Tiêu đề CHUYÊN ĐỀ 7. CROM – SẮT – ĐỒNG VÀ MỘT SỐ KIM LOẠI KHÁC.doc ✅

Trang 1 Chuyên đề 7. CROM – SẮT – ĐỒNG VÀ MỘT SỐ KIM LOẠI KHÁC A. LÍ THUYẾT CƠ BẢN VÀ NÂNG CAO I. CROM VÀ HỢP CHẤT CỦA CROM 1. Crom Crom có cấu tạo mạng tinh thể lập phương tâm khối. Cấu hình electron: 51Cr(Z24):[Ar]3d4s Crom là nguyên tố nhóm d, ở trạng thái cơ bản có 6 electron độc thân. Trong các hợp chất, crom có số oxi hoá biến đổi từ +1 đến +6. Phổ biến hơn cả là số oxi hoá +2, +3, +6. Crom 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 nhôm, ở nhiệt độ thường trong không khí, kim loại crom tạo màng mỏng Cr 2 O 3 có cấu tạo mịn, đặc chắc và bền vững bảo vệ. Ở nhiệt độ cao, crom khử được nhiều phi kim. Thí dụ: 0 t 2234Cr3O2CrO 0 t 232Cr3SCrS 0 t 232Cr3ClCrC2l
Trang 2 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 crom không tác dụng được với nước ở nhiệt thường do có màng oxit bảo vệ. Khi nung đến nhiệt độ nóng đỏ, crom 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 axit Trong dung dịch loãng nóng, màng oxit bị phá huỷ, crom khử được H + tạo ra muối Cr (II) màu xanh lam và khí H 2 . 2 C 2 Crr 0 2Cr2HCrHE0,91V Với axit có tính oxi mạnh thì crom bị oxi hoá thành muối Cr(III) 3Cr6HNO đặc 0t322 3CrNO3NO3HO 242Cr6HSO đặc 0t2422 3CrSO3SO6HO 0 t 332CrHNO3HClCrClNO2HO Tương tự như nhôm, crom không tác dụng với HNO 3 và H 2 SO 4 đặc, nguội mà bị “thụ động hoá” bởi các axit này do đã tạo ra lớp oxit bền bảo vệ bề mặt crom. b) Sản xuất Quặng crom có ý nghĩa thực tiễn chủ yếu là cromit 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 cromit lớn ở Cổ Định (Nông Cống - Thanh Hoá). Từ quặng người ta không luyện ra crom nguyên chất mà luyện ra ferocrom là một trong những hợp kim quan trọng nhất của sắt chứa trên 60% crom. 23FeO.CrO4C2CrFe4COlß ®iÖn Muốn điều chế crom nguyên chất, người ta nung quặng cromit 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
Trang 3 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. Crom (II) oxit, CrO. CrO là một oxit bazơ, tác dụng với dung dịch HCl, H 2 SO 4 loãng tạo thành muối crom(II): 22CrO2HClCrClHO Cro có tính khử, trong không khí dễ bị oxi hoá thành Cr 2 O 3 . 2324CrOO2CrO 3. Crom (II) hiđroxit, Cr(OH) 2 Cr(OH) 2 là một chất rắn màu vàng, 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 bazơ, tác dụng với dung dịch axit tạo thành muối crom(II): 222Cr(OH)2HClCrCl2HO 4. Muối crom (II) Muối crom (II) có tính khử mạnh. Thí dụ: 2232CrClCl2CrCl 22324CrClO4HCl4CrCl2HO 4224242 34CrSOO2HSO loãng 2CrSO2HO Trong phòng thí nghiệm, để điều chế muối crom (II), cho Zn tác dụng với muối crom (III) trong môi trường axit. Điều kiện cần thiết của phản ứng là dòng hiđro thoát ra liên tục, tránh oxi tiếp xúc với muối crom (II). 322 2CrZn2CrZn
Trang 4 5. Crom (III) oxit, 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 axit và bazơ đặc. 2324CrO3HSO (đặc) 0t242 3CrSO3HO 23CrO2NaOH (đặc) 0t243HO2NaCr(OH) natri cromit Khi nung với kiềm trong không khí hoặc với chất oxi hoá khác như KNO 3 tạo ra cromat. 0 232242 t 2CrO8NaOH3O4NaCrO4HO Điều chế trong phòng thí nghiệm, nhiệt phân muối amoni đicromat (hay hỗn hợp 2274KCrONHCl 04272t232 2NHCrONCrO4HO Trong công nghiệp: 0 t 2272324KCrOSCrOKSO Hoặc: 0t2272323KCrO2CCrOKCOCO Cr 2 O 3 được dùng để tạo màu lục cho đồ sứ, đồ thuỷ tinh. 6. Crom (II) hiđroxit, 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 cromat màu vàng 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 crom (III) với dung dịch bazơ: