Nung hỗn hợp bột gồm 15,2 gam ${\mathrm{Cr}}_2{\mathrm{O}}_3$ và m gam Al ở nhiệt độ cao. Sau khi phản ứng hoàn toàn, thu được 23,3 gam hồn hợp rắn X. Cho toàn bộ hỗn hợp X phản ứng với axit HCl nóng, dư thoát ra V lít ${\mathrm{H}}_2$ (đktc) Giá trị của V là

I. Vị trí trong bảng tuần hoàn và cấu hình electron nguyên tử

- Crom ở ô số 24, thuộc nhóm VIB, chu kì 4 của bảng tuần hoàn.

- Cấu hình electron nguyên tử: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶ 3d⁵4s¹ viết gọn là [Ar]3d⁵4s¹.

- Nguyên tử crom có cấu hình electron bất thường như trên do một electron ở phân lớp 4s chuyển sang phân lớp 3d để có cấu hình electron bán bão hòa bền hơn.

II. Tính chất vật lý

- Crom là kim loại có màu trắng ánh bạc, rất cứng (là kim loại cứng nhất) có thể rạch được thủy tinh.

-  Khối lượng riêng lớn (D = 7,2g/cm³), khó nóng chảy (nóng chảy ở 1890^oC).

Kim loại crom

III. Tính chất hóa học

- Crom là kim loại có tính khử mạnh hơn sắt.

- Trong các phản ứng hóa học, crom tạo nên các hợp chất trong đó crom có số oxi hóa từ +1 đến +6 (thường gặp là +2; +3 và +6).

1. Tác dụng với phi kim

Ở nhiệt độ thường, crom chỉ tác dụng với flo. Ở nhiệt độ cao, crom tác dụng với oxi, clo,

lưu huỳnh…

          4Cr + 3O₂ $\stackrel{t^{\circ }}{\to }$ 2Cr₂O₃

          2Cr + 3Cl₂ $\stackrel{t^{\circ }}{\to }$2CrCl₃

          2Cr + 3S $\stackrel{t^{\circ }}{\to }$ Cr₂S₃

2. Tác dụng với nước

Crom có độ hoạt động kém Zn và mạnh hơn Fe, nhưng crom bền hơn nước và không khí do có màng oxit rất mỏng, bền bảo vệ.

3. Tác dụng với axit

- Vì có màng bảo vệ, crom không tan ngay trong dung dịch loãng và nguội của axit HCl

H₂SO₄. Khi đun nóng, màng oxit này tan ra, crom tác dụng với axit giải phóng H₂ và tạo

ra muối crom(II) khi không có không khí.

              Cr + 2HCl → CrCl₂ + H₂

              Cr + H₂SO₄ → CrSO₄ + H₂

Chú ý: Crom không tác dụng với dung dịch axit HNO₃ đặc, nguội và H₂SO₄ đặc, nguội

do bị thụ động hóa.

IV – HỢP CHẤT CỦA CROM

1. Hợp chất crom(III)

a) Crom(III) oxit (Cr₂O_3­)

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

Crom(III) oxit

- Crom(III) oxit là oxit lưỡng tính, tan trong axit và kiềm đặc. Ví dụ:

Cr₂O₃  +  6HCl  →  2CrCl₃  +  3H₂O

          Cr₂O₃  + 2NaOH  →  2NaCrO₂  + H₂O

- Cr₂O₃ được dùng tạo màu lục cho đồ sứ, đồ thủy tinh.

b) Crom(III) hiđroxit (Cr(OH)₃)

- Là chất rắn, màu lục xám, không tan trong nước.

Cr(OH)₃ kết tủa

- Crom(III) hiđroxit là một hiđroxit lưỡng tính, tan được trong dung dịch axit và dung dịch kiềm. Ví dụ:

          Cr(OH)₃ + NaOH → NaCrO₂ + 2H₂O

          Cr(OH)₃ + 3HCl → CrCl₃ + 3H₂O

Chú ý: Vì ở trạng thái số oxi hóa trung gian, ion Cr³⁺ trong dung dịch vừa có tính oxi hóa (trong môi trường axit) vừa có tính khử (trong môi trường bazơ). Ví dụ:

          2Cr³⁺ + Zn → 2Cr²⁺ + Zn²⁺

          2CrO₂^- + 3Br₂ + 8OH^- → 2CrO₄^2- + 6Br^- + 4H₂O

2. Hợp chất crom(VI)

a) Crom(VI) oxit (CrO₃)

- Là chất rắn, màu đỏ thẫm.

Crom(VI) oxit

- CrO₃ là một oxit axit, tác dụng với nước tạo ra axit:

CrO₃ + H₂O → H₂CrO₄

          2CrO₃ + H₂O → H₂Cr₂O₇

Những axit này không tách ra được ở dạng tự do mà chỉ tồn tại trong dung dịch.

- CrO₃ có tính oxi hóa mạnh, một số chất vô cơ và hữu cơ như S, P, C, C₂H₅OH … bốc cháy khi tiếp xúc với CrO₃.

b) Muối crom (VI)

- Muối cromat như natri cromat (Na₂CrO₄)  và kali cromat (K₂CrO₄) là muối của axit

cromic, có màu vàng của ion cromat (CrO₄^2-).

- Muối đicromat như natri đicromat Na₂Cr₂O₇ và kali đicromat K₂Cr₂O₇ là muối của axit

icromat, có màu da cam của ion đicrom Cr₂O₇^2-

Màu của muối crom(VI)

- Các muối cromat và đicromat có tính oxi hóa mạnh, đặc biệt trong môi trường axit muối

crom(VI) bị khử thành muối crom(III).

          K₂Cr₂O₇ + 6KI + 7H₂SO₄ → Cr₂(SO₄)₃ + 4K₂SO₄ + 3I₂ + 7H₂O.

          K₂Cr₂O₇ + 14HCl → 2KCl + 3CrCl₃ + 3Cl₂ + 7H₂O