Bài 34: Crom và hợp chất của crom

Nội dung lý thuyết

I. VỊ TRÍ, CẤU HÌNH ELECTRON NGUYÊN TỬ

  • Crom thuộc ô số 24, nhóm VIB, chu kì 4 trong bảng tuần hoàn.
  • Cấu hình electron: 1s22s22p63s23p63d54s1, viết gọn là [Ar]3d54s1.
  • Nguyên tử crom có cấu hình electron bất thường do có sự chuyển dịch 1 electron từ phân lớp 4s sang 3d để có cấu hình bán bão hòa bền hơn.

Hồ sơ kim loại ] Crom - Linh hồn của thép không gỉ | Inoxgiare.vn

@1812432@

II. TÍNH CHẤT VẬT LÍ

  • Là kim loại màu trắng bạc, có khối lượng riêng lớn, nóng chảy ở 1890oC.
  • Crom là kim loại cứng nhất trong tất cả các kim loại, có thể rạch được thủy tinh.

III. TÍNH CHẤT HÓA HỌC

Crom là kim loại có tính khử mạnh hơn sắt. Trong các hợp chất, crom có số oxi hóa từ +1 đến +6 (hay gặp nhất là +2, +3 và +6).

1. Tác dụng với phi kim

Ở nhiệt độ thường, crom chỉ phản ứng được với flo. Khi đun nóng, crom tác dụng được với nhiều phi kim khác.

4Cr    +    O2   \(\underrightarrow{t^o}\)  2Cr2O3

2Cr    +    3Cl2   \(\underrightarrow{t^o}\)   2CrCl3

2Cr   +   S  \(\underrightarrow{t^o}\)   2Cr2S3

2. Tác dụng với nước

Crom không tác dụng với nước ở điều kiện thường do có lớp màng oxit mỏng, bền bảo vệ. Vì tính chất này mà người ta thường mạ crom nên sắt để bảo vệ sắt không bị ăn mòn và dùng crom để chế tạo thép không gỉ.

3. Tác dụng với axit

Vì có màng oxit bảo vệ, crom không tan ngay trong dung dịch loãng và nguội của axit HCl và H2SO4. Khi đun nóng màng oxit tan ra, crom tác dụng với axit giải phóng H2 và tạo muối crom (II) khi không có không khí.

Cr   +  2HCl   \(\underrightarrow{t^o}\)   CrCl2   +   H2 

Cr    +   H2SO4   \(\underrightarrow{t^o}\)  CrSO4   +   H2 

Cr cũng bị thụ động trong dung dịch HNO3, H2SO4 đặc, nguội giống như nhôm và sắt.

@1812518@

IV. HỢP CHẤT CỦA CROM

1. Hợp chất crom (III)

a. Crom (III) oxit (Cr2O3)

  • Là chất rắn, màu lục thẫm, không tan trong nước.
  • Là oxit lưỡng tính, tan trong dung dịch axit và kiềm đặc.
  • Được dùng để tạo màu lục cho đồ sứ, đồ thủy tinh.

b. Crom (III) hidroxit (Cr(OH)3)

  • Là chất rắn, màu lục xám, không tan trong nước.
  • Là hidroxit lưỡng tính, tan được trong dung dịch axit và dung dịch kiềm.

Cr(OH)3   +   NaOH   ➝   NaCrO2   +   2H2O

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

  • Cr3+ ở trạng thái số oxi hóa trung gian nên ion Cr3+ trong dung dịch vừa có tính oxi hóa (trong môi trường axit) vừa có tính khử (trong môi trường bazơ).

2CrCl3   +  ​ Zn  ➝  ZnCl2   +  2CrCl2

2NaCrO2   +   3Br2  +  8NaOH   ➝  2Na2CrO4   +   6NaBr  +  4H2O

2. Hợp chất crom (VI)

a. Crom (VI) oxit (CrO3)

  • Là chất rắn, màu đỏ thẫm.
  • Là oxit axit, tác dụng với nước tạo thành axit.

CrO3    +   H2O   ➝  H2CrO4 (axit cromic)

2CrO3    +   H2O   ➝  H2Cr2O7 (axit đicromic)

Các axit này chỉ tồn tại trong dung dịch và không tách ra được dưới dạng tự do. 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.

b. Muối crom (VI)

Các muối đicromat và cromat là những hợp chất bền và có tính oxi hóa mạnh, đặc biệt trong môi trường axit, muối crom (VI) bị khử thành muối crom (III). Ví dụ:

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

  • Các muối cromat có màu vàng của ion cromat (CrO4-).
  • Các muối đicromat có màu da cam của ion đicromat (Cr2O72-).
  • Trong dung dịch của ion Cr2O7 (màu da cam) luôn luôn có cả ion CrO4- (màu vàng) ở trạng thái cân bằng với nhau:

C2O72-   +    H2O   ⇌   2CrO4-   +  2H+

Vì có cân bằng trên nên khi thêm dung dịch axit vào muối cromat (màu vàng) sẽ tạo thành đicromat (màu da cam). Ngược lại, khi thêm dung dịch kiềm vào muối đicromat, sẽ tạo thành cromat.

@1813839@

Trong quá trình học tập, nếu có bất kỳ thắc mắc nào, các em hãy để lại câu hỏi ở mục hỏi đáp để cùng thảo luận và trả lời nhé. Chúc các em học tốt!