Phương Pháp Điều Chế Crom? - Toploigiai

Câu hỏi: Điều chế Crom

– Cr2O3 được tách ra từ quặng, sau đó điều chế crom bằng phương pháp nhiệt nhôm:

C2O3 + 2Al → 2Cr + Al2O3

Cùng Top lời giải đi tìm hiểu về Crom và hợp chất của Crom  nhé.

Mục lục nội dung A. CromB. HỢP CHẤT CỦA CROM

A. Crom

I. Cấu tạo và vị trí của Crom trong bảng HTTH

– Cấu hình e nguyên tử:

 24Cr: 1s22s22p63s23p63d54s1

 24Cr2+: 1s22s22p63s23p63d4

 24Cr3+: 1s22s22p63s23p63d3

– Vị trí: Cr thuộc ô 24, chu kì 4, nhóm VIB.

II. Tính chất vật lí của Crom

1. Tính chất vật lí của crom

–  Crom có màu trắng ánh bạc, rất cứng (cứng nhất trong số các kim loại, độ cứng chỉ kém kim cương), khó nóng chảy (tnc 18900C). Crom là kim loại nặng, có khối lượng riêng là 7,2 g/cm3.

2. Trạng thái tự nhiên của Crom

–  Crom nguồn gốc tự nhiên là sự hợp thành của 3 đồng vị ổn định; Cr52, Cr53 và Cr54 với Cr52 là phổ biến nhất (83,789%).

–  Crom là nguyên tố phổ biến thứ 21 trong vỏ Trái Đất, chỉ có ở dạng hợp chất (chiếm 0,03% khối lượng vỏ quả đất). Hợp chất phổ biến nhất là quặng cromit FeO.Cr2O3.

III. Tính chất hoá học của Crom – Cr

– Crom là kim loại có tính khử mạnh hơn sắt, có mức oxi hóa từ +1 đến +6, nhưng phổ biến hơn cả là +2, +3, +6.

1. Crom tác dụng với phi kim

– Ở nhiệt độ thường trong không khí, kim loại crôm tạo ra màng mỏng crôm (III) oxit có cấu tạo mịn, bền vững bảo vệ. ở nhiệt độ cao khử được nhiều phi kim.

– Crom tác dụng với Oxi: Cr + O2

 4Cr + 3O2  →  2Cr2O3

– Crom tác dụng với Clo: Cr + Cl2

 2Cr + 3Cl2 →  2CrCl3

2. Crom tác dụng với nước

–  Không tác dụng với nước do có màng oxit bảo vệ.

3. Crom tác dụng với axit

– Với dung dịch axit HCl, H2SO4 loãng nóng, màng axit bị phá huỷ, Cr khử được H+ trong dung dịch axit.

– Crom tác dụng với axit HCl : Cr + HCl

 Cr + 2HCl → CrCl2 + H2↑

– Crom tác dụng với axit H2SO4 : Cr + H2SO4

Cr + H2SO4 → CrSO4 + H2↑

– Phương trình ion: 2H+ + Cr → Cr2+ + H2↑

* Lưu ý: Crôm thụ động với axit H2SO4 và HNO3 đặc, nguội.

IV. Ứng dụng của Crom

+ Trong ngành luyện kim, để tăng cường khả năng chống ăn mòn và đánh bóng bề mặt: như là một thành phần của hợp kim, chẳng hạn trong thép không gỉ để làm dao, kéo.

+ Mạ crom, Làm thuốc nhuộm và sơn, Làm chất xúc tác.

+ Cromit được sử dụng làm khuôn để nung gạch, ngói.

+ Các muối crom được sử dụng trong quá trình thuộc da.

+ Dicromat kali (K2Cr2O7) là một thuốc thử hóa học.

B. HỢP CHẤT CỦA CROM

1. Hợp chất Crom (II)

a. CrO có tính chất tương tự FeO

- CrO là oxit bazơ:                

CrO + 2HCl → CrCl2 + H2O

- CrO là chất khử:                 

4CrO + O2 → 2Cr2O3

b. Cr(OH)2

- Là chất rắn, màu vàng.

- Tính chất hoá học:

+ Là oxit bazơ:                       

Cr(OH)2 + 2HCl → CrCl2 + 2H2O

Cr(OH)2 → CrO + H2O (nung không có không khí)

+ Là chất khử:                        

4Cr(OH)2 + O2 + 2H2O → 4Cr(OH)3 (để ngoài không khí)

Cr(OH)2 + 4HNO3 → Cr(NO3)3 + NO2 + 3H2O

- Điều chế:                             

CrCl2 + 2NaOH → 2NaCl + Cr(OH)2 (không có không khí)

c. Muối Cr(II)

     Là chất khử mạnh:                   

2CrCl2 + Cl2 → 2CrCl3

2. Hợp chất Crom (III)

a. Cr2O3

- Là chất rắn, màu lục thẫm, không tan.

- Tính chất hoá học: Là chất lưỡng tính tương tự Al2O3:

Cr2O3 + 6HCl → 2CrCl3 + 3H2O

Cr2O3 + 2NaOH đặc → 2NaCrO2 + H2O

hay

Cr2O3 + 2NaOH đặc + 3H2O → 2Na[Cr(OH)4]

- Điều chế: (NH4)2Cr2O7 → N2 + Cr2O3 + H2O

b. Cr(OH)3

- Kết tủa màu lục xám.

- Tính chất hoá học: Là chất lưỡng tính tương tự Al(OH)3

Cr(OH)3 + 3HCl → CrCl3 + 3H2O

Cr(OH)3 + NaOH → NaCrO2 + 2H2O

hay

Cr(OH)3 + NaOH → Na[Cr(OH)4]

- Điều chế:

CrCl3 + 3NaOH → Cr(OH)3 + 3NaCl

c. Muối Cr(III) (hay gặp: phèn crom-kali : K2SO4, Cr2(SO4)3.24H2O hay KCr(SO4)2.12H2O)

- Trong môi trường axit là chất oxi hóa:

2Cr3+ + Zn → Zn2+ + 2Cr2+

- Trong môi trường bazơ là chất khử:

2Cr3+ + 16OH- + 3Br2 → 2CrO42- + 6Br -+ 8H2O

hay

2CrO2- + 8OH- + 3Br2 → 2CrO42- + 6Br -+ 4H2O

3. Hợp chất Cr (VI)

a. 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.

b. Muối cromat và đicromat

– Ion cromat CrO42- 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 →to  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 + H2SO4 đặc → CrO3 + K2SO4 + H2O