SGK Hóa Học 12 - Bài 34: Crom và hợp chất của crom

CROM
VÀ HỢP CHẤT CỦA CROM
Biết vị trí của crom trong báng tuần hoàn,
cấu hình electron nguyên tử và tính chất của crom.
Biết một số hợp chất cúa crom.
- VỊ TRÍ TRONG BẢNG TUẨN HOÀN, CÀU HÌNH ELECTRON NGUYÊN TỪ
Crom (Cr) ở ô số 24, thuộc nhóm V1B, chu kì 4 của bảng tuần hoàn.
Cấu hình electron nguyên tử : s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5 4s1. viết gọn là [Ar]3d5 4s1. Nguyên tử Cr có cấu hình electron bất thường như trên do 1 electron ở phân lớp 4s chuyển sang phân lớp 3d để có cấu hình bán bão hoà bền hơn.
- TỈNH CHẤT VẬT LÍ
Crom là kim loại màu trắng ánh bạc, có khối lượng riêng lớn (D = 7,2 g/cm3), nóng chảy ở 1890°C. Crom là kim loại cứng nhất, có thể rạch được thuỷ tinh. 	- TÍNH CHÃT HOÁ HỌC
Crom là kim loại có tính khử mạnh hơn sắt.
Trong các phản ứng hoá học, crom tạo nên các hợp chất trong đó crom có số oxi hoá từ +1 đến +6 (thường gặp +2, +3 và +6).
Tác dụng vói phi kìm
Ớ nhiệt độ thường, crom chỉ tác dụng với flo. Ớ nhiệt độ cao, crom tác dụng với oxi, clo, lưu huỳnh,...
4Cr + 3O2 —2Ci-2O3
2Cr + 3C12 —2CrCl3
2Cr + 3S —Cr2S3
Tác dụng với nước
Crom có độ hoạt động hoá học kém Zn và mạnh hơn Fe, nhưng crom bền với nước và không khí do có màng oxit rất mỏng, bền bảo vệ. Chính vì vậy, người ta mạ crom lêri sắt để bảo vệ sắt và dùng crom để chế thép không gỉ.
Tác dụng với axit
Vì có màng oxit bảo vệ, crom không tan ngay trong dung dịch loãng và nguội của axit HC1 và H2SO4. Khi đun nóng màng oxit tan ra, crom tác dụng với axit giải phóng H2 và tạo ra muối crom(II) khi không có không khí.
Cr + 2HC1 -> CrCl2 + H2t Cr + H2SO4 —> CrSO4 + H2t
Crom không tác dụng với dung dịch axit HNO3 hoặc HọSO4 đặc, nguội do bị thụ động hoá giống như nhôm và sắt.
- HỢP CHẤT CỦA CROM
Họp chất crom(lll)
Crom(III) oxit
Crom(III) oxit (CrọO3) là chất rắn, màu lục thẫm, không tan trong nước.
CrọO3 là oxit lưỡng tính, tan trong dung dịch axit và kiềm đặc. Cr9O3 được dùng tạo màu lục cho đồ sứ, đồ thuỷ tinh.
CromỢII) hiđroxit
Crom(IlI) hiđroxit (Cr(OH)3) là chất rắn, màu lục xám, không tan trong nước.
Cr(OH)3 là một hiđroxit lưỡng tính, tan được trong dung dịch axit và dung dịch kiềm.
Cr(OH)3 + NaOH -> NaCrO2 + 2H2O Cr(OH)3 + 3HC1 -> CrCl3 + 3H2O
Vì ở trạng thái số oxi hoá trung gian, ion Cr3+ trong dung dịch vừa có tính oxi hoá (trong môi trường ax it) vừa có tính khử (trong môi trường bazơ).
Thí dụ :
2CrCl3 + Zn -> 2CrCl2 + ZnCl2 2Cr3+ + Zn -4- 2Cr2++ Zn2+
2NaCrO2 + 3Br2 + 8NaOH -> 2Na2CrO4 + 6NaBr + 4H2O 2CrO“ + 3Br2 + 80H“ -> 2CrO4’ + 6Br_ + 4H2O
Hợp chất crom(VI)
Crom(VI) oxit
Crom(VI) oxit (CrO3) là chất rắn, màu đỏ thẫm.
CrO3 là một oxit axit tác dụng với nước tạo ra axit:
CrO3 + H2O H2CrO4 axit cromic
2CrO3 + H2O -> H2Cr2O7 axit đicromic
Những axit cromic này không tách ra được ở dạng tự do mà chỉ tồn tại trong dung dịch.
CrO3 có tính oxi hoá mạnh, một số chất vô cơ và hữu cơ như s, p, c, C9H5OH bốc cháy khi tiếp xúc với CrO3.
Muối crom(VI)
Khác với những axit cromic và đicromic, các muối cromat và đicromat là những hợp chất bền.
+ Muối cromat, như natri cromat (Na9CrO4) và kali cromat (K2CrO4) là muối của axit cromic, có màu vàng của ion cromat (CrO4~).
+ Muối đicromat, như natri đicromat (Na2Cợ>O7) và kali đicromat (KọCrọO7) là muối của axit đicromic, có màu da cam của ion đicromat (Cr2O7~).
Các muối cromat và đicromat có tính oxi hoá mạnh, đặc biệt trong môi trường axit, muối crom(VI) bị khử thành muối crom(III). Thí dụ :
+6	+2	+3	+3
K2Cr2O7 + 6FeSO4 + 7H2SO4 -► 3Fe2(SO4)3 + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + 7H2O
• Trong dung dịch của ion GbO; (màu da cam) luôn luôn có cả ion CrỌ4 (màu vàng) ở trạng thái cân bằng với nhau :
Cr2O7~+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.
BÀI TẬP
Viết phương trình hoá học của các phản ứng trong quá trình chuyển hoá sau :
Cr	Cr2O3	Cr2(SO4)3
Cr(OH)3	Cr2O3
2.
Cấu hình electron của ion Cr3+ là
A. [Ar]3d5.
B. [Ar]3d4.
c. [Ar]3d3.
D. [Ar]3d2.
3.
Các số oxi hoá đặc trưng của crom là
A. +2, +4, +6.
B. +2, +3, +6.
c. +1, +2, +4, +6.
D. +3, +4, +6.
4.
Hãy viết công thức của một số muối trong đó nguyên tố crom
đóng vai trò cation.
có trong thành phần của anion.
5. Khi nung nóng 2 moi natri đicromat người ta thu được 48 gam oxi và 1 mol crom(lll) oxit. Hãy viết phương trình hoá học của phản ứng và xét xem natri đicromat đã bị nhiệt phân hoàn toàn chưa ?