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 (tnc 1890oC).
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: CrO42- (màu vàng)
- Muối dicromat là muối có chứa ion: Cr2O72- (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
