Окислительные свойства хроматов и дихроматов

Хроматы и дихроматы — сильные окислительные. Поэтому ими широко пользуются для окисления различных веществ. Окисление производится в кислом растворе и обычно сопровождается резким изменением окраски (дихроматы окрашены в оранжевый цвет, а соли хромата (III) — в зелёный или зеленовато-фиолетовый).

В кислых и в щелочных растворах соединения хрома (III) и хрома (VI) существует в разных формах: в кислой среде в виде ионов Cr3+ или Cr₂O₂^-7, а в щелочной — в виде ионов [Cr (OH)₆]₃— или CrO₂^-4. Поэтому взаимопревращение соединений хрома (III) и хрома (VI) протекает по-разному в зависимости от реакции раствора. В кислой среде устанавливается равновесие.

Cr₂O₂^-7+14H+6e-2Cr₃+7H₂O.

а в щелочной:

[Cr (OH)₆]^3-+2OH^--CrO₂^-4+4H₂O+3e?

Однако, и в кислой, и в щелочной среде окисления хрома (III)приводит к уменьшению pH раствора; обратный же процесс — восстановление хрома (VI) — сопровождается увеличением pH. Поэтому, в соответствии с принципом Ле Шарля, при повышении кислотной среды равновесие смещается в направлении восстановления хрома (VI), а при уменьшении кислотности — в направлении окисления хрома (III). Иначе говоря, окислительные свойства соединений хрома (VI) наиболее сильно выражены в кислой среде, а восстановительные свойства соединений хрома (III) — в щелочной. Именно поэтому, как указывалось выше, окисление хромитов в хроматы осуществляют в присутствии щелочи, а соединения хрома (VI) применяют в качестве окислителей в кислых растворах.

Приведём несколько примеров окислительно-восстановительных реакций, протекающих при участии дихроматов.

1. При пропускании сероводорода через подкисленный серной кислотой раствор дихромата оранжевая окраска раствора переходит в зелёную и одновременно жидкость становится мутной вследствие выделения серы:

K₂Cr₂O₇+3H₂S+4H₂SO₄>Cr₂(SO₄)₃+3Sv+K₂SO₄+7H₂O.

2. При действии концентрированной соляной кислоты на дихромат калия выделяется хлор и получается зелёный раствор, содержащий хлорид хрома (III):

K₂Cr₂O₇+14HCl>2CrCl₃+3Cl₂^+2KCl+7H₂O.

3. Если пропускать диоксид серы через концентрированный раствор дихромата калия, содержащий достаточное количество серной кислоты, то образуются эквимолекулярные количества сульфатов калия и хрома (III):

K₂Cr₂O₇+3SO₂+H₂SO4>Cr₂(SO₄)₃+K₂SO₄+H₂O.

При выпаривании раствора из него выделяются хромокалиевые квасцы KCr (SO₄)₂*12H₂O. Этой реакцией пользуются для получения хромокалиевых квасцов в промышленности.