При проведении геологоразведочных работ на хромовые руды не требуются специальные меры по защите окружающей среды. При добыче хромовых руд для исключения попадания  рудной пыли в воздух населенных пунктов  следует выполнять ряд условий: соблюдение определенного расстояния от населенных пунктов, орошение дорог в карьерах и в складах добытой руды.

Наиболее  значительное нарушение окружающей среды связано с переработкой хромового сырья, при котором  в воздух попадает значительное количество пыли при сухом долблении и сортировке. При мокром обогащении сточные воды нуждаются в отчистке от хрома, его оксидов, что исключает сброс сточных вод в водоемы и требует строительства экранированных шламохранилищ. 
 
 
 
 
 

Глава 2. Экспериментальная часть

2.1. Получение оксида хрома (III) и изучение его свойств.

Опыт  №1. Получение оксида хрома (III)

Приборы и реактивы: асбестированная сетка; спички; бихромат аммония (NH₄)₂Cr₂O₇ (измельченный).

Выполнение  опыта. Расстилаю большой лист бумаги, на который кладу асбестированную сетку. Тонко измельченный бихромат аммония насыпаю в виде горки. До бихромата аммония дотрагиваюсь зажженной спичкой.

Начинается  разложение бихромата, которое протекает  с выделением тепла и постепенно захватывает все большие и большие количества соли. В конце реакция идет все более бурно - появляются искры, пламя, летит рыхлый и легкий пепел - типичное извержение вулкана в миниатюре. Образовалось большое количество рыхлого темно-зеленого вещества.

Вывод: оксид хрома (III) Cr₂O₃ получается путем нагревания бихромата аммония:

(NH₄)₂Cr₂O₇Cr₂O₃+N₂+4H₂O

  Опыт №2. Исследование  свойств оксида  хрома (III)

Приборы и реактивы: колба; вода H₂O; оксид хрома (III) Cr₂O₃; серная кислота

Выполнение  опыта. Добавляю полученный зеленый порошок оксида хрома (III) сначала в колбу с водой

Cr₂O₃ + 3H₂O = 2Cr(OH)₃

затем в колбу  с серной кислотой

Cr₂O₃ + 3H₂SO₄ = Cr₂(SO₄)₃ + 3H₂O

Наблюдаю растворение оксида в обоих колбах.

Вывод: Оксид хрома растворяется в воде и в кислотах.

2.2. Исследование окислительных  свойств солей  хрома (VI)

  Опыт №3.Окислительные  свойства солей  хрома (VI)

Приборы и реактивы: раствор бихромата калия K₂Cr₂O₇; раствор сульфита натрия Na₂SO₃; серная кислота H₂SO₄.

Выполнение  опыта. К раствору K₂Cr₂O₇, подкисленному серной кислотой, добавляю раствор Na₂SO₄. Наблюдаю изменения окраски.

Оранжевый раствор  стал зелено- фиолетовым.

Вывод: В кислой среде хром восстанавливается сульфитом натрия от хрома (VI) до хрома (III):

K₂Cr₂O₇ + 3Na₂SO₃ + 4H₂SO₄ = K₂SO₄ + Cr₂(SO₄)₃ + 3Na₂SO₄ + 4H₂O

Опыт  №4. Исследование свойств  солей хрома (VI)

Приборы и реактивы: концентрированный раствор бихромата калия K₂Cr₂O₇; концентрированная соляная кислота HCl

Выполнение  опыта. К концентрированному раствору бихромата калия K₂Cr₂O₇ добавляю концентрированную соляную кислоту HCl. При нагревании наблюдается выделение резкого хлорного запаха, от которого жжет нос и горло.

Вывод: Так как все соединения хрома (VI) являются сильными окислителями, то при реакции с соляной кислотой:

K₂Cr₂O₇ + 14HCl 3Cl₂­ + 2CrCl₃ + 2KCl + 7H₂O

  Опыт №5. Переход  хромата в бихромат  и обратно

Приборы и реактивы: раствор хромата калия K₂CrO₄, раствор бихромата калия K₂Cr₂O₇, серная кислота, гидроксид натрия.

Выполнение  опыта. К раствору хромата калия добавляю серную кислоту, в результате происходит изменение окраски раствора из желтого в оранжевый.

2K₂CrO₄ + H₂SO₄ = K₂Cr₂O₇ + K₂SO₄ + H₂O

К раствору бихромата  калия добавляю щелочь, в результате происходит изменение окраски раствора из оранжевого в желтый.

K₂Cr₂O₇ + 4NaOH = 2Na₂CrO₄ + 2KOH + H₂O

Вывод: В кислой среде хроматы неустойчивы, ион CrO₄^2- желтого цвета превращается в ион Cr₂O₇^2- оранжевого цвета, а в щелочной среде эта реакция протекает в обратном направлении

2CrO₄^2- + 2H⁺ _{кислая среда®}^{¬щелочная среда} Cr₂O₇^2- + H₂O.

  Опыт №6. Получение  малорастворимых  солей хромовых  кислот

Приборы и реактивы: раствор хромата калия K₂CrO₄, раствор бихромата калия K₂Cr₂O₇, раствор нитрата серебра AgNO₃.

Выполнение  опыта. Наливаю в одну пробирку раствор хромата калия, в другую - раствор бихромата калия, и добавляю в обе пробирки раствор нитрата серебра, в обоих случаях наблюдаю образование красно-бурого осадка.

K₂CrO₄ + 2AgNO₃= Ag₂CrO₄¯ + 2KNO₃

K₂Cr₂O₇ + AgNO₃ ® Ag₂CrO₄¯+ KNO₃

Вывод: Растворимые соли хрома при взаимодействии с нитратом серебра образуют нерастворимый осадок

  Опыт №7. Получение  гидроксида хрома

Приборы и реактивы: раствор соли хрома (III) CrCl₃, едкий натр (гидроксид натрия) NaOH.

Выполнение  опыта. В пробирку с раствором хлорида хрома (III) по каплям добавляю раствор едкого натра до образования серо-зеленого осадка.

Вывод: Гидроксид хрома Cr(OH)₃ получается при действии на соль трехвалентного хрома щелочью:

CrCl₃ + 3NaOH = Cr(OH)₃¯ + 3NaCl 
 
 
 

Заключение

В данной работе рассмотрены основные вопросы изучения свойств хрома- химического элемента VI группы периодической системы  Менделеева.

В первых двух разделах литературного обзора кратко изложены факты открытия и дальнейшего использования хрома, указана особенность распространения хрома в природных месторождениях: хром никогда не встречается в несвязанном состоянии.

Далее рассмотрены  физические свойства хрома. Отмечены аномальные изменения физических свойств хрома при температуре 37⁰С.

Основные разделы  курсовой работы посвящены изучению химических свойств хрома и его соединений. Отмечены малая химическая активность хрома, сильные окислительные свойства и высокая токсичность его соединений.

Отдельный раздел посвящен экспериментальному исследованию свойств основных практически значимых соединений хрома - оксидов, гидроксидов  и солей. Все опыты подтверждены соответствующими химическими реакциями.

Также в работа рассмотрены вопросы промышленного применения хрома и экологические проблемы его добычи и переработки. 

Выводы

Результаты экспериментов  могут быть использованы при формировании лабораторного практикума по разделу "Металлы" курса химии школьной программы.

Также в реферате рассмотрены вопросы промышленного  применения хрома и экологические  проблемы его добычи и переработки.

Литература

 

1. Лисицын А.Е., Остапенко П.Е. Минеральное сырье. Хром // Справочник. - М.: ЗАО Геоинформмарк, 1999. - 25 с.
2. Салли А., Брендз Э. Хром.- Изд. 2-е переработ. и доп. Перев. с англ. М.: Металлургия, 1971.- 360 с.
3. Химия. Решение задач: учеб. пособие для уч. сред. и ст. шк. возраста/ Авт.- сост. А.Е.Хасанов. - Мн.: Современный литератор, 1999. -448 с.
4. Неорганическая химия. Энциклопедия школьника/ Гл. ред. И.П.Алимарин.- М.: Советская Энциклопедия, 1975.- 384 с.
5. Энциклопедический словарь юного химика/ Сост. В.А.Крицман, В.В.Станцо.- М.: Педагогика, 1982.- 368 с.

Приложение  А

(справочное)

Таблица А.1-Важнейшие природные соединения хрома

 

Таблица А.2-Свойства оксидов хрома