+2NaOH→Na2WO4+h3O

Kripëra të ngjashme mund të merren gjithashtu duke shkrirë metalet me alkalet në prani të agjentëve oksidues:

2W+4NaOH+302→2Na2WO4+2h3O

W+2NaOH+3NaNO3→Na2WO4+3NaNO2+h3O

Po kështu edhe për molibdenin

2Mo+4NaOH+302→2Na2MoO4+2h3O

Mo+2NaOH+3NaNO3→Na2MoO4+3NaNO2+h3O

Përgjatë serisë Cr-Mo-W, forca e acideve h3EO4 zvogëlohet. Shumica e kripërave të tyre janë pak të tretshme në ujë. Nga derivatet e metaleve më të zakonshme, ato janë shumë të tretshme: kromatet - vetëm Na+, K+, Mg2+ dhe Ca2+, molibdatet dhe tungstatet - vetëm Na+ dhe K+. Kripërat e kromit zakonisht kanë ngjyrë të verdhë të çelur, CrO42- jon, Cr2O72- portokalli; Acidi molibdik dhe acidi tungstik janë të pangjyrë.

Tungsteni shpërndahet vetëm në një përzierje të acideve nitrik të koncentruar dhe hidrofluorik:

W+10HF+4HNO3→WF6+WOF4+4NO+7h3O

Acidi sulfurik i përqendruar gjithashtu vepron në molibden:

2Mo+6h3 SO4(konc.)→ Mo2 (SO4)3+3SO2+6h3O

Kromi ndikohet nga HCl dhe h3SO4 (i holluar) dhe h3SO4 (i përqendruar), por i përqendruar - vetëm kur nxehet, pasi kromi pasivohet nga acidi sulfurik i përqendruar:

27h3SO4(konc.)+16Cr=8Cr2(SO4)3+24h3O+3h3S

2Cr+6HCl→2CrCl3+3h3

3h3 SO4+2Cr→Cr2(SO4)3+3h3

Duke qenë një anhidrid tipik i acidit, CrO3 shpërndahet në ujë për të formuar një acid kromi me forcë mesatare - h3CrO4 (me mungesë të CrO3) (ose acid dikromi, me një tepricë të CrO3-h3Cr2O7 është helmues dhe është shumë i fortë). agjent oksidues.

h3O+2СrO3(g)→h3Cr2O7

h3O+СrO3(javë)→h3CrO4

2СrO3+12HCl→2CrCl3+3Cl2+6h3O

Përveç acideve të llojit h3CrO4 (kripërat e kromit) për kromin dhe analogët e tij, ka edhe ato që korrespondojnë me formulën e përgjithshme h3Cr2O7 (kripërat bikromate).

Tretësirat e dikromateve tregojnë një reaksion acid për faktin se joni Cr2O72- reagon me ujin sipas skemës

h3O+Cr2O72-→2НCrO4→ 2Н++2CrO42-

Siç shihet nga ekuacioni, shtimi i acideve (joneve H+) në tretësirë duhet të zhvendosë ekuilibrin në të majtë dhe shtimi i alkaleve (joneve OH-) në të djathtë. Në përputhje me këtë, është e lehtë të merren kromate nga bikromatet, dhe anasjelltas, për shembull, nga reagimet:

Na2 Cr2O7+2NaOH = 2Na2CrO4+h3O

2K2CrO4+h3SO4=K2SO4+K2Cr2O7+h3O

Kripërat e acideve kromike në një mjedis acid janë agjentë të fortë oksidues. Për shembull, ato oksidojnë HI në të ftohtë, dhe kur nxehen, HBr dhe HCl, ekuacioni i reagimit në përgjithësi formon:

Na2 CrO4+14НHal = 2NaHal + 2СrHal3+3Hal2+7h3

Kjo është interesante:

Një përzierje e vëllimeve të barabarta të një tretësire të ngopur në të ftohtë të K2Cr2O7 dhe h3SO4 të koncentruar ("përzierje kromi"), e cila ka një efekt shumë të fortë oksidues, përdoret në laboratorë për larjen e enëve kimike të qelqit.

Ndërveprimi i CrO3 dhe gazit të klorurit të hidrogjenit prodhon klorur kromil (CrO2Cl2), i cili është një lëng i kuq në kafe. Komponimet e kësaj përbërje janë të njohura edhe për Mo dhe W. Të gjitha bashkëveprojnë me ujin sipas skemës së mëposhtme:

EO2 Cl2+2h3O→h3EO4+2HCl

Kjo do të thotë se kloruri i kromit është kloruri acid i acidit kromik. Kloruri i kromit është një agjent i fortë oksidues.

CrO2Cl2+h3O+KCl→KCrO3Cl+2HC

Kromi shfaq disa gjendje oksidimi (+2, +3, +4, +6 Derivatet e molibdenit dhe tungstenit do të merren parasysh pjesërisht, vetëm ato ku këto metale shfaqin gjendjen kryesore të oksidimit: +6).

Kjo është interesante:

Komponimet ku kromi dhe analogët e tij shfaqin gjendje oksidimi + 2 dhe +4 janë mjaft ekzotikë. Oksidi bazë CrO (i zi) korrespondon me gjendjen e oksidimit +2. Kripërat Cr2+ (tretësirat blu) fitohen duke reduktuar kripërat Cr3+ ose dikromatet me zink në një mjedis acid (“me hidrogjen në momentin e ndarjes”).

Dioksidet e analogëve të kromit - kafe Mo02 dhe W02 - formohen si produkte të ndërmjetme gjatë ndërveprimit të metaleve përkatës me oksigjenin dhe gjithashtu mund të përftohen duke reduktuar oksidet e tyre më të larta me gaz amoniak (ato janë të patretshëm në ujë dhe kur nxehen në ajër ato lehtë shndërrohen në triokside):

Mo03+h3→MoO2+h3O

3W03+2Nh4→N2+3h3O+3W02

2W03+C→CO2+2W02

Gjithashtu, për të marrë oksid kromi tetravalent, mund të përdoret reagimi i mëposhtëm:

2СrO3 →2CrO2+02

Funksioni kryesor i dioksideve është halogjenet e molibdenit katërvalent dhe tungstenit. MoCl4 kafe, e formuar si rezultat i ndërveprimit të Mo02 me klorin kur nxehet në prani të qymyrit, sublimohet lehtësisht në formën e avujve të verdhë:

Mo02+2Cl2+2C→MoCl4+2CO

Siç u tha më lart, komponimet ku kromi shfaq një gjendje oksidimi +:6 ose +3 janë më tipike.

Trioksidi i dikromit përgatitet nga reaksioni:

4Cr+302→2Cr2O3

Por, më shpesh, Cr2O3 dhe kripërat që korrespondojnë me acidin kromik zakonisht merren jo nga metali, por nga reduktimi i derivateve të kromit gjashtëvalent, për shembull, nga reagimi:

K2Cr2O7+3S02+h3SO4=K2SO4+Cr2SO4)3+h3O

Veprimi i një sasie të vogël të alkalit në një tretësirë të Cr2(SO4)3 mund të prodhojë një precipitat blu të errët të hidratit të oksidit të kromit Cr(OH)3, i cili është pak i tretshëm në ujë. Ky i fundit ka karakter amfoterik të përcaktuar qartë. Me acide jep kripëra të oksidit të kromit, dhe nën veprimin e alkaleve të tepërta formon një kompleks me anionin [Cr(OH)6] 3-, ose krijohen kripëra kromit.

Cr(OH)3+3HCl=CrCl3+3h3O

Cr(OH)3+KOH=K3[Cr(OH)6]+2h3O

Cr(OH)3+KOH=КCrO2+2h3O

2NaCrO2+3Br2+8NaOH=6NaBr+2Na2CrO4+4h3O Cr2(SO4)3+3h302+10NaOH=3Na2SO4+2Na2CrO4+8h3O

5Cr2O3+6NaBrO3+2h3O=3Na2Cr2O7+2h3Cr2O7+3Br2

Gjendja e oksidimit të kromit +6 korrespondon me oksidin e kromit: CrO3 mund të merret nga reaksioni:

K2Cr2O7+h3SO4→ 2CrO3+K2SO4+h3O

Ky oksid, siç përshkruhet më sipër, ka 2 acide: krom dhe dikromik. Derivatet kryesore të këtyre acideve që duhet të dini janë K2Cr2O7 dhe Na2CrO4 ose Na2Cr2O7 dhe K2CrO4 të dyja këto kripëra janë agjentë shumë të mirë oksidues.

2K2CrO4+3(Nh5)2S+8h3O=2Сr(OH)3+3S+4KOH+ 6Nh5OH

K2Cr2O7+7h3SO4+6NaI→K2SO4+(Cr2SO4)3+3Na2SO4+7h3O+3I2

4h302+K2Cr2O7+h3SO4 →CrO5+K2SO4+5h3O

Molekula CrO5 ka një strukturë. Kjo është një kripë e peroksidit të hidrogjenit.

Na2CrO4+BaCl2→BaCrO4↓+2NaCl (reaksion cilësor ndaj kationit të bariumit 2+, precipitat i verdhë)

K2Cr2O7+3Na2 SO3+4h3SO4→Cr2(SO4)3+K2SO4+3Na2 SO4+4h3O

K2Cr2O7+7h3 SO4+3Na2S→3S +Cr2(SO4)3+K2SO4+3Na2SO4+7h3O

K2Cr2O7+4h3SO4+3C2H5OH→Cr2(SO4)3+K2SO4+3Ch4COH+7h3O

3h3C=CH-Ch3-Ch4+5K2Cr2O7+20h3SO4=

3h4C-Ch3-COOH+3C02+5Cr2(SO4)3+5K2SO4+ 23h3O

Të gjithë derivatet e kromit gjashtëvalent janë shumë toksikë. Kur janë në kontakt me lëkurën ose mukozën, ato shkaktojnë acarim lokal (nganjëherë me formimin e ulcerave), dhe kur thithen në gjendje të spërkatur, kontribuojnë në zhvillimin e kancerit të mushkërive. Përmbajtja maksimale e lejuar në ajrin e ambienteve industriale konsiderohet të jetë 0.0001 mg/l.

Aplikimi:

Futja e Cr, Mo dhe W në përbërjen e çeliqeve rrit shumë fortësinë e tyre. Çelikë të tillë përdoren kryesisht në prodhimin e tytës së pushkëve dhe armëve, pllakave të blinduara, sustave dhe veglave prerëse. Në mënyrë tipike, këto çeliqe janë gjithashtu shumë rezistente ndaj ndikimeve të ndryshme kimike.

Kjo është interesante:

Molibden u gjet në shpatat e lashta japoneze dhe tungsteni u gjet në kamat e Damaskut. Edhe një shtesë e vogël e molibdenit (rreth 0.25%) përmirëson shumë vetitë mekanike të gize.

Çeliku që përmban 15-18% W, 2-5% Cu dhe 0,6-0,8% C mund të nxehet shumë pa humbje të fortësisë. Me një përmbajtje prej më shumë se 10% Cr, çeliku pothuajse nuk ndryshket. Prandaj, në veçanti, fletët e turbinave dhe bykët e nëndetëseve janë bërë prej tij. Lidhja prej 35% Fe, 60% Cr dhe 5% Mo dallohet për rezistencën e saj ndaj acidit. Kjo vlen në një masë edhe më të madhe për lidhjet e Mo dhe W, të cilat në shumë raste mund të shërbejnë si zëvendësim për platinin. Lidhja W me Al ("partinium") përdoret në prodhimin e motorëve të automobilave dhe avionëve. Lidhjet me bazë molibden ruajnë forcën mekanike në temperatura shumë të larta (por kërkojnë një shtresë mbrojtëse nga oksidimi, përveç futjes së tij në çeliqe speciale, kromi përdoret për veshjen e produkteve metalike sipërfaqja e të cilave duhet të sigurojë rezistencë të madhe ndaj konsumit (kalibra, etj.). . Veshja e tillë e kromit kryhet në mënyrë elektrolitike, dhe trashësia e filmave të kromit të aplikuar, si rregull, nuk kalon 0,005 mm. Metali i molibdenit përdoret kryesisht në industrinë e vakumit elektrik. Zakonisht përdoret për të bërë varëse për filamente të llambave elektrike. Meqenëse tungsteni është më refraktarja nga të gjitha metalet, ai është veçanërisht i përshtatshëm për prodhimin e fijeve të llambave të lehta, disa lloje të ndreqësve të rrymës alternative (të quajtur kenotrons) dhe antikatodat e tubave me rreze X me fuqi të lartë. Tungsteni është gjithashtu i një rëndësie të madhe për prodhimin e lidhjeve të ndryshme super të forta që përdoren si majë për prerëse, shpuese etj.

Kripërat e oksidit të kromit përdoren kryesisht si mordantë për ngjyrosjen e pëlhurave dhe për rrezitje të lëkurës së kromit. Shumica e tyre janë shumë të tretshëm në ujë. Nga ana kimike, këto kripëra janë interesante në atë se ngjyra e tretësirave të tyre ndryshon në varësi të kushteve (temperatura e tretësirës, përqendrimi i saj, aciditeti etj.) nga e gjelbër në vjollcë.

Redaktori: Galina Nikolaevna Kharlamova

www.teslalab.ru

çfarë e bën kromin, nikelin dhe molibdenin

Kromi, nikeli dhe molibdeni janë elementët më të rëndësishëm të lidhjes në çelik. Ato përdoren në kombinime të ndryshme dhe përftohen kategori të ndryshme të çeliqeve të aliazhuar: krom, krom-nikel, krom-nikel-molibden dhe çeliqe të ngjashme të lidhur.

Ndikimi i kromit në vetitë e çeliqeve

Tendenca e kromit për të formuar karbide është mesatare midis elementëve të tjerë aliazh që formojnë karabit. Në një raport të ulët Cr/C të përmbajtjes së kromit në raport me hekurin, formohet vetëm çimentiti i tipit (Fe,Cr)3C. Me një rritje të raportit të përmbajtjes së kromit ndaj karbonit në çelikun Cr/C, shfaqen karbide të kromit të formës (Cr,Fe)7C3 ose (Cr,Fe)23C6 ose të dyja. Kromi rrit aftësinë e çeliqeve për t'u ngurtësuar termikisht, rezistencën e tyre ndaj korrozionit dhe oksidimit, siguron forcë të shtuar në temperatura të ngritura dhe gjithashtu rrit rezistencën ndaj konsumit gërryes të çeliqeve me karbon të lartë.

Karbitet e kromit janë gjithashtu rezistente ndaj konsumit. Ata janë ata që u ofrojnë qëndrueshmëri teheve të çelikut - nuk është më kot që tehet e thikës janë bërë nga çeliqet e kromit. Karbitet komplekse krom-hekur hyjnë në tretësirën e ngurtë të austenitit shumë ngadalë - prandaj, kur ngrohni çeliqe të tillë për forcim, kërkohet një ekspozim më i gjatë në temperaturën e ngrohjes. Kromi konsiderohet me të drejtë elementi më i rëndësishëm aliazh në çelik. Shtimi i kromit tek çeliqet bën që papastërtitë si fosfori, kallaji, antimoni dhe arseniku të ndahen në kufijtë e kokrrave, gjë që mund të shkaktojë brishtësinë e temperamentit në çeliqet.

Ndikimi i nikelit në vetitë e çeliqeve

Nikeli nuk formon karbide në çelik. Tek çeliqet, është një element që nxit formimin dhe ruajtjen e austenitit. Nikeli rrit forcimin e çeliqeve. Në kombinim me kromin dhe molibdenin, nikeli rrit më tej aftësinë e ngurtësimit termik të çeliqeve dhe ndihmon në rritjen e qëndrueshmërisë dhe rezistencës ndaj lodhjes së çeliqeve. Duke u tretur në ferrit, nikeli rrit viskozitetin e tij. Nikeli rrit rezistencën ndaj korrozionit të çeliqeve austenitike krom-nikel në tretësirat e acidit jooksidues.

Ndikimi i molibdenit në vetitë e çeliqeve

Molibdeni formon lehtësisht karbide në çelik. Ai tretet vetëm pak në çimentit. Molibdeni formon karbide të molibdenit pasi përmbajtja e karbonit të çelikut bëhet mjaft e lartë. Molibden është në gjendje të sigurojë forcim termik shtesë gjatë kalitjes së çeliqeve të ngurtësuar. Rrit rezistencën e zvarritjes së çeliqeve me aliazh të ulët në temperatura të larta.

Aditivët e molibdenit ndihmojnë në rafinimin e kokrrizave të çeliqeve, rrisin ngurtësimin e çeliqeve me trajtimin termik dhe rrisin forcën ndaj lodhjes së çeliqeve. Çeliqet aliazh që përmbajnë 0,20-0,40% molibden ose të njëjtën sasi vanadiumi ngadalësojnë shfaqjen e brishtësisë së temperamentit, por nuk e eliminojnë plotësisht atë. Molibden përmirëson rezistencën ndaj korrozionit të çeliqeve dhe për këtë arsye përdoret gjerësisht në çelik inox ferrit me aliazh të lartë dhe në çelik inoksi austenitik krom-nikel. Përmbajtja e lartë e molibdenit zvogëlon ndjeshmërinë e çelikut inox ndaj korrozionit me gropa. Molibden ka një efekt forcues shumë të fortë të tretësirës së ngurtë në çeliqet austenitikë që përdoren në temperatura të larta.

Burimi: Steel Heat Treatment: Metalurgy and Technologies, ed. G. E. Totten, 2006

steel-guide.ru

Krom, molibden, tungsten

	Metalet VIB-nëngrupe
		Karakteristikat e përgjithshme
		Nëngrupi VI B formohet nga d-elementet: Cr, Mo, W.

		Elektronet e valencës:



	oksigjenit	Kalimi i një elektroni nga ns-orbitalin(n–1)d

		kapur nga qëndrueshmëria e konfigurimit elektronik d
		Substanca të thjeshta - metale, gri argjendi,
		të rënda, me pika të larta shkrirjeje, të cilat
		të rënda, me pika të larta shkrirjeje, të cilat

		rritet kur shkon nga kr	në W. Tungsten është më
		rritet kur shkon nga kr	në W. Tungsten është më
		metal zjarrdurues (pika e shkrirjes 3410°C).

		Elementet Mo dhe W janë më të ngjashëm me njëri-tjetrin,

	molibden	sesa me krom. Për Mo dhe W, më e larta
		gjendja e oksidimit dhe komponimet e zakonshme në
		gjendja e oksidimit dhe komponimet e zakonshme në

		Gjendja e oksidimit + 6.
		Për Cr, gjendjet e oksidimit janë të njohura: 3, 6 dhe ma-
		Për Cr, gjendjet e oksidimit janë të njohura: 3, 6 dhe ma-
		me rezistencë të ulët +2. Gjendja e oksidimit +3 është më së shumti
	tungsteni
	tungsteni
		toychiva. Komponimet Cr(+6) janë agjentë të fortë oksidues, dhe

		Komponimet Cr(+2) janë agjentë reduktues.
		Komponimet Cr(+2) janë agjentë reduktues.
		Ngjashmëria më e madhe e elementeve të nëngrupit VIB
		Ngjashmëria më e madhe e elementeve të nëngrupit VIB

		shfaqin shkallën më të lartë të oksidimit, shpreh
		shfaqet në karakterin acidik të oksideve më të larta dhe hidroksi-

dhe në aftësinë e oksoanioneve për t'u polimerizuar.

2CrO42– + 2H+  Cr2O72–

7MoO42– +8 H+  Mo7O246–

12WO42– +14 H+  W12O4110– + 7h3O

Elementi Cr është mjaft i zakonshëm, përmbajtja e tij në koren e tokës është

është rreth 0.01%. Përmbajtja e Mo dhe W është ~10 – 4%.

Ekzekutuesi:

Ngjarja Nr.

Përbërjet Cr(+3) mbizotërojnë në natyrë. Më i rëndësishmi është oksidi i përzier FeO Cr2O3 (kromit mineral). Ndër përbërjet natyrore

Mo dhe W dominohen nga komponimet Me(+6): CaWO4 – scheelite, (Fe,Mn)WO4 –

wolframite, willite – CaMoO4. Për të marrë Mo, përdoret gjithashtu molibid.

denito – MoS2. Ndër përbërjet natyrore të Cr, është i njohur një mineral në të cilin kromi është në gjendje oksidimi +6 - krokoiti PbCrO4. Elementi Cr u zbulua për herë të parë në këtë mineral.

Vlera më e madhe praktike e metaleve të nëngrupit VIB

ka krom.

Gjendjet karakteristike të oksidimit

Gjendja më e qëndrueshme e oksidimit është + 3. Komponimet Cr(+6).

– agjentë të fortë oksidues. Komponimet Cr(+2) janë të paqëndrueshme në tretësirat ujore;

ato oksidohen në Cr(+3), duke reduktuar ujin.

Karakteri acid-bazik i oksideve dhe hidroksideve të Cr është natyrshëm për shkak të

ndryshon në varësi të gjendjes së oksidimit: në gjendjen e oksidimit +3, oksidi dhe hidroksidi janë amfoterikë, dhe në gjendjen më të lartë të oksidimit kanë karakter acid.

Në tretësirat ujore, Cr(+3) ekziston në formën e aquacations 3+,

që për thjeshtësi shënohet si Cr3+.

Kromi në gjendje të lartë oksidimi është në tretësirë në formën e kaut

koanionet: CrO42– dhe Cr2O72–.

Komponimet natyrore dhe prodhimi i metaleve

Kromiti mineral FeO Cr2O3 përdoret për të prodhuar krom dhe një aliazh kromi me hekur - ferrokrom, i cili është i nevojshëm.

i përshtatshëm për prodhimin e çelikut inox

Oriz. Kromiti FeO.Cr2O3 është minerali kryesor që përdoret për të marrë Cr

Për të marrë ferrokrom, kromi reduktohet me qymyr.

FeCr2O4 + 4C = Fe + 2Cr + 4CO

Së bashku me oksidet e Cr reduktohen edhe oksidet e Fe që përmbahen në mineral. Merrni

reduktimi i kromit me përmbajtje minimale të Fe

dhe C përfshin disa faza:

Shkrirja alkaline oksidative:

4FeCr2O4 + 20NaOH(shkrihet) + 7O2 = 8Na2CrO4 + 4Na2FeO2 + 10h3O

Pas ftohjes, shkrirja shpëlahet me ujë dhe precipitohet në formën e Na2Cr2O7. 2Na2CrO4 + H2SO4 = Na2Cr2O7 + Na2SO4 + h3O

Na2Cr2O7 + 2C = Na2CO3 + Сr2O3 + CO

Pastaj oksidi Cr2O3 reduktohet me alumin:

Сr2O3 + 2Al = 2Cr + Al2O3

Substanca e thjeshtë

Kromi është një metal gri i lehtë me një shkëlqim kaltërosh me një pikë shkrirjeje 1857°C. Dendësia – 7,2 g/cm3. Kromi është shumë i vështirë dhe

metal rezistent ndaj korrozionit. Në ajër, ai është i mbuluar me një shtresë të hollë dhe të dendur të oksidit inert Cr2O3 dhe praktikisht nuk oksidohet, edhe në prani.

lagështia. Në oksigjen në temperatura të larta, kromi digjet dhe formohet

Unë ha oksid Cr2O3.

Kur nxehet, kromi reagon me halogjenet dhe squfurin, azotin.

Potenciali i elektrodës Ео (Cr3+/Cr) = – 0,74 V, kromi tretet në acide të holluara me çlirimin e hidrogjenit.

Në acidet sulfurik dhe nitrik të përqendruar, kromi pasivizohet.

Komponimet e kromit

Shumica dërrmuese e përbërjeve të kromit janë me ngjyrë.

Përbërjet e kromit (+3) kanë ngjyrë vjollce në të gjelbër dhe

Përbërjet e kromit (+6) _ nga e verdha në të kuqe

Për shkak të ngjyrave të ndryshme të përbërjeve të tij, elementi mori emrin e tij - "krom",

që do të thotë "ngjyrë" në greqisht.

Përbërjet e kromit (+6)

Të gjitha përbërjet Cr(+6) shfaqin veti të forta oksiduese.

Oksidi CrO3 është një substancë kristalore e kuqe e errët, një higro-oksid

skopik dhe shumë helmues.

CrO3 fitohet nga reaksioni:

K2CrO4 + 2H2SO4 (konc.) = 2KHSO4 + CrO3 + h3O

Oksidi CrO3 reagon me ujin për të formuar dy acide h3CrO4 dhe

H2Cr2O7, i njohur vetëm në tretësirë.

Në një tretësirë ujore vendoset ekuilibri:

Cr2O72– + h3O2HCrO4– CrO42–- + 2Н+

Në tretësirat alkaline, CrO42–- (e verdhë) është më e qëndrueshme;

diapazoni i pH nga 2 në 6 bashkëjeton në ekuilibër me Cr2O72– (portokalli) dhe

Jonet HCrO4– mbizotërojnë në tretësirat acidike jonet dikromate Cr2O72–.

Kur tretësira acidifikohet me acid sulfurik të përqendruar, prej saj bien kristalet e kuqe CrO3.

Oriz. Tretësira të kripërave të Cr(+6). Në tretësirat alkaline mbizotërojnë kromatet e verdha dhe në tretësirat acidike mbizotërojnë dikromatet portokalli.

Në një mjedis alkalik, komponimet e kromit (VI) fitohen nga oksidimi i kromit (+3):

2 Na3 + 3h3O2 = 2Na2CrO4 + 8h3O + 2NaOH

Kromati i kaliumit K2CrO4 – kristalizohet në formë të verdhë anhydrous-

kristalet e limonit. Dikromati i kaliumit K2Cr2O7 – në formën e pllakave të portokallta anhidër. Në temperaturat e zakonshme, tretshmëria e tij është relativisht e ulët dhe rritet shumë me rritjen e temperaturës (nga 4,6 g për 100 g ujë në 0°C në

94,1 g në 100°C).

Dikromati i amonit (Nh5)2Cr2O7, kur nxehet në 200°C, energjikisht

nxit formimin e oksidit të kromit të shpërndarë imët (+3). (Nh5)2Сr2O7 = Cr2O3 + 4h3O + N2

Dikromatet dhe kromatet janë agjentë të fortë oksidues.

Сr2O72– + 14H+ +6 e– = 2Cr3++ 7h3O; (E0= +1,33 V). CrO42– + 4h3O +3e– = Cr(OH)3 + 5OH–; (E0= +0,13 V).

Kromate të halogjenuara

Klorur kromi CrO2Сl2 - është një lëng i kuq i errët

kockë me një pikë vlimi prej 117 ° C. Ky komponim formohet kur

reaksioni i HCl-së së gaztë ndaj trioksidit të thatë të kromit:

2HCl + CrO3 = CrO2Сl2 + h3O ose

K2Cr2O7 + 3h3SO4 + 4KCl = 2CrO2Сl2 + 3K2SO4 + 3h3O

Kloruri i kromit dekompozohet me ujë, duke lëshuar nxehtësi.

Klorokromati i kaliumit K përgatitet duke shtuar koncentrat të tepërt

acid klorhidrik i trituar në dikromat kaliumi:

K2Cr2O7 + 2HCl = 2K

Peroksokromatet

Kur komponimet Cr(VI) ndërveprojnë me peroksid hidrogjeni, në varësi

Në varësi të kushteve të reaksionit, mund të përftohen peroksokromate të ndryshme: të kuqe 3– dhe blu 2–.

Peroksokromati i kuq i kaliumit K3CrO8 fitohet duke reaguar

30% peroksid hidrogjeni në një zgjidhje fort alkaline të kromatit të kaliumit.

Peroksokromati blu i kaliumit K2Cr2O12 fitohet duke reaguar

30% peroksid hidrogjeni në një tretësirë të dikromatit të kaliumit, i ftohur në 0oC.

Peroksidi i kromit blu CrO5 është i njohur në solucione dhe produkte

neniya (për shembull, me piridinë).

Në një tretësirë ujore në temperaturë të zakonshme, peroksokromatet janë të paqëndrueshme

janë kimike dhe shpërbëhen me çlirimin e oksigjenit.

Përbërjet e kromit (+3)

Oksidi Cr2O3 është përbërja më e qëndrueshme Cr(+3). Ky është një kristal

lic substancë jeshile e errët, e patretshme në ujë. Oksid Cr2O3, gjysmë-

Kur nxehet në temperatura të larta, është një përbërje shumë inerte dhe nuk tretet në tretësirat ujore të acideve dhe alkaleve. Oksidi reagon me shkrirjen e alkalit për të formuar oksokromit:

Cr2O3 (e kuqe) + 2NaOH (lëng) = 2NaCrO2 (e kuqe) + h3O(g)

Kur oksokromiti tretet në një tretësirë alkaline, ai bëhet hidro-

roksokompleks:

NaCrO2 (e kuqe) + 2h3O (i lëngët) = Na (i ngurtë)

Hidroksidi i kromit (+3) precipiton si një precipitat gri-jeshile i paidentifikueshëm.

përbërja Cr2O3 nh3O kur shtohet alkali në tretësirat e kripërave të Cr (+3).

Kur nxehet pak, shndërrohet në hidroksid, përbërja e të cilit është më konsistente

korrespondon me formulën CrOOH, por më shpesh hidroksidi i kromit (+3) përshkruhet me formulën konvencionale Cr(OH)3.

Kur Cr2O3 nh3O nxehet mbi 150°C, dekompozohet në ujë dhe oksid

Hidroksidi i kromit (+3) është amfoterik. Kur tretet

në acid, formohen kationet Cr3+, ose më mirë, 3+,

alkalet janë anione komplekse ─, me një tepricë të madhe të alkalit, formohen anionet 3 ─.

Kripërat e kromit (+3) në tretësirë mund të ngjyrosen ndryshe,

sa molekula uji në një kation ujor mund të zëvendësohen lehtësisht nga një anio-

ne, për shembull, aquacation 3+ është vjollcë, dhe + është e errët

Nga tretësirat ujore, kripërat e kromit (+3) kristalizohen në formë kristalore.

hidraton, për shembull: Cl3 - vjollcë, Cl2 h3O -

jeshile e zbehtë dhe Cl 2h3O – jeshile e errët.

Alumi i kromit KCr(SO4)2 12h3O kristalizohet nga një tretësirë e përzier e sulfatit të kromit dhe sulfatit të kaliumit, dhe në përbërje dhe strukturë kristalore korrespondon plotësisht me shap kaliumi

KAl(SO4)2 12h3O.

Klorur kromi anhidrik CrСl3 – gjethe të kuqe me shkëlqim

ngjyrë vjollce.

Një mënyrë e përshtatshme për të marrë CrCl3 anhydrous është ndërveprimi

Përputhja e hidratit kristalor Cr(+3) me tetraklorur karboni:

Cl 2h3O + CCl4 → CrCl3 + h3O + ....ose

Cr2O3 + 3CCl4 = 2CrCl3 + 3СOCl2

Kripërat e kromit (+3) në tretësirat ujore janë shumë të ndjeshme ndaj hidrolizës dhe krijojnë një mjedis acid në tretësirë. Nëse tretësira përmban

ka edhe anione të acideve shumë të dobëta dhe të avullueshme CO32─, SO32─, S2─, hidroliza është

rezulton në formimin e hidroksidit:

2CrCl3 + 3Na2CO3 + 3h3O = 2Cr(OH)3 + 3CO2 + 6NaCl

Gjendja e oksidimit (+3) e kromit është më e qëndrueshme se (+6). Por nën

Duke përdorur agjentë të fortë oksidues, kromi (+3) mund të oksidohet në krom (+6). Oksidimi ndodh më lehtë në një mjedis alkalik.

(Cr3+, ─) + agjent oksidues + alkali CrO42─

Aftësia e theksuar e kromit trivalent për të formuar komponime komplekse manifestohet veçanërisht qartë në pro-

produkte shtesë të amoniakut, për shembull 3+. Ka një numër të madh të njohur

ja komplekset multinukleare që përmbajnë ura hidroksil ose oksigjen:

[(Nh4)5Cr(OH)Cr(Nh4)5]5+ → [(Nh4)5CrOCr(Nh4)5]4+ (në pH>7)

Përbërjet e kromit (+2)

Në tretësirat ujore, komponimet Cr(+2) janë të forta dhe me veprim të shpejtë.

agjentët reduktues.

Tretësirat ujore të Cr(+2) përdoren si absorbues acidesh

Halidet anhidër Cr(+2) përftohen duke reaguar metalin me HCl, HBr ose I2 në 600 – 700°C ose duke reduktuar CrX3 anhidër (ku X =

Cl, Br, I) hidrogjen në 600-700°C:

Cr + 2HX = CrX2 + h3

2CrX3 + h3 = 2CrX2 + 2HX

Një nga komponimet më të arritshme dhe kinetikisht të qëndrueshme

Cr(+2) është . Izolohet lehtësisht kur shtohet në një tretësirë të koncentruar të acetatit të kaliumit në një atmosferë inerte të një tretësire ujore të CrX2. Faza e ngurtë e përbërjes Cr(+2) formohet nga mo-

leculi.

Për të vlerësuar vetitë redoks të përbërjeve të kromit, mund të përdorni diagramin Latimer.

Diagrami Latimer (pH<7)

TEKSET DHE TUTORIALE

1. Stepin B.D., Tsvetkov A.A. Kimia inorganike: Libër mësuesi për universitetet /

B.D. Stepin, A.A. Tsvetkov – M.: Më e lartë. shkolla, 1994.- 608 f.: ill.

2. Karapetyants M.Kh. Kimia e përgjithshme dhe inorganike: Libër mësuesi për nxënës

shoku i universiteteve / M.Kh. Karapetyants, S.I. Drakin. - Botimi i 4-të, i fshirë. - M.: Kimi,

2000. - 592 f.: i sëmurë.

3. Ugai Y.A. Kimia e përgjithshme dhe inorganike: Libër mësuesi për studentët e universitetit,

studentë në drejtimin dhe specialitetin “Kimi” / Y.A. Ugai. - 3

ed., rev. - M.: Më e lartë. shkollë, 2007. - 527 f.: ill.

4. Nikolsky A.B., Suvorov A.V. Kimia. Libër mësuesi për universitetet /

A.B. Nikolsky, A.V. Suvorov – Shën Petersburg: Khimizdat, 2001. - 512 f.: ill.

studfiles.net

Materialet e kornizës së biçikletave - OUTDOOR TIME

Kur blini një biçikletë, blini një kornizë. Për 95% të prodhuesve, të gjitha bashkëngjitjet furnizohen nga kompani të tjera. Kjo ju lejon të përqendroheni në përmirësimin e gjeometrisë dhe prodhimit. Ka një sërë kompanish që nuk kursejnë shpenzime për zhvillimin dhe teknologjinë, si Cannondale, Speshilazed apo Scott.

Pra, kur blini një biçikletë, shikoni kornizën. Nëse kjo është biçikleta juaj e parë, ose nëse nuk i keni synuar garat e nivelit pro, do të keni mundësi shumë të kufizuara. Ne nuk do të analizojmë gjeometrinë në këtë artikull, por do të prekim materialet në detaje.

Ekzistojnë pesë materiale të mëdha: çeliku, kromoli, alumini, titani dhe karboni.

Çeliku. Disavantazhet përfshijnë faktin se materiali është i rëndë, gërryhet lehtësisht, ndryshket dhe ka brishtësi të ulët të ftohtë - tendenca e metalit për t'u çarë dhe thyer gjatë përpunimit të ftohtë. Avantazhi është se materiali karakterizohet nga një diferencë e lartë sigurie, rezistencë ndaj ngarkesave të lodhjes, thith dridhje të vogla dhe kostoja e tij është shumë e ulët. Është i riparueshëm duke përdorur saldim konvencional, shenjat e akumulimit të "lodhjes" së metalit - mikroçarjet - mund të zbulohen pas inspektimit të kujdesshëm. Të gjitha biçikletat e lira, të ashtuquajturat "biçikleta auchan", janë bërë kryesisht prej çeliku (biçikleta të tilla quhen gjithashtu "të bëra nga tubacionet e ujit"). Nuk rekomandohet për përdorim në çiklizëm.

Kromolibden. Ky është i njëjti çelik, vetëm shumë i aliazhuar, me aditivë. Disavantazhet përfshijnë të njëjtën brishtësi të ftohtë, ndjeshmëri ndaj korrozionit dhe peshë mjaft të rëndë. Përparësitë përfshijnë elasticitet dhe ngurtësi të lartë, si dhe aftësinë për të thithur dridhje të vogla. Është i riparueshëm duke përdorur saldim konvencional, shenjat e akumulimit të "lodhjes" së metalit - mikroçarjet - mund të zbulohen pas inspektimit të kujdesshëm. Duhet thënë se nuk ka shumë korniza krom-molibden në Rusi dhe ato nuk janë aq të lehta për t'u marrë, plus ato janë më të shtrenjta se ato prej alumini. Një zgjedhje e mirë për turizmin e çiklizmit.

Alumini. Disavantazhet përfshijnë mungesën e plotë të thithjes së dridhjeve dhe elasticitetin e ulët - kufiri në të cilin korniza thyhet, si dhe fakti që materiali "akumulon" lodhjen mjaft lehtë. Përparësitë përfshijnë peshën e ulët - hidroformimi dhe ngjitja bëjnë të mundur bërjen e kornizës pothuajse pa peshë pa humbur elasticitetin e vetë materialit. Dhe teknologjia e provuar e prodhimit e bën koston e një kornize të tillë shumë të ulët dhe nuk i nënshtrohet korrozionit. E riparueshme me kusht, shenjat e akumulimit të "lodhjes" së metalit nuk mund të gjurmohen paraprakisht, ajo prishet ashpër dhe papritmas. Aktualisht, është materiali më i popullarizuar në turizmin e çiklizmit në kategoritë buxhetore dhe me çmim mesatar, si dhe më i zakonshmi në mesin e turistëve çiklistik. Mund të lexoni më shumë rreth lidhjeve të aluminit në këtë artikull.

Titanium. Disavantazhet përfshijnë koston e madhe, pasi kërkesa shumë të larta vendosen për teknologjitë e prodhimit. Korniza të tilla prodhohen vërtet mirë vetëm në Rusi dhe vetëm me porosi nga biçikletat Triton dhe Rapid (për të cilat unë di). Ka shumë përparësi: pesha e ulët, forca dhe elasticiteti i lartë, rezistenca ndaj korrozionit, një gamë e gjerë temperaturash funksionimi, thithja e dridhjeve të vogla. Pyetja mbetet me akumulimin e "lodhjes" së metalit, por nuk ka të dhëna serioze statistikore (siç është përdorimi i titanit në ngjitjen e shkëmbinjve) në ndërtimin e biçikletave. Unë prirem t'u besoj turistëve "seriozë" të biçikletave, pasi shumica kanë kaluar në korniza titani. Absolutisht i pariparueshëm, shenjat e akumulimit të "lodhjes" së metalit nuk mund të gjurmohen paraprakisht, ai prishet ashpër dhe papritmas. Ndër kornizat jo-buxhetore, kjo është zgjidhja më e mirë për turne me çiklizëm.

Karboni. Ky nuk është metal, por fibër karboni. Është bërë duke përdorur një teknologji mjaft komplekse, e cila rrit shumë koston e produktit. Këtu, natyrisht, ka një përmirësim të vazhdueshëm në teknologji, e cila gradualisht ul çmimin dhe rrit karakteristikat e forcës. Materiali thith në mënyrë të përsosur dridhjet, lodhja e materialit është menjëherë e dukshme, por është disi e vështirë ta riparoni atë, pasi ka një sërë kufizimesh për shkak të veçorive të teknologjive të riparimit. Materiali është i brishtë nga i ftohti, por nuk i nënshtrohet korrozionit. Materiali më i lehtë me forcë të lartë. Meqenëse ka shumë informacione kontradiktore për përshtatshmërinë e këtij materiali për turizmin, këtë pyetje do ta lë mënjanë tani për tani.

Epo, duke përmbledhur të dhënat, unë do të bëj një tabelë përmbledhëse të karakteristikave:

Çeliku krom-molibden alumini titanium karboni

Zhdukja e dridhjeve	Mesatare	Lartë	E ulët	Lartë	Lartë
Ngurtësia e përdredhjes	E ulët	Lartë	Mesatare	Mesatare	Lartë
Mirëmbajtja	Lartë	Lartë	E ulët	E ulët	Mesatare
Pesha	Lartë	Mesatare	Mesatare	E shkurtër	E shkurtër
Brishtësia e ftohtë	Lartë	Lartë	Mesatare	E ulët	Lartë
Akumulimi i lodhjes	E ulët	E ulët	Lartë	Nuk ka të dhëna	Mesatare
"Jetëgjatësia"*	≥ 20 vjet	≥ 20 vjet	5 vjet **	Nuk ka të dhëna	≤ 5 vjet
Korrozioni	Lartë	Mesatare	E ulët	E ulët	E ulët
Çmimi	E ulët	Mesatare	E ulët	Lartë	Lartë
Përplasje	I pa perdorur	I perdorur	I perdorur	I perdorur	I perdorur
forca***	E ulët	Lartë	Mesatare	Lartë	Mesatare
Përshtatshmëria për turizmin e çiklizmit	E ulët	Lartë	E ulët	Lartë	Të dhënat janë të diskutueshme

*Në një nivel ngarkese që nuk i kalon vlerat e vendosura nga prodhuesi** Kjo është e ashtuquajtura "garancia e përjetshme" në kornizë. Përtej kësaj periudhe, garancia e prodhuesit nuk zbatohet për këtë material. Jetëgjatësia mesatare është 10 vjet, dhe pas 15 vitesh përdorim aktiv, përdorimi i një kornize alumini është i padëshirueshëm***Kombinimi i karakteristikave: qëndrueshmëria në tërheqje, përqindja e zgjatjes, forca rrjedhëse, fortësia e Brinell dhe ndikimi i goditjeve në pikë

Për disa, zgjedhja është e qartë, të tjerët nxitojnë në kërkim, por në çdo rast, kur zgjidhni një kornizë, duhet të shikoni prodhuesin. Markat e reja nuk kanë burime të mjaftueshme në asetet e tyre për t'ju ofruar materiale dhe teknologji të mira. Mund të ketë përjashtime, për shembull, nëse kompania është organizuar nga një "zhvillues me përvojë" i cili u largua nga një kompani për të hapur biznesin e tij. Në të gjitha rastet e tjera, do t'ju ofrohen korniza të katalogut pak të vjetëruar (zakonisht një vjeçar), çeliku ose alumini (pasi teknologjitë janë të lira dhe të provuara).

Nëse blini një markë, atëherë shikoni historinë e saj. Për shembull, edhe tani Marin ose Wheeler bëjnë korniza të mira me pllaka kromi.

Por për udhëtime të thjeshta në park nuk duhet të shqetësoheni - alumini është gjithçka.

Faleminderit për vëmendjen tuaj, Alexey Evdokimov

kohë të jashtme.info

Kromi. Molibden. Tungsten | ALKIMIST

Të tre metalet e nëngrupit dytësor të grupit VI - kromi, molibdeni dhe tungsteni - u zbuluan njëri pas tjetrit në fund të shekullit të 18-të.

Krom (Chromium)

Ajo u zbulua në 1766 në krokoitin mineral PbCrO4 nga mineralologu rus I. G. Leman. Metali u izolua për herë të parë në formën e tij të lirë në 1797 nga kimisti francez Louis Nicolas Vauquelin.

Kromi

Kromi është një metal i bardhë në argjend, i fortë dhe zjarrdurues (shkrirje = 1890°C). Në temperaturën e dhomës nuk oksidohet në ajër. Shufra metalike është rezistente ndaj oksidimit edhe në temperatura të larta, ndërsa pluhuri i kromit digjet në ajër tashmë në 300 °C, duke formuar oksidin e gjelbër të kromit (III) Cr2O3. Acidet sulfurik dhe klorhidrik të holluar shpërndajnë kromin, duke çliruar hidrogjen. Kromi është i patretshëm në acidin nitrik të koncentruar në të ftohtë dhe pasivohet pas trajtimit me të.

Kromi është një element mjaft i zakonshëm. Korja e tokës përmban afërsisht të njëjtën sasi si klori dhe vanadiumi - 0,02%. Ndër mineralet e kromit, minerali i hekurit të kromit ose kromit mbizotëron FeCr2O4. Kur zvogëlohet me qymyr, formohet ferrokrom - një aliazh i kromit me hekur: FeCr2O4 + 4C = Fe + 2Cr + 4CO. Për të marrë metal të pastër, minerali i hekurit të kromit pastrohet nga hekuri, duke e transferuar kromin në gjendjen më të lartë të oksidimit (+6), dhe vetëm atëherë zvogëlohet me alumin.

Ferrokromi (që përmban rreth 60% krom) dhe kromi i pastër përdoren si aditivë për çeliqet: aliazhi që rezulton - çeliku i kromit - është shumë i fortë dhe rezistent ndaj oksidimit. Klasa më e njohur e çelikut të pandryshkshëm përmban 18% krom dhe 6% nikel. Ky çelik përdoret në industrinë kimike dhe petrokimike, si dhe për prodhimin e pajisjeve shtëpiake. Lidhjet e kromit dhe nikelit - nikromi - jo vetëm që janë rezistente ndaj korrozionit, por gjithashtu kanë rezistencë të lartë elektrike. Ato përdoren për të bërë mbështjellje inkandeshente për pajisjet e ngrohjes elektrike. Shumë produkte janë të veshura me një shtresë të hollë kromi të kromuar. Veshja e kromit i jep produktit një pamje të bukur dhe e mbron atë nga korrozioni.

Klorur kromi (III).

Emri "krom" (nga greqishtja "krom" - "ngjyrë", "bojë"), i propozuar nga Vauquelin, thekson shumëllojshmërinë e ngjyrave të kripërave të këtij metali. Kështu, në tretësirat ujore, përbërjet e kromit (II) kanë një ngjyrë blu qielli, kromi (III) - vjollcë ose jeshile, kromi (VI) - portokalli ose i verdhë.

Kur oksidohet në acide jo-oksiduese, si acidi klorhidrik, kromi kalon në gjendjen e oksidimit +2:

Cr + 2HCl = CrCl2 + h3

Por zgjidhja blu e lehtë që rezulton është e qëndrueshme vetëm në mungesë të oksigjenit. Në ajër ai menjëherë bëhet i gjelbër ndërsa kromi oksidohet:

4CrCl2 + 4HCl + O2 = 4CrCl3 + 2h3O

Nëse përbërjet e kromit (II) shfaqin veti themelore, atëherë përbërjet e kromit trevalent janë amfoterikë. Hidroksidi i kromit (III) Cr(OH)3, i precipituar nga një tretësirë e kripës së kromit nën veprimin e amoniakut:

CrCl3 + 3Nh4∙h3O = Cr(OH)3↓ + 3Nh5Cl,

është një bazë amfoterike. Kur tretet në acide, formohen kripërat e kromit (III):

2Cr(OH)3 + 3h3SO4 = Cr2(SO4)3 + 6h3O,

dhe në alkalet kaustike - hidroksokromate (III) të metaleve alkaline (ato quhen gjithashtu kromite):

Cr(OH)3 + 3NaOH = Na3.

Kromati i kaliumit

Në një mjedis acid, përbërjet e kromit (III) janë mjaft rezistente ndaj oksidimit, por në prani të alkalit ato oksidohen lehtësisht në kromate:

2Na3 + 4NaOH + 3Br2 = 2Na2CrO4 + 6NaBr + 8h3O.

Kromatet janë kripëra të verdha, derivate të acidit kromik h3CrO4, i cili është i qëndrueshëm vetëm në tretësira shumë të holluara. Kromatet e metaleve alkali janë shumë të tretshëm në ujë. Në një mjedis acid, ato kthehen në dikromate portokalli - kripëra të acidit dikromik h3Cr2O7:

2Na2CrO4 + h3SO4 = Na2SO4 + Na2Cr2O7 + h3O

Kur alkalizohet, dikromati kthehet përsëri në kromate:

Na2Cr2O7 + 2NaOH = 2Na2CrO4 + h3O, dhe tretësira zverdhet sërish.

Në një mjedis acid, dikromatet janë agjentë të fortë oksidues. Produktet e reduktimit të tyre janë jonet Cr3+:

K2Cr2O7 + 4h3SO4 + 3K2SO3 = Cr2(SO4)3 + 4K2SO4 + 4h3O

Në një temperaturë të ulët, është e mundur të izolohen kristalet vjollce të alumit të kromit të kaliumit KCr(SO4)2∙12h3O nga tretësira që rezulton.

Tretësira e kuqe e errët e përftuar nga shtimi i acidit sulfurik të përqendruar në një tretësirë ujore të ngopur të dikromatit të kaliumit quhet "krompik". Në laboratorë përdoret për larjen dhe heqjen e yndyrës së enëve kimike të qelqit. Enët shpëlahen me kujdes me krom, i cili nuk derdhet në lavaman, por përdoret në mënyrë të përsëritur derisa përzierja të marrë ngjyrë të gjelbër - i gjithë kromi në një tretësirë të tillë tashmë është shndërruar në formën Cr3+.

Dikromat kaliumi

Një agjent oksidues veçanërisht i fortë është oksidi i kromit (VI) CrO3. Me ndihmën e tij, mund të ndizni një llambë alkooli pa shkrepse: thjesht prekni fitilin e lagur me alkool me një shkop që përmban disa kristale të kësaj substance.

Me zbërthimin e CrO3, mund të përftohet pluhuri i oksidit të kromit (IV) me ngjyrë kafe të errët, CrO2. Ka veti feromagnetike dhe më parë është përdorur në kasetat magnetike të disa kasetave audio.

Trupi i njeriut të rritur përmban vetëm rreth 6 mg krom. Shumë komponime të këtij elementi (veçanërisht kromatet dhe dikromatet) janë toksike, dhe disa prej tyre janë kancerogjene.

Molibden (Molybdaenum) dhe tungsten (Wolframium)

Kristalet e zeza të disulfidit të molibdenit MoS2 me një shkëlqim metalik ishin të njohur për njerëzit në kohët e lashta. Kjo substancë shpesh ngatërrohej me grafitin ose galenën PbS. Emri i mineralit "molibdenit" theksoi ngjashmërinë e vetive të tij mekanike me vetitë e plumbit (përkthyer nga greqishtja "molybdos" do të thotë "plumb"): mund të përdoret për të shkruar në pergamenë. Në 1778 K.V. Scheele vërtetoi se molibdeniti nuk përmban plumb dhe izoloi oksidin e një elementi të ri prej tij. Disa vite më vonë, kimisti suedez P. Hjelm, duke e kalcinuar këtë oksid me qymyr, e përftoi metalin. Në bazë të mineralit që përmban, elementi i ri filloi të quhet molibden.

Monedhë molibden

Në të njëjtën kohë, në 1781, Scheele izoloi një tjetër oksid metalik nga minerali tungsten (emri i tij aktual është scheelite CaWO4). Dy vjet më vonë, vëllezërit kimistët spanjollë Fausto dhe Julio de Elujar e përftuan atë në formën e një lënde të thjeshtë duke kalcinuar një mineral tjetër me qymyr - wolframite (Fe, Mn)WO4. Është interesante që në disa gjuhë, për shembull në anglisht, elementit i është caktuar emri tungsten. Dhe fjala "tungsten" rrjedh nga gjermanishtja Wolf and Rahm dhe fjalë për fjalë përkthehet si "shkumë ujku". Kështu quheshin disa minerale tungsteni në mesjetë, të cilat ndërhynin në shkrirjen e kallajit. Ata e shndërruan metalin në skorje në formën e tungstateve të kallajit - "ata gëlltitën kallajin si një ujk që gllabëron një dele", siç thuhet në një nga traktatet mesjetare mbi metalurgjinë.

Molibdeni (shkrirja = 2615оС) dhe tungsteni (shkrirja = 3410оС) janë ndër substancat më zjarrduruese. Fortësia e lartë e natyrshme në këto metale, e kombinuar me rezistencën ndaj nxehtësisë, i bën ato të domosdoshme në prodhimin e materialeve strukturore me temperaturë të lartë. Nuk është pa arsye që tungsteni përdoret për të bërë filamente të llambave elektrike (filamenti nxehet mbi 2500°C) dhe katoda të tubave me rreze X, dhe aliazhi i molibdenit dhe titanit mund të përdoret në temperatura deri në 1500 °C. Lidhjet e bazuara në karabit tungsteni WC janë veçanërisht të vështira. Ato përdoren për të bërë pjesë prerëse të veglave dhe stërvitjeve.

Molibdeni dhe tungsteni janë kimikisht shumë më pak aktiv se kromi. Acidet dhe alkalet praktikisht nuk kanë asnjë efekt mbi to. Përjashtim është acidi nitrik i nxehtë i tymosur, i cili ngadalë oksidon metalet në gjendjen më të lartë të oksidimit (+6):

W + 6HNO3 = h3WO4↓ + 6NO2 + 2h3O

Precipitatet që rezultojnë h3MoO4 dhe h3WO4 quhen përkatësisht acide molibdik dhe tungstik, pasi nën veprimin e alkaleve ato japin kripëra - molibdate (për shembull, Na2MoO4) dhe tungstate (Na2WO4).

Tungsteni

Kur nxehen acidet molibdik dhe tungstik, formohen oksidet më të larta përkatëse - MoO3 dhe WO3. Duke i reduktuar me hidrogjen në 1100°C fitohen pluhurat metalikë: WO3 + 3h3 = W + 3h3O.

Shndërrimi i një pluhuri të tillë në një shufër nuk është një detyrë e lehtë, sepse të dy metalet janë jashtëzakonisht zjarrdurues. Për ta bërë këtë, pluhuri i metalit përzihet me një zgjidhje të glicerinës në alkool dhe copa të vogla shtypen nga masa që rezulton. Më pas nxehen në temperaturë të lartë (glicerina digjet) dhe përmes tyre kalon një rrymë elektrike. Nën ndikimin e nxehtësisë së lëshuar, mikrokristalet individuale shkrihen me njëri-tjetrin, duke formuar një shufër kompakte.

Shkarko:

Shkarkoni një abstrakt falas me temën: "Chrome" Chrome.doc (Një shkarkim)

Shkarkoni falas një abstrakt me temën: “Studimi i vetive të kromit dhe përbërjeve të tij” KËRKIM PËR VETITË E KROMIT DHE PËRBËRJET E TIJ.docx (0 Shkarkime)

Shkarkoni një ese falas me temën: "Molibden" Molybdenum.docx (0 Shkarkime)

Këtu mund të shkarkoni abstrakte për tema të tjera

*në imazhin e rekordit minerali është krokoit

Çdo lidhje e molibdenit konsiderohet e rëndë, duke pasur parasysh praninë e një metali zjarrdurues si bazë. Molibdeni i pastër me aditivë ose një përbërje e lidhur me metale të tjera ka karakteristika të larta të forcës dhe është rezistent ndaj faktorëve të jashtëm mjedisor, korrozionit dhe temperaturave ekstreme të larta.

Vetitë dhe karakteristikat kimike

Molibden zë një vend të veçantë midis metaleve. Me ndihmën e tij, është e mundur të përftohen aliazhe që përdoren në instrumente matëse precize, kundërpesha, motorë reaktivë, ekranet e furrave të shkrirjes, në një shumëllojshmëri të gjerë mekanizmash dhe instalimesh kritike.

Mo ndodhet në grupin e 5-të dhe periudhën e 5-të në tabelën periodike të elementeve kimike. Dendësia në temperaturën normale të dhomës është 10200 kg/m3, dhe pika e shkrirjes arrin 2620±10°C. Ai u jep lidhjeve veti të mahnitshme: rezistencë ndaj nxehtësisë, forcë, besueshmëri, koeficient të ulët. zgjerimi kur ekspozohet ndaj temperaturave të larta, seksion kryq i kapjes së neuroneve të parëndësishme. Në të njëjtën kohë, për sa i përket përçueshmërisë termike, është inferior ndaj bakrit, por përpara hekurit. Për sa i përket përpunimit, është më i thjeshtë në krahasim me tungstenin. Por ky i fundit metal zjarrdurues shfaq forcë më të mirë mekanike.

Për sa i përket vetive dhe karakteristikave të tyre, lidhjet e molibdenit janë sa më afër metalit të pastër, veçanërisht nëse baza zë një përqindje të madhe të masës totale. Lidhjet tungsten-molibden janë të pajisura me vetitë më të mira të të dy elementëve. Duke ndryshuar raportet e metaleve zjarrdurues në një përbërje, është e mundur të përftohet një produkt gjysëm i gatshëm ose një produkt i përfunduar me parametrat e kërkuar.

Teknologët theksojnë se një nga disavantazhet e rëndësishme të Mo është ndjeshmëria e tij ndaj oksidimit në temperatura mbi 500°C. Në të njëjtën kohë, megjithëse aliazhi nuk e zgjidh plotësisht këtë problem, ai ndihmon në rritjen e rezistencës ndaj nxehtësisë dhe zvogëlimin e brishtësisë (për shembull, duke futur oksid lantanumi) dhe rrit kohën e ekspozimit të pjesës ndaj ngarkesës së shtuar. Kur shtohen disa komponentë, koha e rikristalizimit rritet.

Llojet dhe veçoritë e lidhjeve

Tungsten-molibden. Nga komponimet e bazuara në metale zjarrduruese, gropa dhe pjesë pune të ekstruduara, përftohen fletë të mbështjellë në nxehtësi, pllaka, unaza, pjesë për pajisjen e furrave me temperaturë të lartë dhe me hidrogjen, si dhe objektiva spërkatjeje. Me përpunim të caktuar, është e mundur të merren produkte me forma komplekse.
Lidhjet nikel-molibden. Kombinimi më i zakonshëm, i disponueshëm në marka të ndryshme. Të aplikueshme për lidhjet e çeliqeve, ato janë të zakonshme në prodhimin e kontejnerëve/enëve për elementë radioaktivë, duke pasur një koeficient më të madh përthithjeje të rrezeve gama sesa plumbi. Lidhja në këtë rast është më kosto-efektive në krahasim me përdorimin e Mo të pastër. Në të njëjtën kohë, karakteristikat e produkteve të gatshme janë pothuajse identike. Kolimatorët, pajisjet dozimetrike dhe blloqet/ekranet mbrojtëse janë bërë gjithashtu nga lidhje të tilla.
Komponimet krom-molibden. Kromi rrit forcën e bashkimit, duke e bërë atë rezistent ndaj nxehtësisë dhe rezistent ndaj acideve. Lidhjet me shtimin e kobaltit përdoren në prodhimin e dhëmbëve artificialë, kurorave dhe urave. Komponimet e ngurta, por në të njëjtën kohë mesatarisht elastike nuk gërryen dhe nuk reagojnë me lëngjet biologjike, ushqimin dhe pijet.

Përveç blerjes së lidhjeve të molibdenit me nikel, tungsten dhe metale të tjera, është e mundur të porositen shërbime shtesë - përpunimi i pjesëve gjysëm të gatshme dhe të gatshme me metoda të ndryshme mekanike dhe kimike për t'u dhënë atyre cilësi të caktuara.

Si të blini aliazh molibden me fitim?

Kompania mund të porosisë prodhimin e lidhjeve të rënda të bazuara në metale zjarrduruese. Ju mund të blini aliazh molibden të markave të zakonshme dhe të rralla. Para se të porosisni, ju rekomandojmë të kontaktoni specialistët e kompanisë. Përvoja shumëvjeçare si teknolog dhe një linjë prodhimi që funksionon mirë bëjnë të mundur respektimin e rreptë të rregulloreve GOST në prodhimin e pluhurit, boshllëqeve në formën e shufrave dhe shufrave, si dhe çdo produkt kompleks të bërë nga lidhjet krom-molibden , komponimet që përmbajnë nikel, tungsten etj. metalet në përbërje. Telefononi tani dhe mësoni për mundësinë e vendosjes së një porosie për një grup të vëllimit të kërkuar ose për prodhimin e pjesëve sipas vizatimeve individuale.

Ky artikull do të shqyrtojë kromin dhe nëngrupin e tij: molibden dhe tungsten. Për sa i përket përmbajtjes në koren e tokës, kromi (6∙10 -3%), molibdeni (3∙10 -4%) dhe tungsteni (6∙10 -4%) janë elementë mjaft të zakonshëm. Ato gjenden ekskluzivisht në formën e komponimeve Minerali kryesor i kromit është minerali i hekurit të kromit (FeO∙Cr 2 O 3). Nga xehet e molibdenit, minerali më i rëndësishëm është molibdeniti (MoS 2), i mineraleve të tungstenit - mineralet wolframite (xFeWO 4 ∙zMnWO 4) dhe skeeliti (CaWO 4). Kromi natyror përbëhet nga izotopet me numër masiv 50 (4.3%), 52 (83.8%), 53 (9.5%), 54 (2.4%), molibden - nga izotopet 92 (15.9%), 94 (9.1%), 95 ( 15.7%), 96 (16.5%), 97 (9.5%), 98 (23.7%), 100 (9.6%), dhe tungsten - nga izotopet 180 (0.1%), 182 (26.4%), 183 (14.4%) , 184 (30.7%), 186 (28.4%).

Vetitë fizike:


Dendësia, g/cm 3
Pika e shkrirjes, °C
Pika e vlimit, °C

Fatura:

Për të marrë krom elementar, është e përshtatshme të filloni nga një përzierje e oksidit të tij (Cr 2 O 3) me pluhur alumini. Reagimi që fillon me ngrohjen vazhdon sipas ekuacionit (aluminotermia):

Cr 2 O 3 +2Аl =Al 2 O 3 +2Сr+129 kcal

Kur prodhohet krom aluminotermik, zakonisht i shtohet pak CrO 3 në Cr 2 O 3 fillestar (për ta bërë procesin më energjik). Si rezultat i reaksionit, formohen dy shtresa, nga të cilat ajo e sipërme përmban oksid alumini të kuq (nga gjurmët e oksidit të kromit), dhe ajo e poshtme përmban afërsisht 99,5% krom. Reduktimi i MoO 3 dhe WO 3 me hidrogjen në metale ndodh lehtësisht mbi 500 °C.

Molibden dhe tungsten mund të përftohen duke reduktuar oksidet e tyre në temperatura të larta me qymyr ose hidrogjen. Kromi mund të merret në një mënyrë të ngjashme:

Cr 2 O 3 +3H 2 → 2Cr + 3H 2 O

WO 3 +3H 2 →W+3H 2 O

MoO 3 +3H 2 →Mo+3H 2 O

Molibdeniti shndërrohet në MoO 3 duke gjuajtur në ajër: 2MoS 2 + 70 2 = 4S0 2 +2MoO 3

Gjithashtu, një nga mënyrat për të marrë krom është reduktimi i mineralit të hekurit të kromit me qymyr:

Fe(Cr0 2) 2 +2С→2С0 2 +Fe+2Cr (përfitohet aliazh hekuri dhe kromi - ferrokrom).

4Fe(Cr0 2) 2 +8Na 2 CO 3 +70 2 →8Na 2 CrO 4 +2Fe 2 O 3 +8С0 2

Na 2 Cr 2 O 7 + 2C → Cr 2 O 3 + Na 2 CO 3 + C0

Cr 2 O 3 +2Аl=Al 2 O 3 +2Сr+129 kka l

Në laborator, shpesh kryhet një reagim i ndryshëm:

(NH 4) 2 Cr 2 O 7 → N 2 + Cr 2 O 3 + 4H 2 O, dhe më pas reduktohet në krom siç përshkruhet më sipër.

Kjo është interesante:

Krom shumë i pastër mund të merret, për shembull, duke distiluar metalin e depozituar elektrolitikisht nën vakum të lartë. Është plastik, megjithatë, edhe kur ruhet në ajër, thith gjurmë gazesh (0 2, N 2, H 2) dhe humb plasticitetin. Nga mineralet Cr, Mo dhe W zakonisht shkrihen jo nga metale të pastra, por nga lidhjet e tyre me përqindje të lartë me hekur. Materiali fillestar për përgatitjen e ferrokromit (të paktën 60% Cr) është drejtpërdrejt mineral hekuri i kromit. Molibdeniti fillimisht konvertohet nëMoO 3, nga i cili më pas përgatitet ferromolibden (të paktën 55% Mo). Volframitet e varfër me mangan mund të përdoren për të marrë ferrotungsten (65-80% W). .

Karakteristikat kimike:

Në lidhje me ajrin dhe ujin, Cr, Mo dhe W janë mjaft të qëndrueshme në kushte normale. Në kushte të zakonshme, të tre metalet reagojnë dukshëm vetëm me fluorin, por me ngrohje të mjaftueshme ato kombinohen pak a shumë fuqishëm me metaloidë të tjerë tipikë. E përbashkëta e tyre është mungesa e ndërveprimit kimik me hidrogjenin. Kur lëvizni në nëngrupin nga lart poshtë (Cr-Mo-W), aktiviteti kimik i metaleve zvogëlohet. Kjo është veçanërisht e dukshme në qëndrimin e tyre ndaj acideve. Kromi është i tretshëm në HCI të holluar dhe H2SO4. Ata nuk kanë asnjë efekt në molibden, por ky metal tretet në H2SO4 të nxehtë dhe të fortë. Tungsteni është rezistent ndaj të gjitha acideve të zakonshme dhe përzierjeve të tyre (përveç një përzierjeje të acideve hidrofluorike dhe nitrik). Shndërrimi i molibdenit dhe tungstenit në një përbërje të tretshme realizohet më lehtë duke u lidhur me nitrat dhe sodë sipas skemës së mëposhtme:

E+ 3NaNO 3 + Na 2 CO 3 = Na 2 EO 4 + 3 NaNO 2 + C0 2

Tungstati i natriumit, i marrë nga volframiti nga shkrirja e ngjashme me sodën, zbërthehet me acid klorhidrik dhe H 2 WO 4 i çliruar kalcinohet derisa të shndërrohet në WO 3 .

Të gjitha metalet formojnë okside amfoterike:

4Cr+30 2 →2Cr 2 O 3

Kjo është interesante :

Cr 2 O 3 është një substancë jeshile e errët shumë zjarrduruese, e patretshme jo vetëm në ujë, por edhe në acide (ai reagon me alkalet vetëm në shkrirje, me acide - vetëm me ato të forta (për shembullHCl dheH 2 SO 4) dhe vetëm në një gjendje të shpërndarë imët), shembujt janë më poshtë. Për shkak të ngjyrës së tij intensive dhe rezistencës së madhe ndaj ndikimeve atmosferike, oksidi i kromit është një material i shkëlqyer për prodhimin e bojrave të vajit (“jeshile kromi”).

2W+30 2 →2W0 3

2Mo+30 2 →2Mo0 3

4СrO 3 →2Cr 2 O 3 +30 2

Të gjithë elementët formojnë halidet përkatëse, me ndërveprim të drejtpërdrejtë, ku shfaqin një gjendje oksidimi +3:

2E+3Hal 2 →2EHal 3

Tretshmëria e Mo0 3 dhe W0 3 në ujë është shumë e ulët, por në alkalet ato treten për të formuar kripëra të acideve molibdik dhe tungstik. Këto të fundit në gjendje të lirë janë pluhura pothuajse të patretshëm me ngjyrë të bardhë (H 2 Mo0 4) ose të verdhë (H 2 W0 4). Kur nxehen, të dy acidet shkëputen lehtësisht nga uji dhe shndërrohen në oksidet përkatëse.

Mo0 3 +2NaOH→Na2MoO4 +H2O

W03 +2NaOH→Na2WO4 +H2O

Kripëra të ngjashme mund të merren gjithashtu duke shkrirë metalet me alkalet në prani të agjentëve oksidues:

2W+4NaOH+30 2 →2Na 2 WO 4 +2H 2 O

W + 2 NaOH + 3 NaNO 3 → Na 2 WO 4 + 3 NaNO 2 + H 2 O

Po kështu edhe për molibdenin

2Mo+4NaOH+30 2 →2Na 2 MoO 4 +2H 2 O

Mo+2NaOH+3NaNO 3 →Na 2 MoO 4 +3NaNO 2 +H 2 O

Sipas serisë Cr-Mo-W, forca e acideve H 2 EO 4 zvogëlohet. Shumica e kripërave të tyre janë pak të tretshme në ujë. Nga derivatet e metaleve më të zakonshëm, ato që janë shumë të tretshëm janë: kromatet - vetëm Na +, K +, Mg 2+ dhe Ca 2+, molibdatet dhe tungstatet - vetëm Na + dhe K +. Kripërat e kromit janë zakonisht me ngjyrë të verdhë të çelur, CrO 4 2- jon, Cr 2 O 7 2- - portokalli; Acidi molibdik dhe acidi tungstik janë të pangjyrë.

Tungsteni tretet vetëm në një përzierje të acideve nitrik të koncentruar dhe hidrofluorik :

W+10HF+4HNO 3 →WF 6 +WOF 4 +4NO+7H 2 O

Acidi sulfurik i përqendruar gjithashtu vepron në molibden:

2Mo+6H 2 SO 4 (konc.) → Mo 2 (SO 4) 3 +3SO 2 +6H 2 O

Kromi ndikohet nga HCl, H 2 SO 4 (i holluar) dhe H 2 SO 4 (i koncentruar), por i përqendruar - vetëm kur nxehet, pasi kromi pasivohet nga acidi sulfurik i përqendruar:

27H 2 SO 4 (konc.) +16Cr=8Cr 2 (SO 4) 3 +24H 2 O+3H 2 S

2Cr+6HCl→2CrCl 3 +3H 2

3H 2 SO 4 +2Cr→Cr 2 (SO 4) 3 +3H 2

Duke qenë një anhidrid tipik i acidit, CrO 3 shpërndahet në ujë për të formuar acid kromik të karakterizuar me forcë mesatare - H 2 CrO 4 (me mungesë të CrO 3) (ose acid dikromi, me një tepricë të CrO 3 - H 2 Cr 2 O 7 Anhidridi kromi është një agjent oksidues helmues dhe shumë i fortë.

H 2 O + 2 СrO 3 (g) → H 2 Cr 2 O 7

H 2 O + CrO 3 (javë) → H 2 CrO 4

2СrO 3 +12HCl→2CrCl 3 +3Cl 2 +6H 2 O

Përveç acideve të tilla si H 2 CrO 4 (kripërat e kromit), për kromin dhe analogët e tij ekzistojnë edhe ato që i korrespondojnë formulës së përgjithshme H 2 Cr 2 O 7 (bikromat i kripës).

Tretësirat e dikromateve tregojnë një reaksion acid për faktin se joni Cr 2 O 7 2- reagon me ujin sipas skemës

H 2 O + Cr 2 O 7 2- → 2НCrO 4 → 2Н + +2CrO 4 2-

Siç shihet nga ekuacioni, shtimi i acideve (joneve H +) në tretësirë duhet të zhvendosë ekuilibrin në të majtë, dhe shtimi i alkaleve (joneve OH -) në të djathtë. Në përputhje me këtë, është e lehtë të merren kromate nga bikromatet, dhe anasjelltas, për shembull, nga reagimet:

Na 2 Cr 2 O 7 + 2NaOH = 2Na 2 CrO 4 + H 2 O

2K 2 CrO 4 + H 2 SO 4 = K 2 SO 4 + K 2 Cr 2 O 7 + H 2 O

Na 2 CrO 4 +14НHal = 2NaHal + 2СrHal 3 +3Hal 2 +7H 2

Kjo është interesante:

Një përzierje e vëllimeve të barabarta të një solucioni të ngopur në të ftohtë me një efekt shumë të fortë oksiduesK 2 Cr 2 O 7 dhe i koncentruarH2SO4 ("përzierje kromi") përdoret në laboratorë për larjen e enëve kimike të qelqit.

Kur CrO 3 ndërvepron me gaz klorur hidrogjeni, klorur formohet i çalë(CrO 2 Cl 2), i cili është një lëng i kuq në kafe. Komponimet e kësaj përbërje janë të njohura edhe për Mo dhe W. Të gjitha bashkëveprojnë me ujin sipas skemës së mëposhtme:

EO 2 Cl 2 +2H 2 O→H 2 EO 4 +2HCl

Kjo do të thotë se kloruri i kromit është kloruri acid i acidit kromik. Kloruri i kromit është një agjent i fortë oksidues.

CrO 2 Cl 2 + H 2 O + KCl → KCrO 3 Cl + 2 HC

Kromi shfaq disa gjendje oksidimi (+2, +3, +4, +6 Derivatet e molibdenit dhe tungstenit do të merren parasysh pjesërisht, vetëm ato ku këto metale shfaqin gjendjen kryesore të oksidimit: +6).

Kjo është interesante :

Komponimet ku kromi dhe analogët e tij shfaqin gjendje oksidimi +2 dhe +4 janë mjaft ekzotike.Gjendja e oksidimit +2 korrespondon me bazën Oksid CrO (e zezë). Kripërat Cr 2+ (tretësirat blu) fitohen duke reduktuar kripërat Cr 3+ ose dikromatet me zink në një mjedis acid (“me hidrogjen në momentin e lëshimit”).

Dioksidet analoge të kromit - kafe Mo0 2 DheW0 2 - formohen si produkte të ndërmjetme gjatë bashkëveprimit të metaleve përkatës me oksigjenin dhe mund të përftohen edhe duke reduktuar oksidet e tyre më të larta me amoniak të gaztë (janë të patretshëm në ujë dhe kur nxehen në ajër shndërrohen lehtësisht nëVme tre boshte):

Mo0 3 + H 2 → MoO 2 + H 2 O

3W0 3 +2NH 3 →N 2 +3H 2 O+3W0 2

2W0 3 +C→CO 2 +2W0 2

Gjithashtu, për të marrë oksid kromi tetravalent, mund të përdoret reagimi i mëposhtëm:

2СrO 3 → 2CrO 2 +0 2

Funksioni kryesor i dioksideve është halogjenet e molibdenit katërvalent dhe tungstenit. Formuar si rezultat i ndërveprimit të Mo0 2 me klor kur nxehet në prani të MoC kafe të qymyritl 4 sublimohet lehtësisht si avulli i verdhë:

Mo0 2 +2Cl 2 +2C→MoCl 4 +2CO

Siç u tha më lart, komponimet ku kromi shfaq një gjendje oksidimi +:6 ose +3 janë më tipike.

Trioksidi i dikromit përgatitet nga reaksioni:

4Cr+30 2 →2Cr 2 O 3

Por, më shpesh, Cr 2 O 3 dhe kripërat që korrespondojnë me acidin kromi zakonisht merren jo nga metali, por duke reduktuar derivatet gjashtëvalente të kromit, për shembull, nga reagimi:

K 2 Cr 2 O 7 +3S0 2 + H 2 SO 4 = K 2 SO 4 + Cr 2 SO 4) 3 + H 2 O

Veprimi i një sasie të vogël alkali në një tretësirë të Cr 2 (SO 4) 3 mund të prodhojë një precipitat blu të errët të hidratit të oksidit të kromit Cr(OH) 3, i cili është pak i tretshëm në ujë. Ky i fundit ka karakter amfoterik të përcaktuar qartë. Me acide jep kripëra të oksidit të kromit dhe nën veprimin e alkaleve të tepërta formon një kompleks me anionin [Cr(OH) 6] 3- ose kromitet, për shembull:

Cr(OH) 3 +3HCl=CrCl3 +3H2O

Cr(OH) 3 + KOH=K 3 [Cr(OH) 6 ] + 2H 2 O

Cr(OH) 3 + KOH = KCrO 2 + 2H 2 O

2NaCrO 2 +3Br 2 +8NaOH=6NaBr+2Na 2 CrO 4 +4H 2 O
Cr 2 (SO 4) 3 +ЗH 2 0 2 +10NaOH=3Na 2 SO 4 +2Na 2 CrO 4 +8H 2 O

5Cr 2 O 3 +6NaBrO 3 +2H 2 O=3Na 2 Cr 2 O 7 +2H 2 Cr 2 O 7 +3Br 2

Gjendja e oksidimit të kromit +6 korrespondon me oksidin e kromit: CrO 3. Mund të merret nga reaksioni:

K 2 Cr 2 O 7 + H 2 SO 4 → 2CrO 3 + K 2 SO 4 + H 2 O

Ky oksid, siç përshkruhet më sipër, ka 2 acide: krom dhe dikromik. Derivatet kryesore të këtyre acideve, të cilat e nevojshme di -K 2 Cr 2 O 7 dhe Na 2 CrO 4 ose Na 2 Cr 2 O 7 dhe K 2 CrO 4. Të dyja këto kripëra janë agjentë shumë të mirë oksidues:

2K 2 CrO 4 +3(NH 4) 2 S+8H 2 O=2Cr(OH) 3 +3S+4KOH+ 6NH 4 OH

K 2 Cr 2 O 7 +7H 2 SO 4 +6NaI→K 2 SO 4 +(Cr 2 SO 4) 3 +3Na 2 SO 4 +7H 2 O+3I 2

4H 2 0 2 +K 2 Cr 2 O 7 + H 2 SO 4 → CrO 5 + K 2 SO 4 +5H 2 O

Molekula CrO 5 ka një strukturë. Kjo është një kripë e peroksidit të hidrogjenit.

Na 2 CrO 4 + BaCl 2 → BaCrO 4 ↓ + 2 NaCl (reaksion cilësor ndaj kationit të bariumit 2+, precipitat i verdhë)

K 2 Cr 2 O 7 +3Na 2 SO 3 +4H 2 SO 4 →Cr 2 (SO 4) 3 +K 2 SO 4 +3Na 2 SO 4 +4H 2 O

K 2 Cr 2 O 7 +7H 2 SO 4 +3Na 2 S→3S +Cr 2 (SO 4) 3 +K 2 SO 4 +3Na 2 SO 4 +7H 2 O

K 2 Cr 2 O 7 +4 H 2 SO 4 +3C 2 H 5 OH→ Cr 2 (SO 4) 3 + K 2 SO 4 +3CH3COH+7 H 2 O

3H 2 C=CH-CH 2 -CH 3 +5 K 2 Cr 2 O 7 +20 H 2 SO 4 =

3H 3 C-CH 2 -COOH+3C 0 2 +5 Cr 2 (SO 4) 3 +5 K 2 SO 4 + 23 H 2 O

Aplikimi:

Kjo është interesante:

Molibden u gjet në shpatat e lashta japoneze dhe tungsteni u gjet në kamat e Damaskut. Edhe një shtesë e vogël e molibdenit (rreth 0.25%) përmirëson shumë vetitë mekanike të gize.

Redaktori: Galina Nikolaevna Kharlamova

Kromi, nikelit Dhe molibden janë elementët aliazh më të rëndësishëm çeliqet. Ato përdoren në kombinime të ndryshme dhe përftohen kategori të ndryshme të çeliqeve të aliazhuar: krom, krom-nikel, krom-nikel-molibden dhe çeliqe të ngjashme të lidhur.

Ndikimi i kromit në vetitë e çeliqeve

Tendenca e kromit për të formuar karbide është mesatare ndër të tjeraelementet aliazh formues karabit. Në një raport të ulët Cr/C të përmbajtjes së kromit në raport me hekurin, formohet vetëm çimentiti i tipit (Fe,Cr). 3 C. Me një rritje të raportit të përmbajtjes së kromit ndaj karbonit në çelikun Cr/C, shfaqen karbidet e kromit të formës (Cr,Fe). 7 C 3 ose (Cr, Fe) 2 3C 6 ose të dyja. Kromi rrit aftësinë e çeliqeve për t'u ngurtësuar termikisht, rezistencën e tyre ndaj korrozionit dhe oksidimit, siguron forcë të shtuar në temperatura të ngritura dhe gjithashtu rrit rezistencën ndaj konsumit gërryes të çeliqeve me karbon të lartë.

Ndikimi i nikelit në vetitë e çeliqeve

Nikeli nuk formon karbide në çelik. Në çeliqet është një element që kontribuon në formimin dhe ruajtjen austeniti . Nikeli rrit forcimin e çeliqeve. Në kombinim me kromin dhe molibdenin, nikeli rrit më tej aftësinë e ngurtësimit termik të çeliqeve dhe ndihmon në rritjen e qëndrueshmërisë dhe rezistencës ndaj lodhjes së çeliqeve. Duke u tretur në ferrit Nikeli rrit viskozitetin e tij. Nikeli rrit rezistencën ndaj korrozionit të çeliqeve austenitike krom-nikel në tretësirat e acidit jooksidues.

Ndikimi i molibdenit në vetitë e çeliqeve

Grupi i gjashtë i elementeve të tabelës periodike përfshin kromin 24 Cr, molibden 42 Mo, tungsten 74 W dhe metalin radioaktiv detar 106 Sg. Kromi gjendet në natyrë në formën e katër izotopeve të qëndrueshme, nga të cilët mbizotëron 52 Cr (83,8%). Molibdeni natyror dhe tungsteni janë një përzierje komplekse e shtatë dhe pesë izotopeve, respektivisht, shumica e të cilave ndodhen në sasi të krahasueshme në koren e tokës. Kështu, nuklidi dominues molibden-98 përbën vetëm 24% të numrit të përgjithshëm të atomeve të molibdenit.

Në vitin 1778, kimisti suedez K. Scheele mori oksidin MoO 3 nga minerali molibdenit MoS 2, gjatë reduktimit të të cilit me qymyr katër vjet më vonë R. Hjelm izoloi një element të ri - molibden. Emri i saj vjen nga greqishtja "molybdos" - plumb. Konfuzioni rrjedh nga fakti se materialet e buta si grafiti, plumbi dhe molibdeniti MoS 2 janë përdorur më parë si plumba shkrimi. Kjo lidhet me emrin e grafitit "plumb i zi" - plumb i zi.

Në 1781, K. Scheele dhe T. Wergmann izoluan oksidin e një elementi të ri nga minerali CaWO 4 (scheelite). Dy vjet më vonë, kimistët spanjollë - vëllezërit J. dhe F. d'Eloire - treguan se i njëjti element është pjesë përbërëse e mineralit (Fe, Mn)WO 4 - wolframite. Emri i saj vjen nga gjermanishtja Wolf Rahm - shkumë ujku. Gjatë shkrirjes së kallajit humbi një sasi e madhe metali, duke u kthyer në skorje. Kjo u shkaktua nga fakti se wolframiti, shoqërues i kasitritit, ndërhynte në reduktimin e kallajit. Metalurgët mesjetarë thanë se wolframite gllabëron kallajin ashtu si ujku ha një dele. Duke reduktuar volframitin me qymyr, ata morën një metal të ri të quajtur tungsten.

Në 1797, kimisti francez L. Vauquelin studioi vetitë e krokoitit mineral të kuq portokalli PbCrO 4, i dërguar atij nga Siberia nga gjeologu rus M. Pallas. Kur minerali zihej me potas, ai prodhoi një tretësirë portokalli-të kuqe

3PbCrO 4 +3K 2 CO 3 + H 2 O = Pb 3 (CO 3) 2 (OH) 2 ¯ + 3K 2 CrO 4, + CO 2,

nga i cili izoloi kromatin e kaliumit, pastaj anhidridin kromik dhe, në fund, duke reduktuar CrO 3 me qymyr - kromin e ri të metalit. Emri i këtij elementi vjen nga greqishtja "chroma" - ngjyra dhe shoqërohet me shumëllojshmërinë e ngjyrave të përbërjeve të tij. Kromiti mineral, lënda e parë më e rëndësishme moderne për prodhimin e kromit, u gjet në Urale në 1798.

Seaborgium u mor për herë të parë në 1974 nga shkencëtarët amerikanë nën udhëheqjen e Albert Ghiorso në Berkeley (SHBA). Sinteza e një elementi në sasinë e disa atomeve u krye sipas reaksioneve:

18 O + 249 Cf 263 106 Sg + 4 1 n,

248 Cf + 22 Ne 266 106 Sg + 4 1 n

Gjysma e jetës së izotopit më jetëgjatë 266 Sg është 27,3 s. Elementi është emëruar pas fizikanit dhe kimistit amerikan Glenn Seaborg.

Duke ndjekur tendencat e përgjithshme të mbushjes së nënnivelit d kur lëvizim nëpër periudhën për elementët e grupit të gjashtë, do të ishte e nevojshme të supozohej konfigurimi i elektroneve të valencës në gjendjen bazë (n-1)d 4 ns 2, e cila, megjithatë realizohet vetëm në rastin e tungstenit. Në atomet e kromit dhe molibdenit, fitimi i energjisë i shkaktuar nga stabilizimi i një nënniveli gjysmë të mbushur dhe mungesa e plotë e kontributit destabilizues të energjisë çiftëzuese rezulton të jetë më i lartë se energjia që duhet shpenzuar për kalimin e njërit prej s. -elektrone në nënnivelin d. Kjo çon në një "kërcim" të elektronit (shih seksionin 1.1) dhe konfigurimit të elektronit (n-1)d 5 ns 1 për atomet e kromit dhe molibdenit. Rrezet e atomeve dhe joneve (Tabela 5.1) rriten gjatë kalimit nga kromi në molibden dhe praktikisht nuk ndryshojnë me kalimin e mëtejshëm në tungsten, vlerat e tyre të afërta për molibden dhe tungsten janë pasojë e ngjeshjes së lantanidit. Në të njëjtën kohë, pavarësisht kësaj, ndryshimi në vetitë midis këtyre dy elementeve rezulton të jetë shumë më i dukshëm sesa midis elementeve 4d dhe 5d të grupit të katërt dhe të pestë (zirkonium dhe hafnium, niobium dhe tantal): ndërsa largoheni nga grupi i tretë i ndikimit ngjeshja e lantanidit në vetitë e atomeve dobësohet. Vlerat e energjive të para të jonizimit gjatë kalimit nga kromi në tungsten rriten, si për elementët e grupit të 5-të.

Tabela 5.1. Disa veti të elementeve të grupit 6

Vetitë	24 Kr	42 muaj	74 W
Numri i izotopeve të qëndrueshme
Masa atomike	51.9961	95.94	183.84
Konfigurimi elektronik	3d 5 4s 1	4d 5 5s 1	4f 14 5d 4 6s 2
Rrezja atomike *, (nm)	0.128	0.139	0.139
Energjia e jonizimit, kJ/mol:
Së pari (I 1)	653,20	684,08	769,95
E dyta (I 2)	1592,0	1563,1	1707,8
E treta (I 3)	2991,0	2614,7
E katërta (I 4)	4737,4	4476,9
E pesta (I 5)	6705,7	5258,4
E gjashta (I 6)	8741,5	6638,2
Rrezet jonike**, nm:
E(VI)	0.044	0.059	0.060
E (V)	0.049	0.061	0.062
E (IV)	0.055	0.065	0.066
E (III)	0.061	0.069	–
E (II) ***	0,073 (ns), 0,080 (s)	–	–
Elektronegativiteti sipas Pauling	1.66	2.16	2.36
Elektronegativiteti sipas Allred-Rochow	1.56	1.30	1.40
Gjendjet e oksidimit ****	(–4), (–2), (–1), (+2), +3, (+4), (+5), +6	(–2), (–1), (+2), +3, (+4), (+5), +6	(–2), (–1), (+2), (+3), (+4), +5, +6

* Për numrin e koordinimit CN = 12.

** Për numrin e koordinimit CN = 6.

*** Rrezja tregohet për gjendjet me rrotullim të ulët (ns) dhe të lartë (hs).

**** Gjendjet e paqëndrueshme të oksidimit tregohen në kllapa.

Në përbërje të ndryshme, elementët krom, molibden dhe tungsten shfaqin gjendje oksidimi nga -4 në +6 (Tabela 5.1). Ashtu si në grupet e tjera të metaleve në tranzicion, qëndrueshmëria e përbërjeve me gjendjen më të lartë të oksidimit, si dhe numrat e koordinimit, rriten nga kromi në tungsten. Kromi, si d-metalet e tjera, në gjendje më të ulët oksidimi ka një numër koordinimi prej 6, për shembull, 3+, -. Me rritjen e shkallës së oksidimit, rrezja jonike e metalit zvogëlohet në mënyrë të pashmangshme, gjë që çon në një ulje të numrit të koordinimit të tij. Kjo është arsyeja pse, në gjendjet më të larta të oksidimit në përbërjet e oksigjenit, kromi ka një mjedis tetraedral, të realizuar, për shembull, në kromatet dhe dikromatet, pavarësisht nga aciditeti i mediumit. Procesi i polikondensimit të joneve të kromatit, që çon në mënyrë të njëpasnjëshme në dikromatet, trikromatet, tetrakromatet dhe, së fundi, në anhidrid kromik të hidratuar, është vetëm një rritje vijuese në zinxhirin e tetraedrit CrO 4 të lidhur me kulme të zakonshme. Për molibdenin dhe tungstenin, anionet tetrahedrale, përkundrazi, janë të qëndrueshme vetëm në një mjedis alkalik, dhe pas acidifikimit ato rrisin numrin e koordinimit në gjashtë. Oktaedra MO 6 metal-oksigjen që rezulton kondensohet përmes skajeve të përbashkëta në izopolianione komplekse që nuk kanë analoge në kiminë e kromit. Me rritjen e shkallës së oksidimit, vetitë acidike dhe oksiduese rriten. Kështu, hidroksidi Cr(OH)2 shfaq vetëm veti bazë, Cr(OH)3 shfaq veti amfoterike dhe H2CrO4 shfaq veti acidike.

Përbërjet e kromit (II) janë agjentë të fortë reduktues që oksidohen në çast nga oksigjeni atmosferik (Fig. 5.1. Diagrami i ngrirjes për kromin, molibdenin dhe tungstenin). Aktiviteti i tyre reduktues (E o (Cr 3+ /Cr 2+) = –0,41 V) është i krahasueshëm me komponimet e ngjashme të vanadiumit.

Tabela 5.2. Stereokimia e disa përbërjeve Cr, Mo dhe W

Gjendja e oksidimit	Numrat e koordinimit	Stereometria	Kr	Mo, W
-4 (d 10)		Tetrahedron	Na 4
-2 (d 8)		Bipiramida trigonale	Na 2	Na 2
-1 (d 7)		Tetëkëndësh	Na 2	Na 2
0 (d 6)		Tetëkëndësh	[Сr(CO) 6]
+2 (d 4)		Shesh i sheshtë		-
	Piramida katrore	-	4 -
	Tetëkëndësh	K 4 CrF 2 , CrS	Me 2 W (PMe 3) 4
+3(d 3)		Tetrahedron	-	2–
	Tetëkëndësh	3+	3 -
+4 (d 7)		Tetëkëndësh	K2	2 -
	Dodekahedron	-	4 -
+5 (d 1)		Tetëkëndësh	K2	-
+6 (d o)		Tetrahedron	CrO 4 2 -	MO 4 2 -
	Tetëkëndësh	CrF 6	në përbërjet e izopolit
	?	-	2 -

Gjendja më karakteristike e oksidimit për kromin është +3 (Fig. 5.1). Stabiliteti i lartë i përbërjeve Cr(III) shoqërohet me të dy faktorët termodinamikë - konfigurimin simetrik d 3, i cili siguron forcë të lartë të lidhjes Cr(III) - ligand për shkak të energjisë së lartë të stabilizimit nga fusha kristalore (ESF) në fusha oktaedrale () e ligandëve dhe me inertitetin kinetik të kationeve tetëkëndësh të kromit (III). Ndryshe nga komponimet e molibdenit dhe tungstenit në gjendje më të lartë oksidimi, përbërjet e kromit (VI) janë agjentë të fortë oksidues E 0 ( /Cr 3+) = 1,33 V. Jonet e kromit mund të reduktohen me hidrogjen në kohën e ndarjes në tretësirën e acidit klorhidrik në Cr 2 + jonet, molibdatet - te komponimet e molibdenit (III) dhe tungstatet - te komponimet e tungstenit (V).

Përbërjet e molibdenit dhe tungstenit në gjendje më të ulët oksidimi përmbajnë lidhje metal-metal, domethënë ato janë grupime. Më të njohurit janë grupimet oktaedrale. Për shembull, dikloruri i molibdenit përmban grupe Mo 6 Cl 8: Cl 4. Ligandët që përbëjnë jonin e grumbullimit janë të lidhur shumë më fort se ato të jashtme, prandaj, kur ekspozohen ndaj një solucioni alkoolik të nitratit të argjendit, është e mundur të precipitohet vetëm një e treta e të gjithë atomeve të klorit. Lidhjet metal-metal gjenden gjithashtu në disa përbërje të kromit (II), të tilla si karboksilatet.

Pavarësisht stoikiometrisë së ngushtë të përbërjeve të elementeve të grupit të gjashtë të kromit dhe grupit të squfurit, atomet e të cilëve përmbajnë të njëjtin numër elektronesh valente, midis tyre vërehet vetëm një ngjashmëri e largët. Për shembull, joni i sulfatit ka të njëjtat përmasa me kromatin dhe mund ta zëvendësojë atë në mënyrë izomorfike në disa kripëra. Oksokloruri i kromit (VI) është i ngjashëm në aftësinë e tij për të hidrolizuar në klorur sulfurik. Në të njëjtën kohë, jonet e sulfatit në tretësirat ujore praktikisht nuk shfaqin veti oksiduese, dhe selenatet dhe teluratet nuk kanë aftësinë të formojnë izopolikomponime, megjithëse atomet individuale të këtyre elementeve mund të përfshihen në përbërjen e tyre.

Krahasuar me elementët d të grupit të katërt dhe të pestë, kationet e kromit, molibdenit dhe tungstenit karakterizohen nga një "butësi" shumë më e lartë Pearson, e cila rritet poshtë grupit. Pasoja e kësaj është kimia e pasur e përbërjeve sulfide, të zhvilluara veçanërisht në molibden dhe tungsten. Edhe kromi, i cili ka ngurtësinë më të madhe në krahasim me elementët e tjerë të grupit, është i aftë të zëvendësojë mjedisin e oksigjenit me atome squfuri: për shembull, duke shkrirë oksidin e kromit (III) me tiocianatin e kaliumit, mund të merret sulfide KCrS 2.

5.2. Prevalenca në natyrë. Përgatitja dhe përdorimi i substancave të thjeshta.

Elementet e grupit të gjashtë janë çift dhe për këtë arsye më të zakonshme se elementet tek të grupit të 5-të dhe të 7-të. Galaktika e tyre natyrore përbëhet nga një numër i madh izotopësh (Tabela 5.1). Kromi është më i zakonshmi në natyrë. Përmbajtja e tij në koren e tokës është 0,012% wt dhe është e krahasueshme me bollëkun e vanadiumit (0,014% wt) dhe klorit (0,013% wt). Molibdeni (3×10 -4% në masë) dhe tungsteni (1×10 -4% masë) janë metale të rrallë dhe gjurmë. Minerali më i rëndësishëm industrial i kromit është minerali i hekurit të kromit FeCr 2 O 4 . Mineralet e tjerë janë më pak të zakonshëm - krokoiti PbCrO 4, okër krom Cr 2 O 3. Forma kryesore e shfaqjes së molibdenit dhe tungstenit në natyrë janë feldspatët dhe piroksenet. Nga mineralet e molibdenit, molibdeniti MoS 2 është më i rëndësishmi, kryesisht për faktin se nuk përmban sasi të konsiderueshme të metaleve të tjera, gjë që lehtëson shumë përpunimin e xehes. Produktet e oksidimit të tij në kushte natyrore janë wulfeniti PbMoO 4 dhe powellite CaMoO 4 . Mineralet më të rëndësishme të tungstenit janë skeeliti CaWO 4 dhe volframiti (Fe,Mn)WO 4, por përmbajtja mesatare e tungstenit në xehe është jashtëzakonisht e ulët - jo më shumë se 0.5%. Për shkak të vetive të ngjashme të molibdenit dhe tungstenit, ekzistojnë zgjidhje të plota të ngurta të CaMoO4-CaWO4 dhe PbMoO4-PbWO4.

Për shumë qëllime teknike, nuk ka nevojë të ndahet hekuri dhe kromi që përmban minerali i hekurit të kromit. Një aliazh i formuar kur reduktohet me qymyr në furrat elektrike

FeCr 2 O 4 + 4C Fe + 2Cr + 4CO,

Ferrokromi përdoret gjerësisht në prodhimin e çeliqeve inox. Nëse përdoret silikoni si agjent reduktues, fitohet ferrokrom me përmbajtje të ulët karboni, i cili përdoret për prodhimin e çeliqeve të fortë të kromit.

Kromi i pastër sintetizohet nga reduktimi i oksidit Cr 2 O 3 me alumin

Сr 2 O 3 + 2Al = 2Cr + Al 2 O 3

ose silikon

2Cr 2 O 3 + 3Si = 4Cr + 3SiO 2.

Në metodën aluminotermike, një përzierje e parangrohur e oksidit të kromit (III) dhe pluhurit të aluminit me aditivët e agjentit oksidues (Shënimi: nxehtësia e çliruar gjatë reduktimit të oksidit të kromit me alumin nuk mjafton që procesi të ndodhë në mënyrë spontane. Dikromat kaliumi, peroksid bariumi , anhidridi kromi përdoret si agjent oksidues) ngarkohet në kavanoz. Reagimi fillon duke ndezur një përzierje të aluminit dhe peroksidit të natriumit. Pastërtia e metalit që rezulton përcaktohet nga përmbajtja e papastërtive në oksidin origjinal të kromit, si dhe në agjentët reduktues. Zakonisht është e mundur të merret metal me pastërti 97-99%, që përmban sasi të vogla silikoni, alumini dhe hekuri.

Për të marrë oksidin, minerali i hekurit të kromit i nënshtrohet shkrirjes oksiduese në një mjedis alkalik.

4FeCr 2 O 4 + 8Na 2 CO 3 + 7O 2 8Na 2 CrO 4 + 2Fe 2 O 3 + 8CO 2,

dhe kromat Na 2 CrO 4 që rezulton trajtohet me acid sulfurik.

2Na 2 CrO 4 + 2H 2 SO 4 = Na 2 Cr 2 O 7 + 2NaHSO 4 + H 2 O

Në disa instalime industriale, në vend të acidit sulfurik përdoret dioksidi i karbonit, i cili e kryen procesin në autoklava nën presionin 7 - 15 atm.

2Na 2 CrO 4 + H 2 O + 2CO 2 = Na 2 Cr 2 O 7 + 2 NaHCO 3.

Në presion normal, ekuilibri i reaksionit zhvendoset në të majtë.

Pastaj bikromati i natriumit i kristalizuar Na 2 Cr 2 O 7 × 2H 2 O dehidratohet dhe reduktohet me squfur ose qymyr

Na 2 Cr 2 O 7 + 2C Cr 2 O 3 + Na 2 CO 3 + CO.

Kromi më i pastër në industri përftohet ose nga elektroliza e një tretësire ujore të përqendruar të anhidridit kromi në acid sulfurik, një tretësirë e sulfatit të kromit (III) Cr 2 (SO 4) 3 ose alum krom-amoni. Kromi me një pastërti më të madhe se 99% lëshohet në një katodë të bërë prej alumini ose çeliku inox. Pastrimi i plotë i metalit nga papastërtitë e azotit ose oksigjenit arrihet duke e mbajtur metalin në një atmosferë hidrogjeni në 1500 °C ose me distilim në një vakum të lartë. Metoda elektrolitike mundëson marrjen e shtresave të holla të kromit, për këtë arsye përdoret në elektrik.

Për të marrë molibden, minerali i pasuruar me flotacion piqet

900 – 1000 ºС

2MoS 2 + 7O 2 = 2MoO 3 + 4SO 2.

Oksidi që rezulton distilohet në temperaturën e reaksionit. Pastaj pastrohet më tej me sublimim ose tretet në një tretësirë ujore të amoniakut

3MoO 3 + 6NH 3 + 3H 2 O = (NH 4) 6 Mo 7 O 24,

rikristalizohen dhe zbërthehen përsëri në ajër në oksid. Pluhuri metalik fitohet duke reduktuar oksidin me hidrogjen:

MoO 3 + 3H 2 = Mo + 3H 2 O,

shtypet dhe shkrihet në një furrë me hark në një atmosferë gazi inert ose shndërrohet në një shufër duke përdorur metalurgjinë pluhur. Thelbi i tij qëndron në prodhimin e produkteve nga pluhurat e imta me derdhje me presim të ftohtë dhe trajtim pasues në temperaturë të lartë. Procesi teknologjik i prodhimit të produkteve nga pluhurat metalikë përfshin përgatitjen e përzierjes, formimin e boshllëqeve ose produkteve dhe shkrirjen e tyre. Derdhja kryhet me presim të ftohtë nën presion të lartë (30–1000 MPa) në kallëpe metalike. Sinterizimi i produkteve nga pluhurat metalikë homogjenë kryhet në temperatura që arrijnë 70-90% të temperaturës së shkrirjes së metalit. Për të shmangur oksidimin, sinterimi kryhet në një atmosferë inerte, reduktuese ose në vakum. Kështu, pluhuri i molibdenit shtypet fillimisht në kallëpe çeliku . Pas sinterimit paraprak (në 1000-1200 °C) në një atmosferë hidrogjeni, pjesët e punës (cungët) nxehen në 2200-2400 °C. Në këtë rast, kristalitet individuale shkrihen nga sipërfaqja dhe ngjiten së bashku, duke formuar një shufër të vetme, e cila i nënshtrohet falsifikimit.

Materiali fillestar për prodhimin e tungstenit është oksidi i tij WO 3. Për ta marrë atë, minerali (scheelite CaWO 4 ose wolframite FeWO 4), i pasuruar më parë me notim në tretësirat e surfaktantëve, i nënshtrohet hapjes alkaline ose acid. Diseksioni alkalik kryhet duke dekompozuar koncentratin në autoklava me një tretësirë sode në 200 °C.

CaWO 4 + Na 2 CO 3 = Na 2 WO 4 + CaCO 3 ¯ .

Ekuilibri zhvendoset djathtas për shkak të përdorimit të një tepricë të trefishtë të sodës dhe precipitimit të karbonatit të kalciumit. Sipas një metode tjetër, koncentratet e wolframitit zbërthehen duke u ngrohur me një tretësirë të fortë të sodës kaustike ose duke sinterizuar me sodë në 800-900 °C.

CaWO 4 + Na 2 CO 3 = Na 2 WO 4 + CO 2 + CaO.

Në të gjitha rastet, produkti përfundimtar i dekompozimit është tungstati i natriumit, i cili shpëlahet me ujë. Zgjidhja që rezulton acidifikohet dhe acidi tungstik precipitohet

Na 2 WO 4 + 2HCl = H 2 WO 4 ¯ + 2NaCl.

Diseksioni acidik i skeelitit gjithashtu prodhon acid tungstik:

CaWO 4 + 2HCl = H 2 WO 4 ¯ + CaCl 2.

Precipitati i çliruar i acidit tungstik dehidrohet

H 2 WO 4 = WO 3 + H 2 O.

Oksidi që rezulton reduktohet me hidrogjen

WO 3 + 3H 2 = W + 3H 2 O.

Oksidi i përdorur për prodhimin e tungstenit me pastërti të lartë pastrohet paraprakisht nga shpërbërja në amoniak, kristalizimi i paratungstatit të amonit dhe dekompozimi i tij pasues.

Kur zvogëlohet oksidi, metali i tungstenit merret gjithashtu në formën e një pluhuri, i cili shtypet dhe sinterizohet në 1400 ºС, dhe më pas shufra nxehet në 3000 ºС, duke kaluar një rrymë elektrike përmes saj në një atmosferë hidrogjeni. Shufrat e tungstenit të përgatitura në këtë mënyrë fitojnë plasticitet prej tyre, për shembull, fijet e tungstenit tërhiqen për llambat elektrike inkandeshente. Shufrat e tungstenit dhe molibdenit me kristal të madh prodhohen nga shkrirja e rrezeve të elektroneve në vakum në 3000-3500 o C.

Kromi përdoret në metalurgji në prodhimin e çeliqeve inox, të cilët kanë rezistencë unike ndaj korrozionit. Shtimi i vetëm disa përqind të kromit në hekur e bën metalin më të ndjeshëm ndaj trajtimit termik. Kromi përdoret për të lidhur çeliqet që përdoren për të bërë susta, susta, vegla dhe kushineta. Një rritje e mëtejshme e përmbajtjes së kromit në çelik çon në një ndryshim të mprehtë në karakteristikat e tij mekanike - një rënie në rezistencën ndaj konsumit dhe shfaqjen e brishtësisë. Kjo për faktin se kur përmbajtja e kromit në çelik është më shumë se 10%, i gjithë karboni që përmbahet në të shkon në formën e karbiteve. Në të njëjtën kohë, një çelik i tillë praktikisht nuk i nënshtrohet korrozionit. Klasa më e zakonshme e çelikut inox përmban 18% krom dhe 8% nikel. Përmbajtja e karbonit në të është shumë e ulët - deri në 0.1%. Çelik i pandryshkshëm përdoret për të bërë tehe turbinash, byk të nëndetëseve, si dhe tuba, pllaka metalike dhe takëm. Një sasi e konsiderueshme kromi përdoret për veshjet dekorative rezistente ndaj korrozionit, të cilat jo vetëm që u japin produkteve një pamje të bukur dhe rrisin jetën e tyre të shërbimit, por gjithashtu rrisin rezistencën ndaj konsumit të pjesëve të makinerive dhe veglave. Veshja e kromit me një shtresë të poshtme bakri dhe nikeli mbron mirë çelikun nga korrozioni, duke i dhënë produkteve një pamje të bukur. Pjesët e makinave, biçikletave dhe pajisjeve i nënshtrohen veshjes mbrojtëse dhe dekorative të kromit, trashësia e filmit të aplikuar zakonisht nuk i kalon 5 mikronë. Për sa i përket reflektimit, veshjet e kromit janë të dytat pas argjendit dhe aluminit, për këtë arsye ato përdoren gjerësisht në prodhimin e pasqyrave dhe dritave të vëmendjes. Lidhjet e nikelit që përmbajnë deri në 20% krom (nikrom) përdoren për prodhimin e elementeve ngrohëse - ato kanë rezistencë të lartë dhe nxehen shumë kur kalon rryma. Shtimi i molibdenit dhe kobaltit në lidhje të tilla rrit në masë të madhe rezistencën e tyre ndaj nxehtësisë, tehët e turbinave me gaz janë bërë nga lidhje të tilla. Së bashku me nikelin dhe molibdenin, kromi është pjesë e qeramikës metalike, një material i përdorur në protetikën e dhëmbëve. Përbërjet e kromit përdoren si pigmente jeshile (Cr 2 O 3, CrOOH), të verdhë (PbCrO 4, CdCrO 4) dhe pigmente portokalli. Shumë kromate dhe dikromate përdoren si frenues korrozioni (CaCr 2 O 7, Li 2 CrO 4, MgCrO 4), konservues druri (CuCr 2 O 7), fungicide (Cu 4 CrO 7 × xH 2 O), katalizatorë (NiCrO4 ). ZnCr 2 O 4). Prodhimi botëror i kromit aktualisht tejkalon 700 mijë tonë në vit.

Molibden përdoret gjithashtu në metalurgji për të krijuar lidhje strukturore të forta dhe rezistente ndaj konsumit, kimikisht rezistente dhe rezistente ndaj nxehtësisë, si një aditiv aliazh për çeliqet e blinduar. Koeficientët e zgjerimit termik të molibdenit dhe disa llojeve të qelqit (ata quhen "xham molibden") janë afër, prandaj, hyrjet në pajisjet elektrike të vakumit të qelqit dhe llambat e burimeve të fuqishme të dritës janë bërë nga molibden. Për shkak të seksionit të tij relativisht të vogël të kapjes termike të neutronit (2.6 hambar), molibden përdoret si material strukturor në reaktorët bërthamorë . Teli, shiritat dhe shufrat e molibdenit shërbejnë si elementë ngrohës dhe mburojë nxehtësie në instalimet me vakum. Molibdeni, i lidhur me titan, zirkon, niob dhe tungsten, përdoret në aviacion dhe raketa për prodhimin e turbinave me gaz dhe pjesëve të motorit.

Tungsteni është materiali më i mirë për filamente dhe spirale në llambat inkandeshente, katodat e tubave të radios dhe tubat me rreze X. Temperatura e lartë e funksionimit (2200-2500 o C) siguron prodhim më të madh të dritës, dhe shkalla e ulët e avullimit dhe aftësia për të mbajtur formën (nuk ulet kur nxehen në 2900 o C) sigurojnë një jetë të gjatë shërbimi të filamenteve. Tungsteni përdoret gjithashtu për të krijuar lidhje të forta, rezistente ndaj konsumit dhe rezistente ndaj nxehtësisë në inxhinierinë mekanike dhe raketa. Çeliqet që përmbajnë 20% tungsten kanë aftësinë të vetë-ngurtësohen - prej tyre bëhen tehët e veglave prerëse. Lidhjet e tungstenit kombinojnë në mënyrë të favorshme rezistencën ndaj nxehtësisë dhe rezistencën ndaj nxehtësisë jo vetëm në ajër të lagësht, por edhe në shumë mjedise agresive. Për shembull, kur nikelit i shtohet 10% tungsten, rezistenca e tij ndaj korrozionit rritet 12 herë. Termoçiftet tungsten-renium lejojnë matjen e temperaturave deri në 3000 °C.