Bài 34: Crom và hợp chất của crom

Tính chất của Crom (Cr)

I. Vị trí, cấu tạo

- Thuộc nhóm VIB, chu kì 4, số thứ tự 24, là kim loại chuyển tiếp. - Cấu hình e: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹ - Số oxi hóa: +1 đến + 6 (số oxi hóa bền: +2, +3, +6) - Khi Crom thể hiện hóa trị thấp là II, III có tính chất của kim loại, còn hóa trị VI có tính chất của phi kim. - Cấu tạo đơn chất: mạng tinh thể lập phương tâm khối.

II. Tính chất vật lý

- Màu trắng ánh bạc, rất cứng. - Khối lượng riêng lớn, khó nóng chảy

III. Tính chất hóa học

1. Tác dụng với phi kim 2. Tác dụng với nước Crom bền hơn nước và không khí do có màng oxit rất mỏng, bền bảo vệ. 3. Tác dụng với axit Chú ý: Crom không tác dụng với dung dịch axit HNO₃ đặc, nguội và H₂SO₄ đặc, nguội do bị thụ động hóa.

IV. Ứng dụng

- Thép chứa 2,8 - 3,8% crom có độ cứng cao, bền, có khả năng chống gỉ. - Thép chứa 18% crom là thép không gỉ (thép inox). - Thép chứa 25-30% crom siêu cứng dù ở nhiệt độ cao. - Crom dùng để mạ thép. Thép mạ crom bảo vệ kim loại khỏi bị ăn mòn và tạo vẻ đẹp cho đồ vật.

V. Sản xuất

Phương pháp nhiệt nhôm: Cr₂O₃ được tách ra từ quặng cromit FeO.Cr₂O₃.

Lý thuyết Hợp chất của Crom 

I. CROM (II)

1. Oxit CrO - CrO là một oxit bazơ, màu đen - CrO có tính khử, trong không khí CrO dễ bị oxi hóa thành Cr₂O₃. - CrO tan dễ dàng trong dung dịch HCl loãng; H₂SO₄ loãng CrO + 2HCl → CrCl₂ + H₂O CrO + H₂SO₄ → CrSO₄ + H₂O - CrO có tính khử, trong không khí CrO dễ bị oxi hóa thành Cr₂O₃. 2. Hidroxit Cr(OH)₂ - Cr(OH)₂ là chất rắn, màu vàng. - Cr(OH)₂ có tính khử, trong không khí oxi hóa thành Cr(OH)₃ 4Cr(OH)₂ + O₂ + 2H₂O → 4Cr(OH)₃ - Cr(OH)₂ là một bazơ. Cr(OH)₂ + 2HCl → CrCl₂ + H₂O 3. Muối crom (II) - Muối crom (II) có tính khử mạnh. 4CrCl₂ + O₂ + 4HCl → 4CrCl₃ + 2H₂O - Dung dịch CrCl₂ để ngoài không khí lại chuyển từ màu xanh lam sang màu lục - CrCl₂ trong dung dịch phân ly ra Cr²⁺ và Cl^-. Ion Cr²⁺ tồn tại ở dạng [Cr(H₂O)]²⁺ có màu xanh, nên dung dịch CrCl₂ có màu xanh. - Mặt khác trạng thái oxi hóa +2 của Cr có tính khử mạnh, ngay trong dung dịch CrCl₂ bị oxi hóa bởi oxi không khí chuyển thành CrCl₃. Ion Cr³⁺ trong dung dịch tồn tại dưới dạng [Cr(H₂O)]³⁺ có màu lục. Nên trong không khí CrCl₂ chuyển từ màu xanh lam sang màu lục.

II. CROM (III)

1. Oxit Cr₂O₃ - Crom (III) oxit: Cr₂O₃ là oxit lưỡng tính, tan trong axit và kiềm đặc. Cr₂O₃ + 6HCl → 2CrCl₃ + 3H₂O Cr₂O₃ + 2NaOH → 2NaCrO₂ + H₂O Cr₂O₃ + 2NaOH + 3H₂O → 2Na[Cr(OH)₄] - Được dùng tạo màu lục cho đồ sứ, đồ thủy tinh. 2. Hidroxit Cr(OH)₃ - Crom (III) hiđroxit: Cr(OH)₃ là một hiđroxit lưỡng tính, kết tủa nhầy, màu lục nhạt, tan được trong dung dịch axit và dung dịch kiềm. Cr(OH)₃ + NaOH → NaCrO₂ + 2H₂O Cr(OH)₃ + 3HCl → CrCl₃ + 3H₂O - Bị phân huỷ bởi nhiệt tạo oxit tương ứng: 2Cr(OH)₃ → Cr₂O₃ + 3H₂O Chú ý: vì ở trạng thái số oxi hóa trung gian, ion Cr³⁺ trong dung dịch vừa có tính oxi hóa (trong môi trường axit) vừa có tính khử (trong môi trường bazơ) Cr³⁺ + Zn → 2Cr²⁺ + Zn²⁺ 2CrO₂^- + 3Br₂ + 8OH^- → 2CrO₄^2- + 6Br^- + 4H₂O 3. Muối crom (III) - Muối crom (III) có tính khử và tính oxi hóa. - Muối Cr(III): CrCl₃ màu tím, Cr₂(SO₄)₃ màu hồng. Chú ý: khi vào dung dịch, muối Cr(III) có màu tím - đỏ ở nhiệt độ thường và màu lục khi đun nóng. - Trong môi trường axit, muối crom (III) có tính oxi hóa bị Zn khử thành muối crom (II) 2Cr³⁺(dd) + Zn → 2Cr²⁺ + Zn²⁺(dd) Ví dụ: 2CrCl₃ + Zn → 2CrCl₂ + ZnCl₂ Cr₂(SO₄)₃ + Zn → 2CrSO₄ + ZnSO₄ - Trong môi trường kiềm, muối crom (III) có tính khử và bị chất oxi hóa mạnh oxi hóa thành muối crom (VI). 2Cr³⁺(dd) + 3Br₂ → 2Cr⁶⁺(dd) + 2Br^-(dd) Ví dụ: 2CrCl₃ + 3Br₂ + 16KOH → 2K₂CrO₄ + 6KBr + 6KCl + 8H₂O Cr₂(SO₄)₃ + 3Br₂ + 16KOH → 2K₂CrO₄ + 6KBr + 3K₂SO₄ + 8H₂O 2Cr(NO₃)₂ + 3Br₂ + 16KOH → 2K₂CrO₄ + 6KBr + 6KNO₃ + 8H₂O - Phèn crom - kali K₂SO₄.Cr₂(SO₄)₃.24H₂O có màu xanh tính, được dùng để thuộc da, làm chất cầm màu trong ngành nhuộm vải.

III. CROM (VI)

1. Oxit CrO₃ - CrO₃ là một oxit axit, tác dụng với nước tạo ra axit: CrO₃ + H₂O → H₂CrO₄: axit cromic 2CrO₃ + H₂O → H₂Cr₂O₇: axit đicromic - CrO₃ có tính oxi hóa mạnh, một số chất vô cơ và hữu cơ như S, P, C, C₂H₅OH bốc cháy khi tiếp xúc với CrO₃. 2. Muối crom (VI) Muối cromat: natri cromat (Na₂CrO₄) và kali cromat (K₂CrO₄) là muối của axit cromic, có màu vàng của ion cromat (CrO₄^2-). Muối đicromat: natri cromat (Na₂Cr₂O₇) và kali đicromat (K₂Cr₂O₇) là muối của axit đicromat, có màu da cam của ion đicrom (Cr₂O₇^2-). - Trong môi trường axit, cromat chuyển hóa thành đicromat. 2K₂CrO₄ + H₂SO₄ → K₂Cr₂O₇ + K₂SO₄ + H₂O - Trong môi trường kiềm đicromat chuyển hóa thành cromat. K₂Cr₂O₇ + 2KOH → 2K₂CrO₄ + H₂O Các muối cromat và đicromat có tính oxi hóa mạnh, muối crom (VI) bị khử thành muối crom (III).  

Bài 1 (trang 155 SGK Hóa 12): 

Viết phương trình hóa học của các phản ứng trong dãy chuyển hóa sau: Cr → Cr₂O₃ → Cr₂(SO₄)₃ → Cr(OH)₃ → Cr₂O₃ Lời giải: (1) 4Cr + 3O₂ → 2Cr₂O₃ (2) Cr₂O₃ + 3H₂SO₄ → Cr₂(SO₄)₃ + 3H₂O (3) Cr₂(SO₄)₃ + 6NaOH → 2Cr(OH)₃ + 3Na₂SO₄ (4) 2Cr(OH)₃ → Cr₂O₃ + 3H₂O

Bài 2 (trang 155 SGK Hóa 12): 

Cấu hình electron của ion Cr³⁺ là phương án nào? A.[Ar] 3d⁵ B.[Ar] 3d⁴ C.[Ar] 3d³ D.[Ar] 3d² Lời giải: Đáp án C. Cấu hình e của Cr là: [Ar]3d⁵4s¹ ⇒ Cấu hình e của Cr³⁺ là: [Ar]3d³

Bài 3 (trang 155 SGK Hóa 12):

Các số oxi hóa đặc trưng của crom là phương án nào? A. +2, +4, +6. B. +2, +3, +6. C. +1, +2, +4, +6. D. +3, +4, +6. Lời giải: Đáp án B.

Bài 4 (trang 155 SGK Hóa 12): 

Hãy viết công thức của một số muối trong đó nguyên tố crom a) Đóng vai trò cation. b) Có trong thành phần của anion. Lời giải: Muối mà crom đóng vai trò của cation : Cr₂(SO₄)₃, CrCl₃, CrSO₄ Muối mà crom có trong thành phần của anion : K₂Cr₂O₇, Na₂CrO₄

Bài 5 (trang 155 SGK Hóa 12): 

Khi nung nóng 2 mol natri đicromat người ta thu được 48 gam O₂ và 1 mol crom (III) oxit. Hãy viết phương trình hóa học của phản ứng và xem xét natri đicromat đã bị nhiệt phân hoàn toàn chưa? Lời giải: 2Na₂Cr₂O₇ → 2Na₂O + 2Cr₂O₃ + 3O₂ Số mol O₂ là Số mol Na₂Cr₂O₇ Nung 2 mol Na₂Cr₂O₇ nếu thu 48 gam O₂ thì chỉ nung hết 1 (mol). Do đó phản ứng chưa kết thúc.

Mục lục Giải bài tập Hóa 12

   

Các bài viết liên quan

Các bài viết được xem nhiều nhất