Bài 34: CROM VÀ HỢP CHẤT CỦA CROM

A. BÀI GIẢNG

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

Crom (Cr):

- Ở ô số 24, nhóm VIB, chu kì 4 của bảng tuần hoàn.

- Có cấu hình electron: $1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{2}3p^{6}3d^{5}4s^{1}$ hay [Ar]$3d^{5}4s^{1}$.

II. TÍNH CHẤT VẬT LÍ

- Crom là kim loại màu trắng bạc, có khối lượng riêng lớn (d = 7,2g/$cm^{3}$), $t_{nc}$ = 1890°C.

- Là kim loại cứng nhất trong số các kim loại đã biết, có thể rạch được thuỷ tinh.

III. TÍNH CHẤT HÓA HỌC

Từ cấu hình electron chúng ta nhận thấy:

- Crom là kim loại có tính khử mạnh hơn sắt.

- Trong các hợp chất, crom có số oxi hóa từ +1 → +6 (hay gặp là +2, +3 và +6).

1. Tác dụng với phi kim

Thí dụ:

$4Cr+3O_{2}\overset{t^{0}}{\rightarrow}2Cr_{2}O_{3}$

$2Cr+3Cl_{2}\overset{t^{0}}{\rightarrow}2CrCl_{3}$

2. Tác dụng với nước.

Crom bền với nước và không khí do có lớp màng oxit rất mỏng, bền bảo vệ. Vì thế người ta có thể mạ crom lên sắt để bảo vệ sắt và dùng crom để chế tạo thép không gỉ.

3. Tác dụng với axit

Thí dụ:

$Cr+2HCl\rightarrow CrCl_{2}+H_{2}$

$Cr+H_{2}SO_{4}\rightarrow CrSO_{4}+H_{2}$

- Crom không tác dụng với dung dịch $HNO_{3}$ hoặc $H_{2}SO_{4}$ đặc, nguội.

IV. HỢP CHẤT CỦA CROM:

1. Hợp chất crom (III)

a) Crom (III) oxit - $Cr_{2}O_{3}$

- $Cr_{2}O_{3}$ là chất rắn, màu lục thẩm, không tan trong nước.

- $Cr_{2}O_{3}$ là oxit lưỡng tính:

Thí dụ:

$Cr_{2}O_{3}+2NaOH$ (đặc) $\rightarrow 2NaCrO_{2}+H_{2}O$

$Cr_{2}O_{3}+6HCl\rightarrow 2CrCl_{3}+3H_{2}O$

b) Crom (III) hiđroxit ($Cr(OH)_{3}$):

- $Cr(OH)_{3}$ là chất rắn, màu lục xám, không tan trong nước.

- $Cr(OH)_{3}$ là một hiđroxit lưỡng tính

Thí dụ:

$Cr(OH)_{3}+NaOH\rightarrow NaCrO_{2}+2H_{2}O$

$Cr(OH)_{3}+3HCl\rightarrow CrCl_{3}+3H_{2}O$

- Tính khử và tính oxi hóa: Do có số oxi hóa trung gian nên trong dung dịch vừa có tính oxi hóa (môi trường axit) vừa có tính khử (trong môi trường bazơ)

Thí dụ:

$2CrCl_{3}+Zn\rightarrow 2CrCl_{2}+ZnCl_{2}$

$2Cr^{3+}+Zn\rightarrow 2Cr^{2+}+Zn^{2+}$: phương trình ion thu gọn.

$2NaCrO_{2}+3Br_{2}+8NaOH\rightarrow 2Na_{2}CrO_{4}+6NaBr+4H_{2}O$

$2CrO_{2}^{-}+3Br_{2}+8OH^{-}\rightarrow 2CrO_{4}^{2-}+6Br^{-}+4H_{2}O$: phương trình ion thu gọn.

2. Hợp chất crom (VI)

a) Crom (VI) oxit ($CrO_{3}$):

- $CrO_{3}$ là chất rắn màu đỏ thẫm.

- $CrO_{3}$ là một oxit axit:

Thí dụ:

$CrO_{3}+H_{2}O\rightarrow H_{2}CrO_{4}$ (axit cromic)

$2CrO_{3}+H_{2}O\rightarrow H_{2}Cr_{2}O_{7}$ (axit đicromic)

- $CrO_{3}$ có tính oxi hóa mạnh: Một số chất hữu cơ và vô cơ (S, P, C, $C_{2}H_{5}OH$) bốc cháy khi tiếp xúc với $CrO_{3}$.

b) Muối crom (VI)

- Là những hợp chất bền.

- $Na_{2}CrO_{4}$, $K_{2}CrO_{4}$ có màu vàng (màu của ion $CrO_{4}^{2-}$).

- $Na_{2}Cr_{2}O_{7}$, $K_{2}Cr_{2}O_{7}$ có màu da cam (màu của $Cr_{2}O_{7}^{2-}$).

- Các muối cromat và đicromat có tính oxi hóa mạnh.

- Trong dung dịch của ion $Cr_{2}O_{7}^{2-}$ luôn có cả ion $CrO_{4}^{2-}$ ở trạng thái cân bằng với nhau: