Хром, молибден, вольфрам

Кадр 1

По заказу Министерства просвещения СССР ХРОМ, МОЛИБДЕН, ВОЛЬФРАМ Диафильм по химии для 9 класса

Кадр 2

Хром был открыт в 1797 г. французским химиком Луи Никола Вокеленом при исследовании минерала крокоита, привезённого из России. Расскажите о положении хрома в периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева.

Кадр 3

Зная положение хрома в периодической системе и строение его атома, предположите, какими свойствами он должен обладать. Почему?

Кадр 4

Хром—пластичный металл серо-стального цвета с металлическим блеском. Сравните физические свойства хрома и некоторых других металлов. Какие выводы можно сделать? Как объяснить высокую твердость и сравнительно низкую тепло- и электропроводность хрома?

Кадр 5

Аномальные изменения свойств хрома при 37°С. При температуре 37° С многие физические свойства хрома, зависящие от температуры, резко меняются. Пока эту аномалию учёные объяснить не могут.

Кадр 6

По химическим свойствам хром сходен со многими металлами. Он непосредственно взаимодействует с некоторыми неметаллами, разбавленными бескислородными кислотами. Концентрированные кислоты (азотная кислота в любом виде) без нагревания хром не растворяют. Почему?

Кадр 7

Хром образует три ряда соединений, имея в них степени окисления, равные 2, 3 и 6.

Кадр 8

Вспомните, как изменяются свойства оксидов и гидроксидов элементов одного периода? Как связывамы эти изменения с уменьшением ионных радиусов элементов?

Кадр 9

Сравните ионные радиусы Cr²⁺ и Cr³⁺ с ионными радиусами Mg²⁺, Al³⁺ и S²⁻. Какие свойства можно предположить у оксидов и гидроксидов двух-, трёх- и шестивалентного хрома на основании проведённого сравнения?

Кадр 10

Соединения двухвалентного хрома неустойчивы, под влиянием окружающей среды они переходят в соединения трёхвалентного хрома. Какие свойства они проявляют при этом: окислителей или восстановителей?

Кадр 11

Оксид и гидроксид трёхвалентного хрома амфотерны. В какие химические реакции они могут вступать?

Кадр 12

Схема образования хромовых кислот Хромовый ангидрид при растворении в воде образует две неустойчивых, существующих только в водных растворах кислоты: хромовую H₂CrO₄ и двухромовую H₂Cr₂O₇.

Кадр 13

Зависимость состава солей хромовых кислот от кислотности среды. Эти кислоты дают два ряда солей: хроматы и бихроматы. В зависимости от кислотности раствора соли испытывают взаимные превращения.

Кадр 14

Соединения шестивалентного хрома являются сильными окислителями.

Кадр 15

Укажите на схеме направления и условия превращений одних веществ, содержащих хром, в другие. Определите, какие из этих превращений основаны на окислительно-восстановительных реакциях, что происходит в каждом случае с хромом: окисление или восстановление.

Кадр 16

Отличительные физические свойства, лёгкость образования сплавов, легирующие способности хрома заинтересовали металлургов. Небольшие добавки хрома придают стали твёрдость и износостойкость. Такими свойствами обладает шарикоподшипниковая сталь (до 1,5% хрома).

Кадр 17

Чтобы сталь при высоких температурах не покрывалась «чешуёй» окалины, в ней вводят 25-30% хрома в виде сплава с железом — феррохрома. Такая сталь выдерживает температуры до 1000° С.

Кадр 18

Применение безуглеродистого феррохрома позволяет получать нержавеющие стали (17—19% Cr и 8—13% Ni), отлично противостоящие коррозии. Где используются нержавеющие стали?

Кадр 19

Сплавы хрома с никелем—нихромы—успешно служат в качестве нагревательных элементов.

Кадр 20

Соединения хрома используются в производстве огнеупоров. Магнезитохромитовые кирпичи применяются для футеровки мартеновских печей.

Кадр 21

Этот материал химически пассивен и термостоек, выдерживает многократные резкие изменения температуры; увеличивает стойкость печей в 2-3 раза; допускает применение кислорода; позволяет увеличить выплавку стали на 13-15%.

Кадр 22

Из хромовых солей изготовляют различные яркие, светопрочные пигменты с антикоррозийными свойствами. Некоторые соединения хрома применяются для дубления кожи, а также в качестве красителей керамической глазури и стекла.

Кадр 23

Оксид хрома (III) благодаря высокой твёрдости применяется, подобно оксиду алюминия, как абразиви: тончайшим порошком оксида полируют изделия из твёрдых материалов.

Кадр 24

Хромовую кислоту используют для нанесения на металлы с помощью электролиза антикоррозийных хромовых покрытий (хромирование). Хромовые покрытия наносят и диффузионным способом. Этот процесс идёт в печах, где стальные детали помещают в порошок хрома или его соли и нагревают.

Кадр 25

Кристаллические сплавы оксидов алюминия и трёххвалентного хрома (рубины) имеют красную окраску и ценятся, как драгоценные камни. К ним относится и изумруд — разновидность берилла. Он окрашен оксидом хрома Cr₂O₃ в густой травяно-зелёный цвет.

Кадр 26

Главными минералами хромовых руд, служащих для производства феррохромов и металлического хрома, являются хромит и его разновидности. Основные месторождения этих минералов располагаются на Урале, в Казахстане и в Армении.

Кадр 27

Выплавку феррохрома (60—85% хрома) ведут в электродуговых печах. Металлический хром восстанавливают из оксида хрома (III) алюминием или кремнием. Применяют также электролитическое восстановление растворов солей хрома. Электродуговая печь для выплавки феррохрома.

Кадр 28

Как связаны между собой свойства и применения хрома и его соединений?

Кадр 29

Молибден, вольфрам и хром образуют побочную подгруппу VI группы химических элементов. Что вы можете рассказать о молибдене и вольфраме на основании их положения в периодической системе?

Кадр 30

Сравните свойства хрома, молибдена и вольфрама. Каковы особенности изменения их свойств с увеличением порядкового номера по сравнению с изменением этих свойств в других подгруппах, где расположены металлы?

Кадр 31

Молибден получают главным образом из минерала молибденита, встречающегося в кварцевых жилах. Окисляясь кислородом воздуха, молибденит иногда превращается в молибденовую охру.

Кадр 32

Радиолампы Благодаря своей тугоплавкости и низкому коэффициенту теплового расширения этот металл широко применяется в электротехнике, радиотехнике, технике высоких температур. Молибденовые крючки Нить накала

Кадр 33

Добавка к стали 1,5-2%-молибдена одновременно повышает и твёрдость и вязкость металла. Легированная этим элементом сталь обладает значительной прочностью при высоких температурах. Из таких сталей изготовляют броню, стволы орудий, детали самолётов, автомобилей, турбины, режущие инструменты и бритвенные лезвия.

Кадр 34

Сплавы молибдена с различными металлами отличаются высокими электротехническими свойствами, огнеупорностью, прочностью. Сплав, состоящий из кобальта, молибдена и хрома, безвреден для организма и успешно применяется хирургами для замены повреждённых суставов.

Кадр 35

Несколько лет назад было создано оригинальное стекло, изменяющее свой цвет в зависимости от… времени дня. Под действием солнечного света оно становится синим, с наступлением темноты — вновь прозрачным. Этот эффект обусловлен добавками молибдена.

Кадр 36

Дисульфид молибдена (молибденит), имеющий такое же «чешуйчатое» строение, как и графит, используется в качестве надёжной твёрдой смазки для трущихся деталей автомобилей.

Кадр 37

Соединения молибдена используют в сельском хозяйстве. Молибден относится к микроэлементам, ничтожно малая доля которых повышает и улучшает качество урожая многих культур.

Кадр 38

Вольфрам можно обнаружить в минералах: шеелите, вольфрамите, гюберните.

Кадр 39

До 95% вольфрама идёт в качестве добавки при изготовлении стали. Вольфрам придаёт ей твёрдость, стойкость к деформациям и способность к самозакалке. Сверхтвёрдые сплавы вольфрама (победит, сталинит, воновит) применяются для изготовления быстрорежущих инструментов, заменяют алмазы в буровых коронках.

Кадр 40

Тугоплавкость вольфрама обеспечила ему применение в электротехнике. Из металла изготовляют нити лампочек накаливания, нагревательные элементы высокотемпературных электрических печей.

Кадр 41

Широкое применение в технике находят катодные лучи. Как показала практика, одним из лучших материалов для катода является вольфрам. Он же применяется и при изготовлении флюоресцирующих экранов рентгеновских установок.

Кадр 42

Вольфрам заменяет платину в физических приборах; служит основой для изготовления клапанов в двигателях внутреннего сгорания, тугоплавких контактов в электропереключателях и запальных свечах моторов.

Кадр 43

Широкое распространение получили долговечные, огнеупорные краски для керамики и фарфора. особо прочные краски для мехов. Такие краски содержат в себе соединения вольфрама.

Кадр 44

КОНЕЦ Автор Б. С. КЛЕЙНЕР Фото С. Ф. РОЩЕВСКОГО Художник Н. П. СТЕПАНОВ Художественный редактор В. А. ИВАНОВ Редактор Г. М. ВИТУХНОВСКАЯ Студия «Диафильм» Госкино СССР, 1975 г. 101 000, Москва, Центр, Старосадский пер., д. № 7 Цветной 0-30 Д-057-75