Номер 2, страница 194 - гдз по химии 11 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 40. Соединения хрома. Зависимость кислотно-основных и окислительно-восстановительных свойств от степени окисления металла. Глава 4. Металлы побочных подгрупп - номер 2, страница 194.

Условие.

2. Как изменяются кислотно-основные свойства оксидов и гидроксидов хрома с ростом степени окисления?

Решение.

Решение 2.

Решение

С ростом степени окисления хрома кислотно-основные свойства его оксидов и гидроксидов закономерно изменяются от основных через амфотерные к кислотным. Это общая закономерность для многих переходных металлов: чем выше степень окисления элемента, тем сильнее поляризуется связь элемент-кислород, что в свою очередь приводит к поляризации связи O-H в соответствующем гидроксиде и облегчает отщепление протона ($H^+$), то есть усиливает кислотные свойства.

Хром в степени окисления +2 ($Cr^{2+}$)

Оксид хрома(II) — $CrO$, и гидроксид хрома(II) — $Cr(OH)_2$ — проявляют ярко выраженные основные свойства. Они реагируют с кислотами с образованием солей хрома(II), но не реагируют со щелочами.

Примеры реакций:
$CrO + 2HCl \rightarrow CrCl_2 + H_2O$
$Cr(OH)_2 + H_2SO_4 \rightarrow CrSO_4 + 2H_2O$

Хром в степени окисления +3 ($Cr^{3+}$)

Оксид хрома(III) — $Cr_2O_3$, и гидроксид хрома(III) — $Cr(OH)_3$ — являются амфотерными соединениями. Они способны реагировать как с кислотами, так и с сильными основаниями (щелочами).

Реакция с кислотой:
$Cr_2O_3 + 6HBr \rightarrow 2CrBr_3 + 3H_2O$
$Cr(OH)_3 + 3HNO_3 \rightarrow Cr(NO_3)_3 + 3H_2O$

Реакция со щелочью:
При сплавлении: $Cr_2O_3 + 2NaOH \xrightarrow{t} 2NaCrO_2 + H_2O$ (образуется хромит натрия)
В растворе: $Cr(OH)_3 + NaOH \rightarrow Na[Cr(OH)_4]$ (образуется тетрагидроксохромат(III) натрия)

Хром в степени окисления +6 ($Cr^{6+}$)

Оксид хрома(VI) — $CrO_3$ — это типичный кислотный оксид. Соответствующего ему гидроксида в виде $Cr(OH)_6$ не существует. Этому оксиду соответствуют кислоты: хромовая ($H_2CrO_4$) и дихромовая ($H_2Cr_2O_7$), которые существуют в водных растворах. Оксид хрома(VI) реагирует с водой и щелочами, образуя соли — хроматы и дихроматы.

Примеры реакций:
$CrO_3 + H_2O \rightleftharpoons H_2CrO_4$
$CrO_3 + 2KOH \rightarrow K_2CrO_4 + H_2O$ (образуется хромат калия)

Таким образом, можно проследить четкую зависимость, отражающую изменение свойств от основных к кислотным:

$CrO, Cr(OH)_2$ (основные свойства) $\rightarrow$ $Cr_2O_3, Cr(OH)_3$ (амфотерные свойства) $\rightarrow$ $CrO_3, H_2CrO_4$ (кислотные свойства).

Ответ: С ростом степени окисления хрома кислотно-основные свойства его оксидов и гидроксидов изменяются от основных (в степени окисления +2) к амфотерным (в степени окисления +3) и далее к кислотным (в степени окисления +6).