Lý thuyết về hợp chất của Crom cơ bản và mở rộng

I. HỢP CHẤT CỦA CROM (II):

- CrO: màu đen;
- Cr(OH)2: màu vàng;
- CrS: màu đen;
- CrCl2: không màu;

1. Tính bazơ:

* CrO + HCl ----> CrCl2 + H2O;
CrO + 2H3O+ + 3H2O ----> [Cr(OH)6]²+ phức màu xanh nước biển;
CrO + 2HCl + 5H2O ----> [Cr(OH)6]Cl2;
Các hidrat tinh thể như CrSO4.7H2O, CrCl2.4H2O cũng có màu xanh nước biển.
* Cr(OH)2 + 2HCl ----> CrCl2 + 2H2O;
Cr(OH)2 + 2H3O+ + H2O ----> [Cr(H2O)6]²+;

2. Tính khử:

- Hợp chất của Cr(II) dễ bị oxi hóa tạo hợp chất Cr(III) bởi O2 không khí:
CrO + 1/2O2 ----> Cr2O3;
4Cr(OH)2 + O2 + H2O ----> 4Cr(OH)3;
4[Cr(OH)6]²+ + O2 + 4H+ ----> 4[Cr(OH)6]³+ + 2H2O;
Hoặc chất oxi hóa là H2SO4:
2CrO + 4H2SO4 ----> Cr(SO4)3 + SO2 + 4H2O;
- Nước cũng có thể phân hủy được hợp chất Cr(II):
CrCl2 + H2O ----> Cr(OH)Cl2 + 1/2H2;

* Điều chế muối Cr(II):

Khử hợp chất Cr(III) bằng hidro đang sinh do Zn + HCl. Phản ứng xảy ra trong điều kiện luôn luôn dư H2:
CrCl3 + [H] --Zn+HCl--> CrCl2 + HCl;

II. HỢP CHẤT CỦA Cr(III):

1. Crom (III) oxit Cr2O3:

* Tính chất:

- Không tan trong nước, tan rất yếu trong axit và kiềm.
- Khi nung nóng chảy với kiềm hoặc cacbonat của kim loại kiềm thì tạo thành muối Cromit:
Cr2O3 + 2NaOH ----> 2NaCrO2 + H2O;
Cr2O3 + K2CO3 ----> 2KCrO2 + CO2 (k);
- Nếu nung nóng chảy hỗn hợp Cr2O3 với kiềm có O2 không khí thì tạo ra muối Cromat:
Cr2O3 + 4KOH + 3/2O2 ----> 2KCrO4 + 2H2O;

* Điều chế:

- Phòng thí nghiệm:

(NH4)2Cr2O7 --t°--> Cr2O3 + N2 + 4H2O;

- Trong công nghiệp:

Khử K2Cr2O7 bằng cacbon hay lưu huỳnh:
2K2Cr2O7 + 3C ----> 2Cr2O3 + 2K2CO3 + CO2;
K2Cr2O7 + S ----> Cr2O3 + K2SO4;

2. Hidroxit Cr(OH)3:

* Tính chất:
- Chất kết tủa nhầy, màu lục xám, không tan trong nước.
- Giống Al(OH)3, Cr(OH)3 là hidroxit lưỡng tính.
- Khác với Cr2O3, Cr(OH)3 dễ tan trong axit và kiềm hơn:
Cr(OH)3 + 3H+ ----> Cr³+ + 3H2O;
Cr(OH)3 + OH- ----> CrO2- + 2H2O;
- Muối Cromit khi gặp chất oxi hóa tạo muối Cromat:
2CrO2- + 3Br2 + 8OH- ----> 2CrO4- + 6Br- + 4H2O;
- Phản ứng nhiệt phân:
2Cr(OH)3 --t°--> Cr2O3 + 3H2O;

* Điều chế:

Từ muối Cr³+ :
Cr³+ + 3OH- ----> Cr(OH)3 (kt);

3. Muối Crom(III): Cr³+ và CrO2-

- Đa số dễ tan trong nước và bị thủy phân:
Cr2(SO4)3 + 6H2O ----> 2Cr(OH)3 (kt) + 3H2SO4;
NaCrO2 + 2H2O ----> Cr(OH)3 (kt) + NaOH;
- Trong môi trường kiềm muối Cr(III) có tính khử:
Cr2(SO4)3 + 3H2O2 + 10NaOH ----> 2Na2CrO4 + 3Na2SO4 + 8H2O;

* Phản ứng nhận biết Cr(III):

2KCrO2 + 3Br2 + 8KOH ----> 2K2CrO4 + 6KBr + 4H2O;
Phèn Crom K2SO4.Cr2(SO4)3.24H2O có màu xanh tím được dùng để thuộc da và làm chất cầm màu trong công nghiệp dệt nhộm.

III. HỢP CHẤT Cr (VI):

1. Crom (VI) oxit CrO3:

a. Oxit axit:

CrO3 + H2O ----> H2CrO4 axit cromic;
2CrO3 + H2O ----> H2Cr2O7 axit đicromic;
Các axit trên không tách ra được mà chỉ tồn tại trong dung dịch.
CrO3 + CaO ----> CaCrO4;
CrO3 + 2NaOH ----> Na2CrO4 + H2O;

b. Chất oxi hóa mạnh (giống SO3):

2CrO3 --t°--> Cr2O3 + 3/2O2;
- Tác dụng với các chất khử mạnh như NH3, I2, S, P, C.
2CrO3 + 2NH3 ----> Cr2O3 + N2 + H2O;
4CrO3 + C2H5OH + 6H2SO4 ----> 2Cr2(SO4)3 + 2CO2 + 9H2O;

* Phương pháp điều chế CrO3:

Cho H2SO4 tác dụng với K2CrO4 hoặc K2Cr2O7 khô:
K2CrO4 + H2SO4 ----> CrO3 + K2SO4 + H2O;
K2Cr2O7 + H2SO4 ----> 2CrO3 + K2SO4 + H2O;

2. Muối Cromat CrO4²- và đicromat Cr2O7²-:

* Muối bền hơn nhiều so với axit:

Muối kim loại IA tan được, BaCrO4 và PbCrO4 không tan trong nước.
Trong dung dịch Cromat và đicromat có cân bằng:
2CrO4²- vàng + 2H+ <----> Cr2O7²- da cam+ H2O;
2Na2CrO4 + H2SO4 ----> Na2Cr2O7 + Na2SO4 + H2O;
Na2Cr2O7 + 2NaOH ----> 2Na2CrO4 + H2O;
- Khi thêm BaCl2 vào dung dịch muối cromat có kết tủa BaCrO4, cân bằng dời theo chiều nghịch.

* Muối Cromat là chất oxi hóa mạnh:

K2Cr2O7 + 3H2S + 4H2SO4 ----> Cr2(SO4)3 + 3S + K2SO4 + 7H2O;
K2Cr2O7 + 3K2SO3 + 4H2SO4 ----> Cr2(SO4)3 + 4H2O + 4K2SO4;
K2Cr2O7 + 6KI + 6H2SO4 ----> Cr2(SO4)3 + 3I2 + 3K2SO4 + 3H2O;
K2Cr2O7 + 14HBr ----> 2CrBr3 + 3Br2 + 2KBr + 7H2O;

* Phương pháp điều chế:

- Muối Cromat được điều chế từ quặng Cromit và O2 cùng với K2CO3 hoặc Na2CO3.
4Fe(CrO2)2 + 8K2CO3 + 7O2 ----> 8K2CrO4 + 2Fe2O3 + 8CO2;
- Đicromat được điều chế từ cromat bằng phản ứng với dung dịch axit.

Mọi thắc mắc các bạn hay gửi câu hỏi vè Fanpage: Hóa Học Unlimited để được giải đáp sớm nhất có thể.
Chúc bạn thành công !