Bài 34. Crom và hợp chất của Crom

I. VỊ TRÍ TRONG BẢNG TUẦN HOÀN, CẤU HÌNH ELECTRON NGUYÊN TỬ

Crom (Cr) ở ô số 24, thuộc nhóm VIB, chu kì 4 của bảng tuần hoàn.

Cấu hình electron nguyên tử: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹viết gọn là [Ar]3d⁵4s¹.

II. TÍNH CHẤT VẬT LÝ

Crom có màu trắng ánh bạc, có khối lượng riêng lớn (D = 7,2 g/cm³), nóng chảy ở 1890^oC.

Là kim loại cứng nhất rạch được thủy tinh.

III. TÍNH CHẤT HÓA HỌC

Crom là kim loại có tính khử mạnh hơn sắt.

Trong phản ứng hóa học, crom tạo nên các hợp chất trong đó crom có số oxi hóa từ +1 đến +6 (thường gặp +2, +3 và +6).

1. Tác dụng với phi kim

Ở nhiệt độ thường, crom chỉ tác dụng với flo. Ở nhiệt độ cao, crom tác dụng với oxi, clo, lưu huỳnh,…

2. Tác dụng với nước

Crom có độ hoạt động hóa học kém Zn và mạnh hơn Fe, nhưng crom bền với nước và không khí do có màng oxit rất mỏng, bền bảo vệ. Do đó, người ta mạ crom lên sắt để bảo vệ sắt và dùng crom để chế thép không gỉ.

3. Tác dụng với axit

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

Crom không tác dụng với dung dịch axit HNO₃ hoặc H₂SO₄ đặc, nguội.

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, dùng tạo màu lục cho đồ sứ, đồ thủy tinh.

– Là oxit lưỡng tính, tan trong dung dịch axit và kiềm đặc.

b, Crom(III) hiđroxit (Cr(OH)₃)

– Là chất rắn, màu lục xám, không tan trong nước.

– Là một hiđroxit lưỡng tính, tan được trong dung dịch axit và dung dịch kiềm.

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).

2. Hợp chất crom(VI)

a, Crom(VI) oxit (CrO₃)

– Là chất rắn, màu đỏ thẫm.

– Là một oxit axit, tác dụng với nước tạo ra axit. Những axit cromic này không tách ra được ở dạng tự do mà chỉ tồn tại trong dung dịch.

– Có tính oxi hóa mạnh.

b, Muối crom(VI)

– Khác với những axit cromic và đicromic, các muối cromat và đicromat là những hợp chất bền.

+ Muối cromat là muối của axit cromic, có màu vàng của ion cromat (CrO₄^2-).

+ Muối đicromat là muối của axit đicromic, có màu da cam của ion đicromat (Cr₂O₇^2-).

Các muối cromat và đicromat có tính oxi hóa mạnh, đặc biệt trong môi trường axit, muối crom(VI) bị khử thành muối crom(III).

Trong dung dịch của ion Cr₂O₇^2-(màu da cam) luôn luôn có cả ion CrO₄^2-(màu vàng) ở trạng thái cân bằng với nhau 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.