Дихромат калия

Дихромат калия
Общие
Систематическое наименование	Дихромат калия
Традиционные названия	Бихромат калия, двухромовокислый калий, хромпик
Хим. формула	K2Cr2O7
Физические свойства
Состояние	оранжевые кристаллы
Молярная масса	294,19 г/моль
Плотность	2,676 г/см³
Термические свойства
Температура
• плавления	396 °C
• разложения	500 °C
Энтальпия
• образования	−2033 кДж/моль
Химические свойства
Растворимость
• в воде	4,9 г/100 мл
Структура
Координационная геометрия	Тетраэдральная
Кристаллическая структура	Триклинная
Классификация
Рег. номер CAS	7778-50-9
RTECS	HX7680000
Безопасность
Предельная концентрация	0,01 мг/м³
ЛД50	25 мг/кг (крысы, орально)
Токсичность	высокотоксичен, канцероген, мутаген, аллерген, сильный окислитель
Пиктограммы СГС
NFPA 704	0 4 1 OX
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.

Дихромат калия в виале

Дихрома́т ка́лия (двухромовокислый калий, бихромат калия, техн. хро́мпик) — неорганическое соединение, калиевая соль дихромовой кислоты с химической формулой K₂Cr₂O₇, имеет вид оранжевых кристаллов. Обладает сильными окислительными свойствами, в связи с чем широко применяется в химии, фотографии, пиротехнике и различных областях промышленности. Высокотоксичен и канцерогенен.

Иногда хромпиком также называют дихромат натрия (Na₂Cr₂O₇).

Физические и химические свойства

Оранжевые кристаллы с температурой плавления 396 °C. Разлагается при нагреве выше 500 °C. Растворим в воде (г / 100 г): 4,6 (0 °C), 15,1 (25 °C), 37,7 (50 °C), незначительно растворим в этаноле. Сильный окислитель.

В кислой среде восстанавливается до солей хрома (III). Например, он окисляет галогенид-ионы галогенводородных кислот до свободных галогенов:

${\mathsf{K}}_{\mathsf{2}}\mathsf{C}{\mathsf{r}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{7}}\mathsf{+}\mathsf{1}\mathsf{4}\mathsf{H}\mathsf{C}\mathsf{l}\mathsf{\to }\mathsf{2}\mathsf{C}\mathsf{r}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{3}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{2}}\mathsf{\uparrow }\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{K}\mathsf{C}\mathsf{l}\mathsf{+}\mathsf{7}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$

Также в кислой среде при pH 3,0—3,5 обладает способностью окислять металлическое серебро:

$\mathsf{6}\mathsf{A}\mathsf{g}\mathsf{+}\mathsf{C}{\mathsf{r}}_{\mathsf{2}}{O}_{\mathsf{7}}^{\mathsf{2}\mathsf{-}}\mathsf{+}\mathsf{1}\mathsf{4}{\mathsf{H}}^{\mathsf{+}}\mathsf{+}\mathsf{6}{\mathsf{e}}^{\mathsf{-}}\mathsf{\to }\mathsf{6}\mathsf{A}{\mathsf{g}}^{\mathsf{+}}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{C}{\mathsf{r}}^{\mathsf{3}\mathsf{+}}\mathsf{+}\mathsf{7}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$

Кристаллический дихромат калия при нагревании с серой и углеродом восстанавливается до оксида хрома (III):

${\mathsf{K}}_{\mathsf{2}}\mathsf{C}{\mathsf{r}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{7}}\mathsf{+}\mathsf{S}\mathsf{\to }\mathsf{C}{\mathsf{r}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}{\mathsf{K}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}$

$\mathsf{2}{\mathsf{K}}_{\mathsf{2}}\mathsf{C}{\mathsf{r}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{7}}\mathsf{+}\mathsf{3}\mathsf{C}\mathsf{\to }\mathsf{2}\mathsf{C}{\mathsf{r}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{K}}_{\mathsf{2}}\mathsf{C}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{C}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{\uparrow }$

Дихромат калия — исходное вещество для получения хромокалиевых квасцов. Их тёмно-фиолетовые кристаллы образуются в результате восстановления сернистым газом или этиловым спиртом раствора бихромата, подкисленного серной кислотой:

${\mathsf{K}}_{\mathsf{2}}\mathsf{C}{\mathsf{r}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{7}}\mathsf{+}\mathsf{3}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{3}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\mathsf{\to }\mathsf{2}\mathsf{K}\mathsf{C}\mathsf{r}\mathsf{(}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}{\mathsf{)}}_{\mathsf{2}}\mathsf{*}\mathsf{1}\mathsf{2}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\mathsf{\downarrow }$

${\mathsf{K}}_{\mathsf{2}}\mathsf{C}{\mathsf{r}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{7}}\mathsf{+}\mathsf{3}{\mathsf{C}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{H}}_{\mathsf{5}}\mathsf{O}\mathsf{H}\mathsf{+}\mathsf{4}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{1}\mathsf{7}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\mathsf{\to }\mathsf{2}\mathsf{K}\mathsf{C}\mathsf{r}\mathsf{(}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}{\mathsf{)}}_{\mathsf{2}}\mathsf{*}\mathsf{1}\mathsf{2}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\mathsf{\downarrow }\mathsf{+}\mathsf{3}\mathsf{C}{\mathsf{H}}_{\mathsf{3}}\mathsf{C}\mathsf{O}\mathsf{H}$

Водные растворы дихромата калия обладают дубящими свойствами, в частности, задубливают желатину.

Получение

Действие хлорида калия на дихромат натрия:

$\mathsf{2}\mathsf{K}\mathsf{C}\mathsf{l}\mathsf{+}\mathsf{N}{\mathsf{a}}_{\mathsf{2}}\mathsf{C}{\mathsf{r}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{7}}\mathsf{\to }{\mathsf{K}}_{\mathsf{2}}\mathsf{C}{\mathsf{r}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{7}}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{C}\mathsf{l}$

Подкисление раствора хромата калия:

$\mathsf{2}{\mathsf{K}}_{\mathsf{2}}\mathsf{C}\mathsf{r}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{\to }{\mathsf{K}}_{\mathsf{2}}\mathsf{C}{\mathsf{r}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{7}}\mathsf{+}{\mathsf{K}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$

Применение

Применяется при производстве красителей, при дублении кож и овчин, как окислитель в спичечной промышленности, пиротехнике, фотографии, живописи. Хромпик калиевый добавляют в охлаждающую жидкость для предохранения двигателя от коррозии и накипеобразования. Раствор хромпика в серной кислоте (т. н. хромовую смесь) применяют для мытья стеклянной посуды в лабораториях. В лабораторной практике используется в качестве окислителя, в том числе в аналитической химии (хроматометрия).

В чёрно-белой фотографии применяется в качестве отбеливателя для удаления металлического серебра из эмульсии. Не применяется в цветной фотографии, так как для отбеливания требует кислой среды, а при pH ⩽ 4 красители, образовавшиеся в эмульсии при цветном проявлении, обесцвечиваются. Вместо этого в цветной фотографии для отбеливания используются составы на основе гексацианоферрата(III) калия и железной соли трилона Б.

Безопасность

Высокотоксичен, канцерогенен, аллерген, брызги его раствора разрушают кожные покровы, дыхательные пути и хрящевые ткани. Среди соединений шестивалентного хрома наиболее токсичен. ПДК составляет 0,01 мг/м³ (в пересчёте на CrO₃). При работе с дихроматом калия необходимо применять защиту органов дыхания и кожи.

Литература

• Егоров А.С. Химия: современный курс для подготовки к ЕГЭ. — Ростов-на-Дону: Феникс, 2013. — 699 с. — ISBN 978-5-222-21137-3.
• Редько А. В. Химия фотографических процессов. — СПб. : НПО "Профессионал", 2006. — С. 837—954. — 1464 с. — (Новый справочник химика и технолога / ред. Москвин А. В. ; вып. Общие сведения. Строение вещества. Физические свойства важнейших веществ. Ароматические соединения. Химия фотографических процессов. Номенклатура органических соединений. Техника лабораторных работ. Основы технологии.). — ISBN 978-5-91259-013-9.
• Рипан Р., Четяну И. Неорганическая химия. Химия металлов. — М.: Мир, 1972. — Т. 2. — 871 с.
• Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др.. — 2-е изд., испр. — М.—Л.: Химия, 1966. — Т. 1. — 1072 с.
• Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др.. — 3-е изд., испр. — Л.: Химия, 1971. — Т. 2. — 1168 с.
• Степин Б. Д. Калия дихромат : статья // Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И. Л. и др.. — М. : Советская энциклопедия, 1990. — Т. 2: Даффа—Меди. — С. 287—288. — 671 с. — ISBN 5-85270-035-5.

• Неорганическая химия / под ред. Ю.Д. Третьякова. — М.: Академия, 2007. — Т. 3. — 352 с.