Lý thuyết về Crom và hợp chất của Crom

A. CROM

I. VỊ TRÍ, CẤU TẠO

- Crom thuộc nhóm VIB, chu kì 4, và là kim loại chuyển tiếp.

- Cấu hình e: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹

- Trong hợp chất, crom có số OXH biến đổi từ +1 đến +6. Phổ biến hơn cả là các số OXH +2, +3, +6

- Ở nhiệt độ thường, crom có cấu tạo mạng tinh thể lập phương tâm khối.

II. TÍNH CHẤT VẬT LÍ

- Crom có màu trắng ánh bạc, rất cứng (rạch được thuỷ tinh, cứng nhất trong số các kim loại, độ cứng chỉ kém kim cương)

- Khối lượng riêng lớn, khó nóng chảy (t_nc 1890^oC).

III. TÍNH CHẤT HÓA HỌC

1. Tác dụng với phi kim

4\(\overset{o}{\mathop{Cr}}\,\)  +  3O₂   \(\xrightarrow{{{t}^{o}}}\)  2\(\overset{+3}{\mathop{C{{r}_{2}}}}\,{{O}_{3}}\) 

2\(\overset{o}{\mathop{Cr}}\,\)  +  3Cl₂   \(\xrightarrow{{{t}^{o}}}\) 2\(\overset{+3}{\mathop{Cr}}\,C{{l}_{3}}\)

2. Tác dụng với axit

- Trong dung dịch HCl, H₂SO₄ loãng nóng, màng oxit bị phá huỷ, crom khử ion H⁺ tạo ra muối Cr(II) và khí hiđro.

            \(\overset{o}{\mathop{Cr}}\,\)  +  2HCl       →      \(\overset{+2}{\mathop{Cr}}\,C{{l}_{2}}\)      +     H₂­

- Chú ý: Tương tự nhôm, crom không tác dụng với axit HNO₃ và H₂SO₄ đặc, nguội mà các axit này làm cho kim loại crom trở nên thụ động.

IV. ỨNG DỤNG

- Crom có nhiều ứng dụng thiết thực trong công nghiệp và trong đời sống.

- Trong công nghiệp, crom được dùng để sản xuất thép :

- Trong đời sống, nhiều đồ vật bằng thép được mạ crom. Lớp mạ crom vừa có tác dụng bảo vệ kim loại khỏi bị ăn mòn, vừa tạo vẻ đẹp cho đồ vật.

V. SẢN XUẤT

- Trong tự nhiên không có crom ở dạng đơn chất mà chỉ có ở dạng hợp chất (chiếm 0,03% khối lượng vỏ Trái Đất). Hợp chất phổ biến nhất của crom là quặng cromit sắt FeO.Cr₂O₃, quặng này thường có lẫn Al₂O₃ và SiO₂.

- Oxit crom (Cr₂O₃) được tách ra từ quặng. Sau đó điều chế crom bằng phương pháp nhiệt nhôm :

Cr₂O₃   +   2Al    \(\xrightarrow{{{t}^{o}}}\)   2Cr   +   Al₂O₃

B. HỢP CHẤT CỦA CROM

I. HỢP CHẤT CỦA Crom (II)

1. Crom(II) oxit, CrO

* Là oxit bazo có màu đen

* Tính chất hóa học đặc trưng: tính khử, tính chất của oxit bazo.

- Tính khử

- Tính bazo: Tác dụng với HCl, H₂SO₄ loãng sinh ra muối crom (II) và nước

CrO   +   2HCl   →   CrCl₂   +   H₂O

2. Crom (II) hidroxit, Cr(OH)₂

* Là chất rắn màu vàng và là 1 bazo

* Tính chất hóa học đặc trưng:

- Tính khử

4Cr(OH)₂  +   O₂   +  2H₂O   →    4Cr(OH)₃

- Tính bazo: tác dụng với dung dịch axit (HCl, H2SO4 loãng) sinh ra muối mới, nước

Cr(OH)₂   +  2HCl  → CrCl₂   +  2H₂O

3. Muối crom(II)

- Muối crom (II) có tính khử mạnh

2CrCl₂   +   Cl₂   →     2CrCl₃

- Dung dịch muối Crom(II) để ngoài không khí sẽ chuyển từ màu xanh lam sang màu xanh lục

II. HỢP CHẤT CỦA CROM (III)

1. Crom (III) oxit Cr₂O₃

* Là oxit lưỡng tính có màu xanh lục, tan được trong dung dịch axit và kiềm đặc:

Cr₂O₃ + 6HCl → 2CrCl₃ + 3H₂O

Cr₂O₃ + 2NaOH → 2NaCrO₂ + H₂O

2. Hidroxit Cr(OH)₃

* Là hidroxit lưỡng tính, kết tủa nhầy, màu lục nhạt tan được trong dung dịch axit và dung dịch kiềm.

Cr(OH)₃   +  NaOH   →   Na\(\left[ Cr{{(OH)}_{4}} \right]\) (hay NaCrO₂)                                                                                                                   natri cromit

Cr(OH)₃  +  3HCl   →    CrCl₃   +  3H₂O

3. Muối crom (III)

- Muối crom(III) có tính oxi hoá và tính khử.

- Trong môi trường axit, muối crom(III) có tính oxi hoá và dễ bị những chất khử như Zn khử thành muối crom(II):

2\(\overset{+3}{\mathop{Cr}}\,\) (dd)  +   \(\overset{o}{\mathop{Zn}}\,\)   →    2\(\overset{+2}{\mathop{Cr}}\,\) (dd)  +  \(\overset{+2}{\mathop{Zn}}\,\) (dd)

- Trong môi trường kiềm, muối crom(III) có tính khử và bị những chất oxi hóa mạnh oxi hóa thành muối crom(VI):

2\(\overset{+3}{\mathop{Cr}}\,\) (dd)    + \(\overset{o}{\mathop{3B{{r}_{2}}}}\,\) + 16OH^-→  2\(\overset{+6}{\mathop{Cr}}\,{{O}_{4}}^{2-}\) (dd)  +  \(\overset{-1}{\mathop{6Br}}\,\) (dd) + 8H₂O

III. HỢP CHẤT Crom (VI)

1. Crom (VI) oxit, CrO₃

- CrO3 là chất rắn, màu đỏ thẫm, là oxit axit có tính OXH rất mạnh.

- Một số chất vô cơ và hữu cơ như S, P, C, NH₃, C₂H₅OH,... bốc cháy khi tiếp xúc với CrO₃, đồng thời CrO₃ bị khử thành Cr₂O₃. Ví dụ :

2CrO₃   +   2NH₃   →    Cr₂O₃   +  N₂   +  3H₂O

- CrO₃ là một oxit axit, tác dụng với nước tạo thành hỗn hợp axit cromic H₂CrO₄ và axit đicromic H₂Cr₂O₇ :  

CrO₃    +   H₂O   →    H₂CrO₄

2CrO₃   +  H₂O   →     H₂Cr₂O₇

=> Hai axit này không tách ra được ở dạng tự do, chỉ tồn tại trong dung dịch. Nếu tách khỏi dung dịch, chúng sẽ bị phân huỷ trở lại thành CrO₃.

2. Muối cromat và dicrommat.

- Muối cromat là muối có chứa ion: CrO₄^2- (màu vàng)

- Muối dicromat là muối có chứa ion: Cr₂O₇^2- (màu da cam)

- Trong môi trường thích hợp, các muối cromat và đicromat chuyển hóa lẫn nhau theo một cân bằng :

2\(Cr{{O}_{4}}^{2-}\) +  2H⁺  \(\rightleftarrows \)  \(C{{r}_{2}}{{O}_{7}}^{2-}\) +  H₂O

 (màu vàng)                      (màu da cam)       

* Tính OXH mạnh khi tác dụng với chất có tính khử:

K₂Cr₂O₇ + 6FeSO₄ + 7H₂SO₄ →  Cr₂(SO₄)₃ + 3Fe₂(SO₄)₃ + K₂SO₄ +7H₂O                                  

K₂Cr₂O₇   +  6KI   +  7H₂SO₄  →  Cr₂(SO₄)₃  + 4K₂SO₄  +  3I₂  +  7H₂O

Sơ đồ tư duy: Crom và hợp chất của Crom

Loigiaihay.com