Hợp chất của crom, hóa học phổ thông

Hợp chất của crom: Crom (II) Oxit; Crom (II) hidroxit; Muối crom (II); Crom (III) oxit; Crom (III) hidroxit

Hợp chất của Crom (II) – Cr²⁺

1. Crom (II) Oxit – CrO

– CrO là một oxit bazơ. Màu đen

– CrO có tính khử, trong không khí CrO dễ bị oxi hóa thành Cr₂O₃.

\[4\overset{+2}{{Cr}}Cl_{2} + O_{2}+4HCl \rightarrow 4\overset{+3}{{Cr}}Cl_{3}+ 2H_{2}O\]

\[4\overset{+2}(OH)_{2} + O_{2}+2H_2O \rightarrow 4\overset{+3}{{Cr}}(OH)_3\]

– Dung dịch CrCl₂ để ngòai không khí lại chuyển từ màu xanh lam sang màu lục

– CrCl₂ trong dung dịch phân ly ra Cr²⁺ và Cl^–. Ion Cr²⁺ tồn tại ở dạng [Cr(H₂O)]²⁺ có màu xanh, nên dung dịch CrCl₂ có màu xanh.

– Mặt khác trạng thái oxi hóa +2 của Cr có tính khử mạnh, ngay trong dung dịch CrCl₂ bị oxi hóa bởi oxi không khí chuyển thành CrCl₃. Ion Cr³⁺ trong dung dịch tồn tại duới dạng [Cr(H₂O)]³⁺ có màu lục. Nên trong không khí CrCl₂ chuyển từ màu xanh lam sang màu lục.

2. Crom (II) hidroxit – Cr(OH)₂

– Cr(OH)₂ là chất rắn, màu vàng.

– Cr(OH)₂ có tính khử, trong không khí oxi hóa thành Cr(OH)₃

– Cr(OH)₂ là một bazơ.

3. Muối crom (II)

– Muối crom (II) có tính khử mạnh.

Hợp chất của Crom (III) – Cr³⁺

1. Crom (III) oxit – Cr₂O₃

– Cr₂O₃ có cấu trúc tinh thể, mu lục thẫm, có nhiệt độ nóng chảy cao( 2263⁰C)

– Cr₂O₃ là oxit lưỡng tính, tan trong axit và kiềm đặc.

– Cr₂O₃ được dùng tạo màu lục cho đồ sứ, đồ thủy tinh.

2. Crom (III) hidroxit – Cr(OH)₃

– Cr(OH)₃ là hiroxit lưỡng tính, kết tủa nhầy, màu lục nhạt, tan được trong dung dịch axit và dung dịch kiềm.

+ Bị phân huỷ bởi nhiệt tạo oxit tương ứng:

2Cr(OH)₃ \[\overset{t^{o}}{\rightarrow}\] Cr₂O₃ + 3H₂O

* Ví dụ 1: Viết các phương trình phản ứng của Cr(OH)₃ lần lượt với Na₂O₂, H₂O₂, Cl₂, Br₂, NaOCl, PbO₂, KMnO₄ trong môi trường kiềm. (Cr³⁺ bị oxi hoá lên +6).

Cr(OH)₃ +3Na₂O₂ → 2Na₂CrO₄ + 2NaOH + 2H₂O

2Cr(OH)₃ + 3H₂O₂ + 4NaOH → 2Na₂CrO₄ + 8H₂O

2Cr(OH)₃ + 3Cl₂  +  10 NaOH → 2Na₂CrO₄ + 6NaCl + 8 H₂O

2Cr(OH)₃  +  3Br₂  + 10NaOH → 2Na₂CrO₄ +  6NaBr + 8H₂O

2Cr(OH)₃ + 3NaOCl  + 4NaOH →  2Na₂CrO₄ +  3NaCl + 5H₂O

2Cr(OH)₃ + 3PbO₂ + 4NaOH → 2Na₂CrO₄ + 3PbO + 5H₂O

Cr(OH)₃  + 3KmnO₄ + 5KOH → K₂CrO₄ + 3K₂MnO4 + 4H₂O

* Ví dụ 2: Cho NaOH đến dư vào dung dịch CrCl₃, sau đó cho vào dung dịch thu đựợc một ít tinh thể Na₂O₂, ta có các PTHH của phản ứng:

+ Ban đầu xuất hiện kết tủa keo màu xanh nhạt, lượng kết tủa tăng dần đến cực đại, do phản ứng:

CrCl₃ + 3NaOH → Cr(OH)₃↓ + 3NaCl

+ Lượng kết tủa tan dần đến hết trong NaOH dư:

Cr(OH)₃ + NaOH → NaCrO₂ + 2H₂O

+ Cho tinh thể Na₂O₂ vào dung dịch thu được, ta thấy dung dịch xuất hiện màu vàng do tạo muối cromat:

2NaCrO₂  + 3Na₂O₂  + 4H₂O → 2Na₂CrO₄ + 4NaOH

3. Muối crom (III)

– Muối crom (III) có tính khử và tính oxi hóa.

– Muối Cr(III): CrCl₃ màu tím, Cr₂(SO₄)₃ màu hồng.

Chú ý: khi vào dung dịch, muối Cr(III) có màu tím-đỏ ở nhiệt độ thường và màu lục khi đun nóng.

– Trong môi trường axit, muối crom (III) có tính oxi hóa bị Zn khử thành muối crom (II)

– Trong môi trường kiềm, muối crom (III) có tính khử và bị chất oxi hóa mạnh oxi hóa thành muối crom (VI).

Phương trình ion:

– Phèn crom-kali K₂SO₄.Cr₂(SO₄)₃.24H₂O có màu xanh tính, được dùng để thuộc da, làm chất cầm màu trong ngành nhuộm vải.

Hợp chất của Crom (VI) – Cr⁶⁺

1. Crom (VI) Oxit – CrO₃

– CrO₃ là chất oxi hóa rất mạnh. Một số chất vô cơ và hữu cơ như S, P, C, NH₃, C₂H₅OH,… bốc cháy khi tiếp xúc với CrO₃, CrO₃ bị khử thành Cr₂O₃.

– CrO₃ là oxit axit, khi tác dụng với nước tạo thành hỗn hợp axit cromic H₂CrO₄ và axit đicromic H₂Cr₂O₇. Hai axit này không thể tách ra ở dạng tự do, chỉ tồn tại trong dung dịch. Nếu tách ra khỏi dung dịch, chúng bị phân hủy thành CrO₃.

2. Muối cromat và đicromat

– Ion cromat CrO₄^2- có màu vàng. Ion đicromat Cr₂O₇ ^2- có màu da cam.

– Trong môi trường axit, cromat (màu vàng), chuyển hóa thành đicromat.(màu da cam)

– Trong môi trường kiềm đicromat.(màu da cam), chuyển hóa thành cromat (màu vàng)

* Tổng quát:

– Muối cromat và đicromat có tính oxi hóa mạnh, chúng bị khử thành muối Cr (III).

– (NH₄)₂Cr₂O₇ bị nhiệt phân theo phản ứng:

(NH₄)₂Cr₂O₇ \[\overset{t^{o}}{\rightarrow}\] Cr₂O₃ + N₂↑ + 4H₂O

– Phèn Crom : Cr₂(SO₄)₃.K₂SO₄.24H₂O

 Cr₂(SO₄)₃ + 6KOH → 2Cr(OH)₃ + 3K₂SO₄

2Cr(OH)₃ + 3Br₂ + 10KOH → 2K₂CrO₄ + 6KBr + 8H₂O.

2K₂CrO₄ + H₂SO₄ → K₂Cr₂O₇ + K₂SO₄

K₂Cr₂O₇ + H₂SO_4 đặc → CrO₃ + K₂SO₄ + H₂O