Hóa học vô cơ 12 - Kim loại nhóm B - Trường THPT Nguyễn Văn Hưởng

Tài liệu ôn thi THPT Quốc Gia Tổ: HÓA HỌC

Chuyên đề 7: CROM – SẮT – VÀ MỘT SỐ KIM LOẠI QUAN TRỌNG Trang 1

Chuyên đề 7

CROM – SẮT



TÓM TẮT LÝ THUYẾT

*****

B1. CROM VÀ HỢP CHẤT CỦA CROM

Crom là một kim loại cứng, mặt bóng, màu xám thép với độ bóng cao và nhiệt độ nóng chảy cao. Các trạng thái ôxi hóa phổ biến của crom là +2, +3 và +6, với +3 là ổn định nhất. Các trạng thái +1, +4 và +5 là khá hiếm. Các hợp chất của crom với trạng thái ôxi hóa +6 là những chất có tính ôxi hóa mạnh. Trong không khí, crom được ôxy thụ động hóa, tạo thành một lớp mỏng ôxít bảo vệ trên bề mặt, ngăn chặn quá trình ôxi hóa tiếp theo đối với kim loại ở phía dưới.

Trong tự nhiên nguyên tố Cr tồn tại ở caùc loại quặng chính sau: - Khoáng vật chính của Cr là : sắt cromit : Fe(CrO2)2 , chì cromat : PbCrO4 - Trong cô thể sống, chủ yếu là thực vật coù khoảng 1-4% Cr theo khối luợng. - Trong nuớc biển: Crom chiếm 5.10-5 mg/1lit ; I. VỊ TRÍ VÀ CẤU TẠO - Crom là kim loại chuyển tiếp, thuộc nhóm VIB, chu kì 4, số hiệu nguyên tử là 24. - Cấu hình electron nguyên tử: 1s22s22p63s23p63d54s1 hay [Ar] 3d54s1 - Crom có số oxi hóa +1 đến +6. Phổ biến hơn cả là các số oxi hóa +2, +3 và +6. II. TÍNH CHẤT VẬT LÍ Crom có màu trắng ánh bạc, rất cứng (cứng nhất trong số các kim loại), khó nóng chảy (18900C). Crom là kim loại nặng, có khối lượng riêng 7,2 g/cm3. III. TÍNH CHẤT HÓA HỌC 1. Tác dụng với phi kim Ở nhiệt độ cao, crom tác dụng được với nhiều phi kim

 Với lưu huỳnh: Nung bột Cr với bột S thu ñuợc caùc sunfua coù thaønh phaàn khaùc nhau nhö : CrS, Cr2S3, Cr3S4 , Cr5S6 ,Cr7S8.

Cr + S → CrS 2Cr + 3S → Cr2S3 3Cr + 4S → Cr3S4 2. Tác dụng với nước. Crom có thế điện cực chuẩn nhỏ ( ) âm hơn so với thế điện cực hidro ở pH = 7 (

). Tuy nhiên, trong thực tế crom không phản ứng với nước.

0

0

t 2 2 3

t 2 3

4Cr 3O 2Cr O

2Cr 3Cl 2CrCl

 

 

3 0

Cr /Cr E 0,74V  

2 2 0

H O/ H E 0,74V 

DeThi.edu.vn

Tài liệu ôn thi THPT Quốc Gia Tổ: HÓA HỌC

Chuyên đề 7: CROM – SẮT – VÀ MỘT SỐ KIM LOẠI QUAN TRỌNG Trang 2

3. Tác dụng với axit - Tác dụng với dung dịch HCl, H2SO4 loãng tạo ra muối Cr(II).

- Khi có không khí : CrSO4 + O2 + H2SO4 → 2Cr2(SO4)3 + 2H2O

* Cr bị H2SO4 đặc nguội thu động hóa (giống Al, Fe), Cr cũng tan trong H2SO4 đặc và tạo ra SO2 và muối Cr(III) . 2Cr + 6H2SO4 → 2Cr2(SO4)3 + 3SO2↑+3H2O  HNO3 loãng, đặc, nuớc cuờng toan: Khi nguội không tác dụng với Cr (nguyên nhân là do "tính thụ động" của Cr), khi nung nóng Cr tác dụng yếu, khi dun sôi ph/ứng xảy ra mạnh tạo muối Cr(III). Cr + 4HNO3 → Cr(NO3)3 + NO ↑ + 2H2O Cr + HNO3 + 3 HCl → CrCl3 + NO ↑ + 2H2O IV. ỨNG DỤNG - Thép chứa 2,8-3,8% crom có độ cứng cao, bền, có khả năng chống gỉ. - Thép chứa 18% crom là thép không gỉ (thép inox). - Thép chứa 25-30% crom siêu cứng dù ở nhiệt độ cao. - Crom dùng để mạ thép. Thép mạ crom bảo vệ kim loại khỏi bị ăn mòn và tạo vẻ đẹp cho đồ vật. V. SẢN XUẤT Phương pháp nhiệt nhôm: Cr2O3 được tách ra từ quặng cromit FeO.Cr2O3.

4 FeCr2O4 + 8 Na2CO3 + 7 O2 → 8 Na2CrO4 + 2 Fe2O3 + 8 CO2 2 Na2CrO4 + H2SO4 → Na2Cr2O7 + Na2SO4 + H2O Na2Cr2O7 + 2 C → Cr2O3 + Na2CO3 + CO

MỘT SỐ HỢP CHẤT CỦA CROM I. HỢP CHẤT CROM (II) 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. +2 +3 4 CrCl2 + O2 + 4HCl → 4CrCl3 + 2H2O +2 +3 4Cr(OH)2 +O2 + 2H2O→ 4Cr(OH)3 Dung dịch CrCl2 ñể ngoøai khoâng khí lại chuyển từ maøu xanh lam sang maøu lục - CrCl2 trong dung dịch phaân ly ra Cr2+ vaø Cl-. Ion Cr2+ tồn tại ở dạng [ Cr(H2O) ]2+ coù maøu xanh ,neân dung dịch CrCl2 coù maøu xanh. Mặt khaùc trạng thaùi oxi hoùa +2 của Cr coù tính khử mạnh ,ngay trong dung dịch CrCl2 bị oxi hoùa bởi oxi khoâng khí chuyển thaønh CrCl3 . Ion Cr3+ trong dung dịch tồn tại duới dạng [ Cr(H2O) ]3+ coù maøu lục.Neân trong khoâng khí CrCl2 chuyển từ maøu xanh lam sang maøu lục . 2. 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 …