Crom là gì? Tìm hiểu về hợp chất của Crom

Chu Văn An

Crom thường được coi là kim loại cứng nhất thế giới. Nhưng không phải ai cũng biết crom là gì và crom có ​​những đặc tính gì. Trong bài viết này, chúng ta hãy cùng Vietchem tìm hiểu chi tiết về crom, các hợp chất của crom cũng như tính chất, đặc điểm của chúng.

1. Crom là gì?

Crom là kim loại hay phi kim? Nó là một nguyên tố kim loại có tên tiếng Anh là Crom. Tên của nó xuất phát từ tiếng Hy Lạp χρῶμα, chrōma có nghĩa là màu sắc. Tên gọi này xuất hiện vì nhiều hợp chất của crom có ​​màu sắc đậm, nổi bật. Ngoài ra, một số hợp chất crom lưỡng tính cũng được sử dụng rộng rãi.

Ảnh 1: Đây là kim loại cứng nhất

Crom, viết tắt là Cr, nằm ở ô 24 của bảng tuần hoàn. Nó thuộc nhóm VIB, chu kỳ 4. Nó có các đặc điểm sau:

• Cấu hình e: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5 4s1
• Tóm tắt: [Ar] 3d5 4s1
• Khối lượng nguyên tử crom: 52
• Có bao nhiêu hóa trị crom: II, III
• Tính chất vật lý của crom: Kim loại crom có ​​màu trắng, hơi bạc. Khối lượng riêng của nó là D = 7,2 gam/cm3. Crom tan chảy khi đun nóng đến nhiệt độ 1890 độ C. Đây là kim loại cứng nhất được phát hiện, nó có thể cắt và cắt kính.

2. Tính chất hóa học của Crom

Đặc trưng của crom là kim loại có tính khử mạnh hơn sắt. Trong các phản ứng hóa học, crom có ​​thể tạo thành các hợp chất có số oxi hóa của crom trong hợp chất là từ +1 đến +6. Nhưng phổ biến nhất là +2, +3, +4.

Dưới đây chúng ta cùng tìm hiểu về tính chất hóa học của crom.

2.1. Crom phản ứng với phi kim loại

Trong điều kiện nhiệt độ bình thường, crom có ​​thể phản ứng với flo. Nhưng nếu ở điều kiện nhiệt độ cao, thích hợp, crom phản ứng với lưu huỳnh, oxy và clo theo phương trình phản ứng sau:

Cr + 2F2 → CrF4

4Cr + 3O2 → 2Cr2O3 (điều kiện nhiệt độ)

2Cr + 3Cl2 → 2CrCl3 (điều kiện nhiệt độ)

2Cr + 3S → Cr2S3 (điều kiện nhiệt độ)

2.2. Crom phản ứng với axit

Ảnh 2: Crom có ​​tính khử mạnh hơn sắt nên có những tính chất độc đáo

Bên ngoài crom có ​​một lớp màng oxit bảo vệ nên kim loại này không tan ngay trong dung dịch lạnh, loãng của axit H2SO4 hoặc HCl. Khi ở điều kiện nhiệt độ cao, màng oxit ở bên ngoài crom sẽ hòa tan. Crom có ​​thể phản ứng với axit để giải phóng hydro và tạo ra muối crom (II) khi không có không khí.

Phương trình phản ứng của crom với hai axit trên như sau:

Cr + 2HCl → CrCl2 + H2

Cr + H2SO4 → CrSO4 + H2

Crom là kim loại không phản ứng được với H2SO4 và HNO3 đậm đặc, lạnh. Nguyên nhân là do nó bị động như sắt, nhôm.

2.3. Crom phản ứng với nước

Crom ít hoạt động hóa học hơn kẽm và mạnh hơn sắt. Nhưng đặc điểm đáng chú ý là crom có ​​khả năng chống nước và không khí, vì bên ngoài nó có một lớp màng oxit mỏng và bền để bảo vệ. Đó là lý do tại sao crom không phản ứng được với nước. Người ta thường dùng crom để mạ sắt để bảo vệ hoặc dùng crom để chế tạo inox vì tính chất này.

3. Hợp chất của crom

Dưới đây hãy cùng Vietchem tìm hiểu về các hợp chất kim loại crom.

3.1. Hợp chất crom(III)

Crom(III) oxit

Ôxít crom(III) có công thức hóa học Cr2O3. Đây là chất rắn, màu xanh đậm, không tan trong nước. Đây là hợp chất crom lưỡng tính, tan trong dung dịch axit và kiềm đậm đặc. Oxit crom (III) thường được sử dụng để tạo màu xanh trên thủy tinh và sứ.

Ảnh 3: Crom (III) Oxit

Crom (III) hydroxit

Crom (III) hydroxit có công thức cấu tạo Cr(OH)3. Đây là chất rắn, màu xanh xám và không hòa tan trong nước.

Cr(OH)3 là hiđroxit của crom lưỡng tính, tan trong dung dịch axit và kiềm. Phương trình phản ứng như sau:

Cr(OH)3 + NaOH → NaCrO2 + H2O

Cr(OH)3 + 3HCl → CrCl3 + 3H2O

Ảnh 4: Crom(III) hydroxit

Do ở trạng thái oxi hóa trung gian nên ion Cr3+ trong dung dịch sẽ có tính oxi hóa trong môi trường axit, còn khi ở môi trường bazơ sẽ có tính khử.

3.2. Hợp chất crom(VI)

Crom(VI) oxit

Ôxít crom(VI) có công thức CrO3. Nó là chất rắn màu đỏ sẫm, một oxit axit có thể phản ứng với nước tạo ra axit.

Ví dụ: CrO3 + H2O → H2CrO4 (axit cromic)

Axit cromic tạo thành sẽ không tách tự do mà chỉ tồn tại ở dạng dung dịch. Đặc điểm của CrO3 là có tính oxi hóa mạnh. Một số chất vô cơ, hữu cơ như P, S, C, C2H5OH sẽ cháy khi tiếp xúc với CrO3.

Muối crom (IV)

Không giống như axit cromic và dicromat, muối cromat và dicromat là những hợp chất hóa học ổn định. Ví dụ:

• Muối cromat: Na2CrO4 và K2CrO4 là muối của axit cromic có màu vàng của ion cromat.
• Các muối dicromat như Na2Cr2O7 và K2Cr2O7 là muối của axit dicromat có màu cam đặc trưng của ion dicromat.

Ảnh 5: Muối Na2CrO4

Muối cromat và dicromat của crom có ​​đặc tính oxy hóa mạnh. Đặc biệt trong môi trường axit, muối crom (VI) sẽ bị khử thành muối crom (III).

• Ví dụ: K2Cr2O7 + 6FeSO4 + 7H2SO4 → 3Fe2(SO4)3 + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + 7H2O

4. Crom dùng để làm gì?

Nhờ độ cứng vượt trội và khả năng chống ăn mòn nên crom có ​​tính ứng dụng rất cao. Dưới đây Vietchem đánh giá các ứng dụng chính của nó:

• Trong ngành luyện kim: Tạo inox, mạ bên ngoài sản phẩm kim loại để chống rỉ sét.
• Trong công nghiệp nhuộm: Crom và muối crom thường được dùng để nhuộm và tạo màu cho kính. Màu xanh giống như ngọc lục bảo và màu đỏ giống như hồng ngọc nên thành phẩm có màu sắc rất đẹp.
• Crom trong ngành y tế: Crom(III) là hoạt chất cần thiết hỗ trợ giảm cân và điều trị bệnh tiểu đường mãn tính.
• Trong các ngành công nghiệp khác: Dùng để làm da, chế tạo các thiết bị khoan cắt trong ngành xây dựng…

Ảnh 6: Crom có ​​tính ứng dụng cao trong nhiều ngành nghề, lĩnh vực đời sống

5. Bài tập liên quan đến crom và hợp chất crom

Bài học 1: Phát biểu nào sau đây là không đúng?

1. Oxit crom(VI) là một oxit cơ bản.
2. Rượu etylic bốc cháy khi tiếp xúc với CrO3.
3. Khi phản ứng với dung dịch HCl, kim loại Cr bị oxy hóa thành ion Cr2+.
4. Crom (III) oxit và crom (II) hydroxit đều là những chất lưỡng tính.

Giải pháp:

Trả lời: A

Bài học 2: Tính chất hóa học điển hình của hợp chất Crom(II) là

1. tính chất khử. B. Tính chất oxy hóa.
2. Lưỡng tính. D. Tính axit.

Giải pháp:

Trả lời: A

Các hợp chất của crom (II) đều có tính khử.

Bài học 3: Màu của CrO3 là

1. Màu xanh lá. B. Vàng.
2. Quả cam. D. Màu đỏ sẫm.

Giải pháp:

Trả lời: D

CrO3 có màu đỏ sẫm.

Bài học 4: Sục khí khí Cl2 vào dung dịch CrCl3 trong môi trường NaOH. Sản phẩm thu được là

1. NaCrO2, NaCl, H2O.
2. Na2CrO4, NaClO, H2O.
3. Na[Cr(OH)4]NaCl, NaClO, H2O.
4. Na2CrO4, NaCl, H2O.

Giải pháp:

Trả lời: D

3Cl2 + 2CrCl3 + 16NaOH → 2Na2CrO4 + 12NaCl + 8H2O.

Bài học 5: Cho phản ứng: Zn + 2Cr3+ → Zn2+ + 2Cr2+ Phát biểu nào sau đây đúng?

1. Zn có tính khử yếu hơn Cr2+ và Cr3+ có tính oxy hóa yếu hơn Zn2+.
2. Zn có tính khử mạnh hơn Cr2+ và Cr3+ có tính oxy hóa mạnh hơn Zn2+.
3. Zn có tính oxi hóa yếu hơn Cr2+ và Cr3+ có tính khử yếu hơn Zn2+.
4. Zn có tính oxi hóa mạnh hơn Cr2+ và Cr3+ có tính khử mạnh hơn Zn2+.

Giải pháp:

Đáp án: B

Zn là chất khử; Cr3+ là chất oxi hóa

Ta có: Chất khử mạnh tác dụng với chất oxi hóa mạnh tạo ra chất khử và chất oxi hóa yếu hơn. Vậy Zn có tính khử mạnh hơn Cr2+ và Cr3+ có tính oxy hóa mạnh hơn Zn2+.

Bài học 6: Cặp chất nào sau đây phản ứng được với cả dung dịch HCl và NaOH?

3. Al2O3 và CrO3. B. Cr2O3 và Al2O3.
4. CrO và Al2O3. D. CrO và Cr2O3.

Giải pháp:

Đáp án: B

Cr2O3 và Al2O3 là oxit lưỡng tính nên phản ứng được với cả dung dịch HCl và dung dịch NaOH.

Bài học 7: Thêm dần dung dịch NaOH dư vào dung dịch CrCl3 sẽ xảy ra hiện tượng sau

1. Xuất hiện kết tủa keo màu trắng không tan.
2. Xuất hiện kết tủa keo màu trắng rồi tan dần
3. Xuất hiện kết tủa màu xanh xám không tan.
4. Xuất hiện kết tủa màu xanh xám rồi tan dần.

Giải pháp:

Trả lời: D

3NaOH + CrCl3 → Cr(OH)3 (↓ xanh xám) + 3NaCl

Cr(OH)3 (↓ xám xanh) + NaOH → NaCrO2 + 2H2O.

Bài 8: Hai chất nào sau đây đều là hiđroxit lưỡng tính?

3. Cr(OH)3 và Al(OH)3. B. Ca(OH)2 và Cr(OH)3.
4. Ba(OH)2 và Fe(OH)3. D. NaOH và Al(OH)3.

Giải pháp:

Trả lời: A

Cr(OH)3 và Al(OH)3 đều là chất lưỡng tính.

Bài 9: Cấu hình electron của ion Cr3+ (Z = 24) là

2. [Ar]3d2. B. [Ar]3d3.
3. [Ar]3d5. D. [Ar]3d4.

Giải pháp:

Đáp án: B

Cấu hình electron của Cr là [Ar]3d54s1

→ Cấu hình electron của ion Cr3+ là [Ar]3d3.

Bài 10: Khi nung crom(VI) oxit ở nhiệt độ trên 200oC sẽ tạo thành oxy và oxit crom có ​​màu xanh đậm. Oxit đó là

2. CrO2. B. Cr2O3.
3. CrO. D. Cr2O5.

Giải pháp:

Đáp án: B

Cr2O3 có màu xanh đậm.

Trên đây là những thông tin về Crom và các hợp chất của chúng mà Vietchem cung cấp. Hy vọng những thông tin này sẽ mang lại những kiến ​​thức hữu ích cho bạn đọc.