Tiêu đề 21.1.Chuyen de 21. So luoc ve day kim loai chuyen tiep thu nhat. Huynh Chi Canh.ok.docx ✅

Dự án soạn TL BDHSG Hóa 10-11-12 nhóm thầy Dương Thành Tính – THPT Chuyên Thủ Khoa Nghĩa – Châu Đốc – An Giang GV soạn: Huỳnh Chí Cảnh – Trường THPT Đầm Dơi , tỉnh Cà Mau 1 CHUYÊN ĐỀ 21: SƠ LƯỢC VỀ DÃY KIM LOẠI CHUYỂN TIẾP THỨ NHẤT Phần I: HỆ THỐNG LÝ THUYẾT CƠ BẢN VÀ NÂNG CAO I. CHROMIUM VÀ HỢP CHẤT CỦA CHROMIUM 1. Chromium Chromium có cấu tạo mạng tinh thể lập phương tâm khối. Cấu hình electron: 51 Cr(Z24):[Ar]3d4s Chromium là nguyên tố nhóm d, ở trạng thái cơ bản có 6 electron độc thân. Trong các hợp chất, Chromium có số oxi hoá biến đổi từ +1 đến +6. Phổ biến hơn cả là số oxygen hoá +2, +3, +6. Chromium là kim loại cứng nhất trong tất cả các kim loại. Thế điện cực chuẩn: Bán kính: 23CrCrCrr0,13(nm)r0,084(nm)r0,069(nm) a) Tính chất hóa học • Tác dụng với phi kim Giống như kim loại Al, ở nhiệt độ thường trong không khí, kim loại Chromium tạo màng mỏng Cr 2 O 3 có cấu tạo mịn, đặc chắc và bền vững bảo vệ. Ở nhiệt độ cao, Chromium khử được nhiều phi kim. Thí dụ: 0 t 2234Cr3O2CrO 0 t 232Cr3SCrS 0 t 232Cr3ClCrC2l 0 t 22CrN2CrN • Tác dụng với nước 23 2 00 HO/HCr/CrE0,74VE0,41V(pH7) nên Cr có thể khử được H 2 O. Tuy nhiên trong thực tế Chromium không tác dụng được với nước ở nhiệt thường do có màng oxide bảo vệ. Khi nung đến nhiệt độ nóng đỏ, Chromium khử được nước tạo ra khí H 2 . 0 t 22322Cr3HOCrO3H Khác với Al thì Cr không tan trong dung dịch kiềm. • Tác dụng với acid Trong dung dịch loãng nóng, màng oxide bị phá huỷ, Chromium khử được H + tạo ra muối Cr (II) màu xanh lam và khí H 2 . 2 C 2 Crr 0 2Cr2HCrHE0,91V Với acid có tính oxi hóa mạnh thì Chromium bị oxi hoá thành muối Cr(III) 3Cr6HNO đặc 0t322 3CrNO3NO3HO 242Cr6HSO đặc 0t2422 3CrSO3SO6HO
Dự án soạn TL BDHSG Hóa 10-11-12 nhóm thầy Dương Thành Tính – THPT Chuyên Thủ Khoa Nghĩa – Châu Đốc – An Giang GV soạn: Huỳnh Chí Cảnh – Trường THPT Đầm Dơi , tỉnh Cà Mau 2 0 t 332CrHNO3HClCrClNO2HO Tương tự như Al, Chromium không tác dụng với HNO 3 và H 2 SO 4 đặc, nguội mà bị “thụ động hoá” bởi các acid này do đã tạo ra lớp oxide bền bảo vệ bề mặt Chromium. b) Sản xuất Quặng Chromium có ý nghĩa thực tiễn chủ yếu là Chromite có thành phần FeO.Cr 2 O 3 hay FeCr 2 O 4 (lẫn một ít Al 2 O 3 và SiO 2 ). Nước ta có mỏ Chromite lớn ở Cổ Định (Nông Cống - Thanh Hoá). Từ quặng người ta không luyện ra chromium nguyên chất mà luyện ra ferrochrome là một trong những hợp kim quan trọng nhất của Iron chứa trên 60% Chromium. 23FeO.CrO4C2CrFe4COlß ®iÖn Muốn điều chế Chromium nguyên chất, người ta nung quặng Chromite với K 2 CO 3 trong không khí ở nhiệt độ cao. 232322423 3 2FeO.CrO4KCOO(kk)4KCrO+ Fe O+ 4CO 2  tan trong nước không tan K 2 CrO 4 dễ hoà tan trong nước còn Fe 2 O 3 thì không tan nên được tách ra. Khử K 2 CrO 4 thành Cr 2 O bằng cacbon. 0 t 24232322KCrO2CCrOKCOKOCO Cuối cùng dùng phương pháp nhiệt nhôm để khử Cr 2 O 3 . 0 t 2323CrO2AlAlO2Cr 2. Chromium (II) oxide, CrO. CrO là một base oxide, tác dụng với dung dịch HCl, H 2 SO 4 loãng tạo thành muối Chromium(II): 22CrO2HClCrClHO Cro có tính khử, trong không khí dễ bị oxygen hoá thành Cr 2 O 3 . 2324CrOO2CrO 3. Chromium (II) hidroxide, Cr(OH) 2 Cr(OH) 2 là một chất rắn màu Gold, không tan trong nước, được điều chế bằng phản ứng (môi trường không có không khí): 22CrCl2NaOHCr(OH)2NaCl Cr(OH) 2 có tính khử, trong không khí Cr(OH) 2 dễ bị oxi hoá thành Cr(OH) 3 : 22234Cr(OH)2HOO4Cr(OH)   Cr(OH) 2 là một base, tác dụng với dung dịch acid tạo thành muối Chromium(II): 222Cr(OH)2HClCrCl2HO 4. Muối Chromium (II) Muối Chromium (II) có tính khử mạnh. Thí dụ: 2232CrClCl2CrCl 22324CrClO4HCl4CrCl2HO 4224242 34CrSOO2HSO loãng 2CrSO2HO Trong phòng thí nghiệm, để điều chế muối Chromium (II), cho Zn tác dụng với muối Chromium (III) trong môi trường acid. Điều kiện cần thiết của phản ứng là dòng hidrogen thoát ra liên tục, tránh oxygen tiếp xúc với muối Chromium (II). 322 2CrZn2CrZn
Dự án soạn TL BDHSG Hóa 10-11-12 nhóm thầy Dương Thành Tính – THPT Chuyên Thủ Khoa Nghĩa – Châu Đốc – An Giang GV soạn: Huỳnh Chí Cảnh – Trường THPT Đầm Dơi , tỉnh Cà Mau 3 5. Chromium (III) oxide, Cr 2 O 3 Cr 2 O 3 là chất bột màu lục thẫm. Cr 2 O 3 khó nóng chảy và cứng như Al 2 O 3 . Cr 2 O 3 không tan trong nước. Nó có tính chất lưỡng tính, tan trong dung dịch acid và base đặc. 2324CrO3HSO (đặc) 0t242 3CrSO3HO 23CrO2NaOH (đặc) 0t243HO2NaCr(OH) Sodium tetrahydroxycromate (III) Khi nung với kiềm trong không khí hoặc với chất oxi hoá khác như KNO 3 tạo ra chromate. 0 232242 t 2CrO8NaOH3O4NaCrO4HO Điều chế trong phòng thí nghiệm, nhiệt phân muối ammonium dichromate (hay hỗn hợp 2274KCrONHCl 04272t232 2NHCrONCrO4HO Trong công nghiệp: 0 t 2272324KCrOSCrOKSO Hoặc: 0 t 2272323KCrO2CCrOKCOCO Cr 2 O 3 được dùng để tạo màu lục cho đồ sứ, đồ thuỷ tinh. 6. Chromium (II) hydroxide, Cr(OH) 3 Cr(OH) 3 là một chất kết tủa keo, màu lục xám, không tan trong nước. Chất này có tính lưỡng tính như Al(OH) 3 : 332Cr(OH)3HClCrCl3HO 34Cr(OH)NaOHNaCr(OH) Cr(OH) 3 cũng bị oxi hoá tạo ra chromate màu Gold khi tác dụng với Na 2 O 2 , Br 2 trong dung dịch kiềm, bột tẩy, nước Gia - ven, PbO 2 ... 3222422Cr(OH)3NaO2NaCrO2NaOH2HO 322422Cr(OH)3Br10NaOH2NaCrO6NaBr8HO 32422Cr(OH)3NaClO4NaOH2NaCrO3NaCl5HO 322422Cr(OH)3PbO4NaOH2NaCrO3PbO5HO Cr(OH) 3 được điều chế bằng phản ứng trao đổi giữa muối chromium (III) với dung dịch base: 33CrCl3NaOHCr(OH)3NaCl (thiếu) Hoặc 33234CrCl3NH3HOCr(OH)3NHCl (thiếu) Nếu NH 3 dư thì tạo ion phức hexaamminechromium(III) 33 6CrNH   33Cr(OH)6NH (lỏng) 33 6CrNH3OH   7. Muối Chromium (III) Muối Chromium (III), kết tinh dạng tinh thể hiđrat, có màu. Muối Chromium (III) có tính oxi hoá và tính khử. Trong môi trường acid, muối Chromium (III) có tính oxi hoá và dễ bị những chất khử như Zn khử thành muối Chromium (II). 322 2CrZn2CrZn
Dự án soạn TL BDHSG Hóa 10-11-12 nhóm thầy Dương Thành Tính – THPT Chuyên Thủ Khoa Nghĩa – Châu Đốc – An Giang GV soạn: Huỳnh Chí Cảnh – Trường THPT Đầm Dơi , tỉnh Cà Mau 4 Trong môi trường kiềm, muối Chromium (III) có tính khử và bị những chất oxi hoá mạnh oxi hoá thành muối Chromium (IV). 32 2422Cr3Br16OH2CrO6Br8HO Muối Chromium (III) được điều chế bằng cách cho Cr 2 O 3 hay Cr(OH) 3 tác dụng với dung dịch acid. 3 232CrO6H2Cr3HO 3 32Cr(OH)3HCr3HO Muối Chromium (III) có ý nghĩa quan trọng trong thực tế là muối sulfate kép Chromium - Potassium hay phèn Chromium-Potassium 24242 3KSOCrSO24HO (viết gọn là 42 2KCrSO.12HO ). Phèn Chromium - Potassium có màu xanh tím, được dùng để làm chất cầm màu trong ngành nhuộm vải. Phèn Chromium - Potassium được điều chế bằng cách khử K 2 Cr 2 O 7 trong dung dịch đã được acid hoá bằng H 2 SO 4 . Tác nhân khử tốt nhất là SO 2 hoặc C 2 H 5 OH. 22722424242 3KCrO3SOHSOKSOCrSOHO  2272524KCrO3CHOH4HSO242432 3KSOCrSO3CHCHO7HO  8. Chromium (VI) oxide, CrO 3 CrO 3 là một chất rắn, tinh thể màu đỏ thẫm. Là một oxide acid, CrO 3 rất dễ tan trong nước tạo ra hỗn hợp các chromic acid và dichromic acid 3224CrO HO HCrO (chromic acid) 322272CrOHOHCrO (dichromic acid) Các acid này chỉ tồn tại trong dung dịch, không tách ra được ở dạng tự do. CrO 3 có tính oxi hóa rất mạnh. Một số chất vô cơ và hữu cơ như S, P, C, NH 3 , C 2 H 5 OH, .... bốc cháy khi tiếp xúc với CrO 3 , Copper thời CrO 3 bị khử thành Cr 2 O 3 . Thí dụ: 3323222CrO2NHCrON3HO Điều chế: 22724342KCrO2HSO2CrO2KHSOHO 9. Muối chromate và dichromate Muối chromate 24CrO và dichromate 227CrO là những hợp chất bền hơn nhiều so với chromic acid và dichromic acid. Muối chromate và dichromate của kim loại kiềm tan trong nước. 44BaCrO và PbCrO kết tủa màu Gold. Giữa ion 2 427CrO và ion CrO , trong nước có cân bằng: 22 2724CrOHO2CrO2H  (màu da cam) (màu Gold) Do đó: * Trong môi trường acid, cân bằng chuyển dời theo chiều nghịch, tạo thành dichromate màu da cam: 24242272422NaCrOHSONaCrONaSOHO  * Trong môi trường base, cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận, tạo thành chromate có màu Gold: 227242NaCrO2NaOH2NaCrOHO 22723242NaCrONaCO2NaCrOCO Trong công nghiệp thì Na 2 CrO 4 được điều chế bằng cách nung hỗn hợp gồm FeO.Cr 2 O 3 với Na 2 CO 3 trong không khí. 23232242324FeO.CrO8NaCO7O8NaCrO2FeO8CO