TRƯỜNG CAO ĐẲNG SƯ PHẠM HÀ NỘI

NHÓM 4
TIỂU LUẬN
CROM, QUY TRÌNH SẢN XUẤT
TÍNH CHẤT VẬT LÍ VÀ TÍNH CHẤT HÓA HỌC
Hà nội, 10/2014
TRƯỜNG CAO ĐẲNG SƯ PHẠM HÀ NỘI

NHÓM 4
TIỂU LUẬN
CROM, QUY TRÌNH SẢN XUẤT
TÍNH CHẤT VẬT LÍ VÀ TÍNH CHẤT HÓA HỌC
Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Việt Hà
Hà nội, 10/2014.
MỤC LỤC
2
3
LỜI MỞ ĐẦU
Crom lần đầu tiên được nhà bác học người Pháp Louis Vauquelin (1763-1829) điều
chế vào năm 1797. Tên gọi crom (chrome) xuất phát từ tiếng Hi Lạp chroma có nghĩa
là màu sắc vì các hợp chất của crom đều có màu. Với mong muốn đóng góp một phần
nhỏ vào việc nâng cao chất lượng học tập và khả năng phát huy tìm tòi, học hỏi của
mọi người, nhóm chúng em viết bài tiều luận với chuyên đề Crom. Crom có rất nhiều
ứng dụng trong cuộc sống, nhưng bên cạnh đó, crom cũng là một kim loại độc, có tác
dụng dị ứng trên da. Tính độc của crom thể hiện mạnh nhất trong các hợp chất crom
(VI), một số hợp chất còn được cảnh báo gây ung thư khi tiếp xúc lâu dài. Để hiểu rõ
hơn về crom chúng ta sẽ tìm hiều kĩ hơn về crom và hợp chất của chúng:
- Trạng thái tự nhiên, lịch sử tìm thấy
- Ứng dụng và độc tính
- Quy trình sản xuất

- Tính chất vật lí, tính chất hóa học
- Hợp chất của crom
Qua đây, chúng em xin được bày tỏ sự chân thành tới thầy Nguyễn Việt Hà và các
bạn học trong lớp đã ủng hộ cho nhóm em hoàn thành bài tiểu luận này. Chúng em
mong muốn nhận được những ý kiến đóng góp, xây dựng từ phía thầy và các bạn để
chất lượng bài tiểu luận càng được nâng cao.
4
1. Trạng thái tự nhiên và lịch sử tìm thấy
1.1. Trạng thái tự nhiên
Crom là một nguyên tố phổ biến trong lớp vỏ Trái đất với một nồng độ trung bình là
100 ppm. Hợp chất crom được tìm thấy trong môi trường, do sự xói mòn của đá có
chứa crôm và có thể được phân phối bởi các vụ phun trào núi lửa. Các nồng độ trong
đất là giữa 1 và 3000 mg / kg, trong nước biển từ 5 đến 800 mg / lít, và trong sông và
hồ 26 mg / lít đến 5,2 mg / lít. 〖10〗^(-4)%
Crom là nguyên tố tương đối phổ biến trong thiên nhiên. Trong vỏ Trái Đất, crom
chiếm 6.10-3 %. Khoáng vật chính của crom là sắt cromit [Fe(CrO2)2]. Những nước
giàu mỏ quặng crom là Cazactan, Nam Phi, Ấn độ, Thổ Nhĩ Kỳ và Zimbabue. Nước ta
có mỏ sa khoáng cromit khá lớn ở Cổ Định Thanh Hóa, mỏ này đã được khai thác
nhiều năm.
Quặng cromit
1.2. Lịch sử tìm thấy crom
Vũ khí tìm thấy trong các hố chôn lấp có niên đại từ cuối thế kỷ thứ 3 trước Công
nguyên triều đại Tần của quân đội đất nung gần Tây An, Trung Quốc đã được phân
tích bởi các nhà khảo cổ học. Mặc dù bị chôn vùi cách đây hơn 2.000 năm, các đồ vật
bằng đồng như nỏ và kiếm được tìm thấy cho thấy không có dấu hiệu của sự ăn mòn,
bởi vì chúng được phủ một lớp crôm bên ngoài.
5
Chromium sau đó được chú ý ơ phương Tây trong thế kỷ 18. Ngày 26 tháng bảy
năm 1761, Johann Gottlob Lehmann đã tìm thấy một khoáng chất màu đỏ da cam
trong các mỏ Beryozovskoye trong dãy núi Ural mà ông đặt tên là Siberian chì đỏ.

Mặc dù bị xác định nhầm như là một hợp chất chì với các thành phần selen và sắt,
nhưng họ cũng xác định chính xác lại, chúng là các khoáng sản crocoit ( cromat chì )
với một công thức PbCrO
4
.
Cromat chì
Năm 1770, Peter Simon Pallas đến cùng một khu vực như Lehmann và tìm thấy một
khoáng sản chì màu đỏ có các tính chất hữu ích như là một chất màu trong sơn . Việc
sử dụng chì đỏ Siberi làm chất nhuộm sơn đã phát triển nhanh chóng. Năm 1797,
Louis Nicolas Vauquelin nhận được các mẫu của quặng crocoit. Ông sản xuất crom
trioxide (CrO
3
) bằng cách trộn crocoit với axit clohiđric. Năm 1798, Vauquelin phát
hiện ra rằng ông có thể cô lập crom kim loại bằng cách nung ôxit trong lò than củi.
Ông cũng có thể phát hiện dấu vết của crom trong quý đá quý , chẳng hạn như hồng
ngọc hay ngọc lục bảo .
Ruby
6
Chromium còn nổi tiếng với vẻ rực rỡ của nó khi đánh bóng. Nó được sử dụng như
một lớp phủ bảo vệ và trang trí trên các bộ phận xe hơi, đồ đạc hệ thống ống nước, các
bộ phận nội thất và các mặt hàng khác, thường được áp dụng bằng điện . Crom được
sử dụng cho mạ điện càng sớm như năm 1848, nhưng sử dụng này chỉ trở nên phổ biến
với sự phát triển của một quá trình cải thiện vào năm 1924.
Hợp kim kim loại chiếm 85% của việc sử dụng crôm. Phần còn lại được sử dụng
trong công nghiệp hóa chất và ngành công nghiệp vật liệu chịu lửa và đúc.
2. Ứng dụng và độc tính
2.1. Ứng dụng của crom
2.1.1. Luyện kim
Các tác dụng tăng cường hình thành cacbua kim loại ổn định tại biên giới hạt và sự gia
tăng mạnh mẽ trong chống ăn mòn khiến cho crom trở thành một vật liệu quan trọng

để chế tạo thép. Thép có chất lượng cao có chứa từ 3 đến 5% crôm. Thép không gỉ ,
hợp kim chống ăn mòn kim loại, được hình thành khi crom được bổ sung sắt ở nồng
độ đủ, thường là trên 11%. Ví dụ, Inconel 718 chứa crom 18,6%.
Độ cứng tương đối cao và chống ăn mòn của crom được hoàn toàn làm cho nó một lớp
phủ bề mặt tốt, vẫn là kim loại "phổ biến" có độ bền kết hợp tuyệt vời. Một lớp mỏng
của crom được lắng đọng trên bề mặt kim loại bằng cách mạ điện kỹ thuật.
2.1.2. Thuốc nhuộm và sắc tố
Khoáng chất crocoit (chì cromat PbCrO
4
) được sử dụng như là một sắc tố màu vàng
ngay sau khi phát hiện ra nó. Chrome màu vàng , cùng với màu vàng cadmium , một
7
trong những sắc tố màu vàng được sử dụng nhiều nhất. Chrome có một màu sắc mạnh
mẽ, và đã được sử dụng cho xe buýt trường học ở Mỹ và Bưu điện ở châu Âu. Việc sử
dụng của chrome vàng giảm do mối quan tâm về môi trường, an toàn và được thay thế
bởi các sắc tố hữu cơ hoặc các lựa chọn thay thế miễn phí từ chì và crôm. Các sắc tố
khác dựa trên crôm, ví dụ, màu đỏ tươi sắc tố chrome màu đỏ, mà là một cromat chì cơ
bản (PbCrO
4
.Pb(OH)
2
) . Một cromat sắc tố rất quan trọng, được sử dụng rộng rãi trong
các công thức sơn lót là kẽm cromat, bây giờ thay thế bằng photphat kẽm. Chrome
màu xanh lá cây là một hỗn hợp của màu xanh Phổ và chrome màu vàng , trong khi
các cơ rôm oxit màu xanh lá cây là Crom (III) oxit .
Một màu đỏ đạt được bằng cách pha tạp chất crom (III) thành các tinh thể corundum ,
sau đó được gọi là ruby. Vì vậy, crom được sử dụng trong sản xuất hồng ngọc tổng
hợp.
Oxit crôm cũng được sử dụng như là một màu xanh lá cây trong glassmaking và như
là một men trong gốm. xanh crom oxit là cực kỳ ánh sáng nhanh chóng và như vậy

được sử dụng trong toàn cho lớp phủ. Đây cũng là thành phần chính trong sơn IR phản
ánh, được sử dụng bởi các lực lượng vũ trang, sơn xe, để cung cấp cho họ cùng một
phản xạ hồng ngoại như lá xanh.
2.1.3. Gỗ chất bảo quản.
Vì độc tính của chúng, muối crom (VI) được sử dụng cho bảo quản gỗ. Ví dụ, đồng
chromated arsenate (CCA) được sử dụng để bảo vệ gỗ khỏi nấm sâu, côn trùng tấn
công gỗ bao gồm mối, mọt biển. Các công thức có chứa crom dựa trên oxit CrO
3
từ
8
35,3% và 65,5%. Tại Hoa Kỳ, 65.300 tấn của CCA giải pháp đã được sử dụng vào
năm 1996.
2.1.4. Thuộc da
Muối crom (III), đặc biệt là phèn crôm và
crom (III) sulfat , được sử dụng trong
công nghiệp thuộc da. Crom (III) ổn định
da qua liên kết các sợi collagen .
Chromium da thuộc có thể chứa từ 4 đến 5% của crom, được ràng buộc chặt chẽ với
các protein.
2.1.5. Vật liệu chịu nhiệt
Điện trở suất cao và điểm nóng chảy cao làm cho crôm và crom (III) oxit một vật liệu
cho các ứng dụng nhiệt độ cao, chịu lửa, như lò cao , lò nung xi măng , khuôn mẫu cho
việc nung những viên gạch và đúc kim loại. Trong các ứng dụng, vật liệu chịu lửa
được làm từ hỗn hợp của crôm và magiê. Việc sử dụng đang giảm bởi vì các quy định
môi trường do khả năng của sự hình thành của crom (VI).
9
2.1.6. Chất xúc tác
Một số hợp chất crom được sử dụng như là chất xúc tác cho các chế biến các
hidrocacbon. Ví dụ các chất xúc tác Phillips cho sản xuất polyethylene là hỗn hợp của
crom và silicon dioxide hoặc hỗn hợp của crom và oxit titan và nhôm . Oxit hỗn hợp

Fe-Cr được sử dụng như các chất xúc tác nhiệt độ cao.
2.1.7. Một số sử dụng khác
Chromium (IV) oxit (CrO
2
) là một hợp chất từ tính. Oxit crom (IV) được sử dụng để
sản xuất băng từ được sử dụng trong băng âm thanh hiệu suất cao và các tiêu chuẩn
băng cassette âm thanh . Cromat có thể ngăn chặn sự ăn mòn của thép trong điều kiện
ẩm ướt, và do đó cromat được thêm vào để khoan bùn.
Axit cromic là một tác nhân oxy hóa mạnh mẽ và là một hợp chất hữu ích để làm sạch
dụng cụ thủy tinh phòng thí nghiệm của bất kỳ dấu vết của các hợp chất hữu cơ. Nó
được điều chế tại chỗ bằng cách hòa tan đicromat kali trong axit sulfuric đậm đặc, sau
đó được sử dụng để rửa bộ phận máy móc. Natri đicromat đôi khi được sử dụng vì tính
hòa tan cao hơn (50g/L so với 200g/L tương ứng). Kali dicromat là một hóa chất tinh
khiết, được sử dụng làm sạch phòng thí nghiệm thủy tinh và như là một đại lý titrating.
Nó cũng được sử dụng như là một chất cầm màu thuốc nhuộm trên vải.
2.2. Độc tính
Crom là kim loại ít độc hoặc chỉ có tác dụng dị ứng trên da. Tính độc của Crom thể
hiện mạnh nhất trong các hợp chất Crom (VI), là chất được cảnh báo gây ung thư khi
tiếp xúc lâu dài, còn Crom (III) được xếp vào nhóm ít độc hơn.
Đối tượng có nguy cơ bị bệnh do Crom là người lao động tiếp xúc với Crom trong các
ngành chế tạo acqui, luyện kim, thuốc nhuộm, chất tẩy rửa, thuốc nổ, xi măng, men sứ,
mạ điện, mạ Crom…
Khi bị nhiễm độc Crom thường có những triệu chứng: nhức đầu, thiếu máu, gầy, sút
cân, suy thận và máu bị biến chất. Có khi còn thấy váng đầu và tê liệt khứu giác. Một
số hiện tượng nhiễm độc điển hình là: chúng gây ngứa và đau, nếu không cách ly bện
sẽ tái phát khi tiếp xúc trở lại. Một số chiệu chứng khác là gây loét da. Từ các vết xây
10
xát da, kết hợp làm việc trong môi trường có muối cromat hay dicromat sẽ gây tình
trạng sưng thâm tím, loét kéo dài, có thể ăn vào tới xương phải tháo khớp hoặc cắt cụt.
Do hít thở phải bụi Crom gây viêm loát sụn vách ngăn mũi nhiều khi không gây đau,

không khó chịu cho bệnh nhân nhưng không phát hiện kịp thời chỉ sau vài tuần vách
ngăn thủng gây tổn thương loét rộng. Ngoài ra crom còn ảnh hưởng đến niêm mạc
vùng khoang miệng, thương tập trung ở phần niêm mạc dưới lưỡi, nổi lên những vầng
mụn lấm tấm màu vàng nhạt. Cuống họng và vòm miệng cũng bị sung tấy gây đau
nhức cho bệnh nhân.
Crom vào cơ thể người qua đường hô hấp sẽ ảnh hưởng mạnh đến phổi và khí quản,
gây viêm họng, xưng huyết phổi, gây hen suyễn, sưng phổi, viêm phế quản. Nguy hại
hơn nữa khi tích tụ một lượng độc quá mức cho phép thì dạng cromat sẽ gây ung thư
phổi cho con người.
3. Quy trình sản xuất

11
Loại bỏ đất đá
+Al (t˚)
+C
Cr
Cr
2
O
3
Na
2
Cr
2
O
7
Na
2
CrO
4

Quặng thô
Fe(CrO
2
)
2

Tuyển
quặng
Nung chảy với Na
2
CO
3

và oxi hóa bằng oxi
Axit hóa
Hòa
tan
Từ lượng lớn quặng Cromit thô, bước đầu của điều chế là đem đi tinh chế, loại bỏ dất
đá, nghiền mịn và tuyển quặng tinh khiết. Sau bước trên ta được hợp kim ferocrom
chứa 50 – 70% crom. Để điều chế crom tinh khiết người ta đã nung chảy ferocrom
trong lò quay với NaOH và oxit hóa bằng oxi để chuyển Cr(III) thành CrO
4
2-
ở 1000 -
1300℃:
4Fe(CrO
2
)
2
+ 16NaOH + 7O

2
8Na
2
CrO
4
+ 2Fe
2
O
3
+ 8H
2
O
NaOH ở đây có vai trò làm cho hỗn hợp phản ứng trở nên xốp để có thể xúc tác nhiều
với oxi không khí.
Hòa tan hỗn hợp trong nước rồi axit hóa tạo ra đicromat, sau đó dùng cacbon để khử
natri đicromat tạo thành Cr
2
O
3
:
2Na
2
CrO
4
+ H
2
SO
4
→ Na
2

Cr
2
O
7
+ Na
2
SO
4
+ H
2
O
Na
2
Cr
2
O
7
+2C → Cr
2
O
3
+Na
2
CO
3
+ CO↑
Oxit tạo thành được khử đến crom bằng phương pháp nhiệt nhôm; H
2
không khử được
Cr

2
O
3
:
Cr
2
O
3
+ 2Al → Al
2
O
3
+ Cr ∆H= -527,2kJ
4. Tính chất vật lí và tính chất hóa học
4.1.Tính chất vật lí
Crom nặng, dẫn điện và dẫn nhiệt tốt, rất khó nóng chảy và rất khó sôi. Về nhiệt độ
nóng chảy, crom là một trong những nguyên tố đứng đầu trong dãy kim loại chuyển
tiếp. Những cực đại về nhiệt độ nóng chảy và nhiệt thăng hoa được giải thích bằng
sự tăng độ bền của liên kết trong tinh thể kim loại chủ yếu bởi số liên kết cộng hóa
trị được tạo nên từ số tối đa electron d độc thân của nguyên tử Crom. Theo lý thuyết
hiện đại về liên kết kim loại, trong tinh thể kim loại mỗi nguyên tử thường chỉ có 1
hoặc 2 electron là electron dẫn, nghĩa là electron tự do, còn các electron hóa trị còn
lại được ghép đôi với nhau tạo thành liên kết cộng hóa trị.
Cấu hình electron của crom: 1s
2
2s
2
2p
6
3s

2
3p
6
3d
5
4s
1
12
Tính chất chung
Tên, Ký hiệu, Số Crom, Cr, 24
Phiên âm
/ˈkroʊmiəm/ KROH-mee-əm
Phân loại Kim loại chuyển tiếp
Nhóm, Chu kỳ, Phân
lớp
VIB, 4, d
Khối lượng nguyên
tử
51,9961(6)
Cấu hình electron [Ar] 3d
5
4s
1
Tính chất vật lý
Màu Ánh xanh bạc
Trạng thái vật chất Chất rắn
Nhiệt độ nóng chảy 1907
o
C
Nhiệt độ sôi 2671

o
C
Nhiệt lượng nóng
chảy
21,0 kJ·mol
−1
Nhiệt lượng bay hơi 339,5 kJ·mol
−1
Nhiệt dung 23,35 J·mol
−1
·K
−1
Khối lượng riêng 7,2 g/cm
3
Nhiệt thăng hoa 368,2 kJ/mol
Tính chất nguyên tử
Độ âm điện 1,66 (thang Pauling)
Năng lượng ion hóa 1
st
: 6,76 eV
2
nd
: 16,49 eV
3
rd
: 30,95 eV
Bán kính cộng hoá
trị
128 pm
Độ dài liên kết cộng

hóa trị
139±5 pm
Thông tin khác
Cấu trúc tinh thể Lập phương tâm khối
Trạng thái trật tự từ Phản sắt từ (gần giống: Sóng mật độ xoay tròn)
Điện trở suất (20 °C) 125 nΩ·m
Độ dẫn nhiệt 93,9 W·m
−1
·K
−1
Độ giãn nở nhiệt (25 °C) 4,9 µm·m
−1
·K
−1
Độ cứng theo thang
Mohs
8,5
Độ dẫn điện (Hg = 1) 7,1
13

Mạng tinh thể Crom
4.2. Tính chất hóa học
4.2.1. Tác dụng với phi kim
- Crom tác dụng trực tiếp với flo khi nguội taọ thành CrF
4
Cr + 2F
2
→ CrF
4
- Các phi kim còn lại đều phản ứng ở nhiệt độ cao

Cr + Cl
2

0
t
→
CrCl
3
- Crom không phản ứng trực tiếp với hidro nhưng tạo ra dung dịch rắn ở các nhiệt
độ khác nhau.
- Ở nhiệt độ thường, crom bền vững với không khí, hơi ẩm và khí cacbonic do crom
được bảo vệ bởi màng oxit mỏng, bền vững trên bề mặt.
- Ở nhiệt độ cao, crom phản ứng với oxi tạo thành Cr
2
O
3
4Cr + 3 O
2

0
t
→
2 Cr
2
O
3
- Khi nung hỗn hợp bột bột crom với bột lưu huỳnh trong ampun thu được các
sunfua có thành phần khác nhau như CrS, Cr
2
S

3
, Cr
3
S
4
, Cr
5
S
6
, Cr
7
S
8
- Crom cũng phẩn ứng với Se và Te tạo thành các hợp chất: CrSe, Cr
2
Se
3
, Cr
3
Se
4
,
CrTe.
14
- Khi nung bột crom trong khí quyển nito tạo ra Cr
2
N ở 900
o
C và CrN ở 1200
o

C
4Cr + N
2

0
900
→
2Cr
2
N
2Cr + N
2

0
1200
→
2CrN
- Phốt pho cũng phản ứng trực tiếp với crom khi nung nóng trực tiếp trong chân
không, trong ampun bằng thạch cao tạo ra các hợp chất như CrP, Cr
3
P, CrP
2
- Crom phản ứng trực tiếp với cacbon tạo ra Cr
2
C
3
khi nung ở nhiệt độ cao; với slic tạo
ra CrSi, CrSi
2
ở nhiệt độ cao.

4.2.2. Tác dụng với nước
+ Các vật dụng bằng crom không tác dụng với nước vì có oxit bảo vệ.
+ Vì trên bề mặt có lớp oxit bền vững nên ở nhiệt độ thường, crom rất bền về mặt hóa
học. khi nung đến nhiệt độ nóng đỏ, crom khử được nước tạo thành hidro
2Cr + 3H
2
O
0 0
600 - 800
→
Cr
2
O
3
+ H
2
4.2.3. Tác dụng với axit
- Tác dụng với axit HCl, H
2
SO
4
loãng.
Crom tan trong HCl và H
2
SO
4
loãng, nóng tạo muối Cr(II) màu xanh lam, sau đó
muối Cr(II) bị oxi không khí oxi hóa tạo thành muối Cr(III) màu xanh lá cây
Cr + H
2

SO
4

→
CrSO
4
+ H
2
4CrSO
4
+ O
2
+ 2H
2
SO
4

→
2Cr
2
(SO
4
)
3
+ H
2
O
- Tác dụng với axit H
2
SO

4
đặc, HNO
3
, nước cường toan:
H2SO
4
đặc nóng hòa tan crom tạo ra muối crom(III) và SO
2
2Cr + H2SO
4

0
t
→
Cr
2
(SO
4
)
3
+ SO
2
+ H
2
O
HNO
3
đặc hay loãng và nước cường toan khi nguội không tác dụng với crom; khi đun
nóng tác dụng yếu, khi đun sôi phản ứng xảy ra mạnh tạo thánh muối Cr(III)
Cr + 4HNO

3

0
t
→
Cr(NO
3
)
3
+ NO + 2H
2
O
15
Cr + HNO
3
+ 3HCl
0
t
→
CrCl
3
+ NO + 2H
2
O
Nguyên nhân gây ra tính bền của crom trong các loại axit trên là do đã tạo lớp oxit
bảo vệ bề mặt kim loại nên đã gây ra hiện tượng thụ động của crom.
4.2.4. Tác dụng với muối
- Crom tác dụng với dụng dịch muối của những kim loại có thế điện chuẩn cao hơn tạo
thành muối Cr(II):
Cr + CuCl

2
→ CrCl
2
+ Cu
- Crom không tan trong dung dịch kiềm nhưng tan trong kiềm nóng chảy khi có mặt
chất oxi hóa như muối nitrat, clorat tạo muối cromat
2Cr + 4NaOH + 3O
2
(kk)
→
2Na
2
CrO
4
+ H
2
O (400-600
0
C)
Cr + 2NaOH + 3NaNO
3

→
Na
2
CrO
4
+ 3NaNO
2
+ H

2
O (400-500
0
C)
Cr + 2KOH + KClO
3

→
K
2
CrO
4
+ KCl + H
2
O (400-500
0
C)
5. Hợp chất của Crom
5.1. Hợp chất Crom (II)
5.1.1. Crom (II) oxit
Crom (II) oxit là chất bột màu đen kết tinh trong cấu trúc muối mỏ, có tính tự cháy,
trên 100
o
C ở trong không khí biến thành Cr
2
O
3
, trên 700
o
C ở chân không phân hủy

thành Cr
2
O
3
và crom. Có tính bazo, oxit này tan trong dung dịch axit loãng:
CrO + 2HCl
→
CrCl
2
+ H
2
O
CrO có tính khử, trong không khí CrO dễ bị oxi hóa thành Cr
2
O
3
.
Oxit này rất khó điều chế, được tạo nên khi dùng oxi trong không khí hay axit nitric
oxi hóa hỗn hống crom:
H
3
PO
2
+ 2Cr
2
O
3

→
4CrO + H

3
PO
4
16
5.1.2. Crom (II) hidroxit
Crom (II) hidroxit là chất kết tủa vàng nhưng rất thường lẫn tạp chất nên có màu
hung. Nó không có tính lưỡng tính, tan trong dung dịch axit nhưng không tan trong
dung dịch kiềm:
Cr(OH)
2
+ 2HCl
→
CrCl
2
+ H
2
O.
Thể hiện tính khử mạnh hơn oxit, hidroxit dễ dàng tác dụng với oxi trong không
khí tạo thành Cr(OH)
3
:
4Cr(OH)
2
+O
2
+ H
2
O
→
4Cr(OH)

3
.
Crom (II) hidroxit rất khó điều chế ở dạng tinh khiết, được tạo nên theo phản ứng:
CrCl
2
+ 2NaOH
→
Cr(OH)
2
+ 2NaCl
5.1.3. Muối Crom (II)
Người ta đã tách ra được và nghiên cứu kĩ thuật các muối crom(II) sau đây:
CrCl
2
.4H
2
O, CrBr
2
.6H
2
O, CrSO
4
.H
2
O (ít tan) và [Cr(CH
3
COO)
2
.H
2

O]
2
(kết tủa). Các
halogenua khan có nhiệt độ nóng chảy cao: CrF
2
màu xám, nóng chảy ở 1100
o
C,
CrCl
2
màu trắng, nóng chảy ở 824
o
C, CrBr
2
màu trắng, nóng chảy ở 842
o
C và CrI
2
màu
đỏ, nóng chảy ở 795
o
C. Các muối tan được trong nước cho ion hidrat hóa [Cr(H
2
O)
6
]
2+
có màu xanh lam. Muối crom(II) ít bị thủy phân. Cũng như oxi và hidroxit , muối
crom(II) có tính khử mạnh,
3 2

/
o
Cr Cr
E
+ +
= - 0,41V
Vd: 2CrCl
2
+ Cl
2

→
2CrCl
3

Ion Cr
2+
có thể tạo nên những phức chất như [Cr(NH
3
)
6
]Cl
2
, K
4
[Cr(CN)
6
],
CrCl
2

.2N
2
H
4
,…
Muối crom (II) được điều chế bằng cách hòa tan crom kim loại trong dung dịch
axit trong môi trường khí không hoạt động ( ví dụ H
2
)
Cr + H
+

→
Cr
2+
+ H
2
↑
Muối crom (II) không bền, dễ bị oxi hóa thành crom (III), thể hiện tính khử
17
Do đó trong thực tế khi cho crom kim loại, CrO hoặc Cr(OH)
2
tác dụng với axit,
sau cùng thường cho sản phẩm muối crom (III)
Vì muối Cr
2+
dễ bị oxi hóa nên không điều chế bằng cách cho Zn tác dụng với muối
Cr
3+
trong môi trường axit:

Zn + 2Cr
3+

→
Zn
2+
+ 2Cr
2+
 Crom(II) clorua
Crom(II) clorua (CrCl
2
) khan là chất bột màu trắng, hút ẩm mạnh, tan trong nước
cho dung dịch màu xanh lam. Khi kết tinh từ dung dịch, thu được hidrat CrCl
2
.4H
2
O là
chất ở dạng tinh thể màu lục sẫm. Khi đun nóng trên 60
o
C, hidrat mất bớt nước và đến
115
o
C biến thành muối khan CrCl
2
.
Có tính khử mạnh, ngay trong dung dịch CrCl
2
dễ dàng tác dụng với oxi không khí
biến từ dung dịch màu xanh lam thành màu lục của ion Cr
3+

trong nước:
4CrCl
2
+ O
2
+ 4HCl
→
4CrCl
3
+ 2H
2
O
Trong phân tích khí, người ta thường dùng dung dịch nước CrCl
2
để hấp thụ khí
oxi
Ngay khi không có mặt oxi trong không khí, ion Cr
3+
phân hủy nước giải phóng khí
hidro và biến thành ion Cr
3+
:
2CrCl
2
+ 2H
2
O
→
2Cr(OH)Cl
2

+ H
2
Muối khan CrCl
2
có thể điều chế bằng cách đun nóng crom kim loại ở 600-700
o
C
trong dòng khí HCl hoặc đun nóng crom triclorua (CrCl
3
) khan ở 400-540
o
C trong
dòng khí hidro:
Cr + 2HCl
→
CrCl
2
+ H
2
CrCl
3
+ H
2

→
2CrCl
2
+ 2HCl
Hoặc đun nóng cẩn thận để làm mất nước của hidrat CrCl
2

.4H
2
O.
18
Chuẩn bị quy mô nhỏ có thể sử dụng 4 LiAlH, hoặc liên quan đến thuốc thử, để
giảm CrCl
3
4CrCl
3
+ LiAlH
4
→ 4CrCl
2
+ LiCl + AlCl
3
+ 2H
2
Dung dịch nước muối crom(II) clorua được điều chế bằng cách dung hidro hoạt
động khử dung dịch muối crom(III) clorua. Trong thực tế, người ta có thể dùng hỗn
hống kẽm tác dụng với dung dịch CrCl
3
trong mội trường HCl:
2CrCl
3
+ Zn
→
2CrCl
2
+ ZnCl
2

Mạng tinh thể CrCl
2
5.2. Hợp chất của crom (III)
5.2.1. Crom (III) oxit
Cr
2
O
3
có màu lục thẫm, rất cứng, không tan trong nước. Crom có cấu tạo giống α-
Al
2
O
3
(corunđum), bao gồm một mảng lục giác bao lấy anion oxit với 2 / 3 của các lỗ
hổng tám mặt bị chiếm đóng bởi crom. Tương tự như corundum, Cr
2
O
3
là một vật liệu
giòn cứng ( độ cứng Mohs 8-8,5), là hợp chất bền nhất của crom, nóng chảy ở 2265
o
C
và sôi ở 3027
o
C
19
Crom (III) oxit
Crom (III) oxit trơ về mặt hóa học. Tuy là oxit lưỡng tính nhưng nó không tan
trong dung dịch kiềm và axit loãng. Tính lưỡng tính của Cr
2

O
3
chỉ thể hiện khi nấu
chảy với kiềm hay kali hidrosunfat:
Cr
2
O
3
+ 2KOH
→
2KCrO
2
+ H
2
O
( kali cromit )
Cr
2
O
3
+ 6KHSO
4

→
Cr
2
(SO
4
)
3

+3K
2
SO
4
+3H
2
O
Khi nấu chảy với peoxit kim loại kiềm hoặc với hỗn hợp của kiềm và nitrat hay
clorat của kiềm, nó biến thành cromat:
Cr
2
O
3
+ 2Na
2
CO
3
+ 3NaNO
3

→
2Na
2
CrO
4
+ 3NaNO
2
+ 2CO
2
Cr

2
O
3
+ 4KOH + KClO
3

→
2K
2
CrO
4
+ KCl + 2H
2
O
Cr
2
O
3
+ 3Na
2
O
2

→
2Na
2
CrO
4
+ Na
2

O
Cr
2
O
3
được dùng tạo màu lục cho đồ sứ, đồ thủy tinh.
Điều chế trong phòng thí nghiệm, nhiệt phân amoni bicromat:
(NH
4
)
2
Cr
2
O
7
0
t
→
Cr
2
O
3
+ N
2
+ 4H
2
O
Điều chế trong công nghiệp:
20
K

2
Cr
2
O
7
+ S
0
t
→
Cr
2
O
3
+ K
2
SO
4
Cr
2
O
3
tồn tại trong tự nhiên trong eskolaite khoáng sản. Eskolaite cũng là một
thành phần quý hiếm của thiên thạch chondrite
5.2.2. Crom (III) hiđroxit
Crom (III) hidroxit có cấu tạo và tính chất giống như nhôm hidroxit. Nó là kết tủa
nhầy, màu lục nhạt, không tan trong nước và có thành phần biến đổi. Kết tủa đó là chất
polime đa nhân có kiến trúc lớp, trong đó những phân tử nước và những nhóm OH
_
phối trí xung quanh ion Cr
3+

và nhóm OH
_

đồng thời. Khi để lâu hoặc đun nóng,
hidroxit này mất hoạt tính vì liên kết Cr-OH-Cr được thay thế bởi những liên kết Cr-
O-Cr
Crom (III) hiđroxit
Cr(OH)
3
là hiroxit lưỡng tính, tan được trong dung dịch axit và dung dịch kiềm.
Cr(OH)
3
+ H
3
O
+
→
[Cr(H
2
O)
6
]
3+
Cr(OH)
3
+ OH
-
+ 2H
2
O

→
[Cr(OH)
4
(H
2
O)
2
]
-
Ion [Cr(OH)
4
(H
2
O)
2
]
-
thường viết gọn là [Cr(OH)
4
]
-
, có thể kết hợp thêm ion OH
-
tạo thành [Cr(OH)
5
]
-
và [Cr(OH)
6
]

-
. Tất cả những ion này gọi chung là hidroxocromit.
21
Hidroxocromit có màu lục nhạt, kém bền hơn hidroxoaluminat, khiđun nóng trong
dung dịch đã phân hủy tạo thành kết tủa Cr(OH)
3
. Sở dĩ là như vậy vì Cr(OH)
3
thể hiện
tính axit yếu hơn Al(ỌH)
3
, nó tan trong dung dịch kiềm có pH = 11-12 trong khi
Al(OH)
3
tan trong dung dịch có pH = 9-10
Để điều chế crom(III) hidroxit trong phòng thí nghiệm, người ta cho một trong các
chất NaOH, KOH, NH
3
, Na
2
S
2
O
3
,… tác dụng với dung dịch muối crom(III). Phản ứng
ion nói chung có thể viết gọn là:
Cr
3+
+ 3OH
-


→
Cr(OH)
3
Hay: [Cr(H
2
O)
6
]
3+
(aq)
+ 3OH
-
(aq)

→
[Cr(OH)
3
(H
2
O)
3
]
(s)
+ 3H
2
O
(l)
Tuy nhiên các quá tình không dừng lại ở đó. Nếu ta thêm NaOH thi kết tủa sẽ bị
tan ra do Cr(OH)

3
có tính lưỡng tính
5.2.3. Muối crom (III)
Crom (III) là trạng thái oxi hóa bền nhất của crom. Người ta đã biết được nhiều
muối crom(III), những muối này độc với người. Nhiều muối crom(III) cũng có cấu tạo
và tính chất giống như muối nhôm(III) cho nên biết tính chất của nhôm (III) có thể
đoán được tính chất của hợp chất của hợp chất crom(III). Sự giống nhau này được giải
thích bằng sự gần nhau về kích thước của các ion Cr
3+
(0,57
0
A
) và Al
3+
(0,61
o
A
). Muối
crom (III) có độ tan gần như muối nhôn (III), đa số tan trong nước, những muối rất ít
tan là Cr
2
(CO
3
)
3
, CrPO
4
và CsSO
4
.Cr

2
(SO
4
)
3
.24H
2
O (phèn crom-xesi). Khi kết tinh từ
dung dịch, muối crom (III) thường ở dạng tinh thể hidrat có thành phần và màu sắc
biến đổi, ví dụ như CrPO
4
.6H
2
O có màu tím và CrPO
4
.2H
2
O có màu lục.
22
Muối khan có cấu tạo và tính chất khác với muối dạng hidrat, ví dụ như CrCl
3
màu
tím đỏ tan hết sức chậm trong nước và Cr
2
(SO
4
)
3
màu hồng tan rất ít trong nước, trong
khi CrCl

3
.6H
2
O và Cr
2
(SO
4
)
3
.18H
2
O đều có màu tím và dễ tan trong nước.
Dung dịch muối crom (III) có màu tím-đỏ ở nhiệt độ thường nhưng có màu lục khi
đun nóng. Màu tím cua muối crom (III) trong dung dịch cũng như trong tinh thể hidrat
là màu đặc trưng của ion [Cr(H
2
O)
6
]
3+
.
Muối crom (III) có tinh thuận từ, rất bền trong không khí khô và bị thủy phân mạnh
hơn muối crom (III). Phản ứng thủy phân nấc thứ nhất của muối crom (III) có thể coi
như phản ứng tạo phức hidroxo:
[Cr(H
2
O)
6
]
3+

+ H
2
O
€
[Cr(OH)(H
2
O)
5
]
2+
+ H
3
O
+
[Cr(H
2
O)
6
]
3+
→
[Cr(OH)(H
2
O)
5
]
2+

→
[Cr(OH)

2
(H
2
O)
4
]
+

→
[Cr(OH)
3
(H
2
O)
3
]
(s)
kết
tủa

[Cr(H
2
O)
6
]
3+

[Cr(OH)(H
2
O)

5
]
2+

[Cr(OH)
2
(H
2
O)
4
]
+
[Cr(OH)
3
(H
2
O)
3
]
23
Và xa hơn nữa là các phức chất có thể trùng hợp lại. Ví dụ như trường hợp của
muối crom (III) sunfat, tùy thuộc vào nhiệt độ, pH và nồng độ của các dung dịch có
thể tạo nên các sản phẩm polime
Các phản ứng thủy phân những hợp chất Cr
2
S
3
và Cr
2
(CO

3
)
3
không thể điều chế
được bằng phản ứng trao đổi trong dung dịch vì trong nước luôn luôn tạo kết tủa
Cr(OH)
3
:
2[Cr(H
2
O)
6
]
3+
(aq)
+ CO
3
2 -
(aq)

→
2[Cr(H
2
O)
5
(OH)
2+
(aq)
+ H
2

O
(l)
+ CO
2 (k)
Và quá trình nhận proton cứ tiếp tục đến khi thu được Cr(OH)
3
(H
2
O)
3
được kết tủa
Trong môi trường axit, ion Cr
3+
có thể bị khử đến Cr
2+
bởi kẽm hay hỗn hống kẽm
nhưng trong môi trường kiềm có thể bị H
2
O
2
, PbO
2
, nước clo, nước brom oxi hóa đến
cromat
Ví dụ:
2Cr
3+
+ 3
2
4 8

S O
−
+ 7H
2
O
→

2
2 7
Cr O
−
+ 14H
+
+ 6
2
4
SO
−
10Cr
3+
+ 6
2
4
MnO
−
+ 11H
2
O
→
5

2
2 7
Cr O
−
+ 6Mn
2+
+ 22H
+
H
2
O
2
oxi hoá Cr
3+
theo phản ứng:
Cr
3+
+ 4OH
-

→
[Cr(OH)
4
]
-
2 [Cr(OH)
4
]
-
+ 3H

2
O
2
+ 2OH
-

→
2CrO
4
2-
+ 8H
2
O
Nước brom oxi hóa Cr
3+
theo phản ứng:
24
Cr
3+
+ 3BrO
-
+ 10OH
-

→
2
2
4
CrO
−

+ 3Br
-
+ 5H
2
O
Có bán kính bé và điện tích lớn, ion Cr
3+
là một trong những chất tạo phức mạnh
nhất, nó có thể tạo phức chất với hầu hết cái phối tử đã biết. Tuy nhiệt độ bền của các
phức chất Crom (III) biến đổi trong khoảng giới hạn rộng rãi tùy theo bản chất của
phối tử và cấu hinh của phức chất. Một số phức chất bền là [Cr(NH
3
)
6
]
3+
, [CrX
6
]
3-
(X là
F
-
, Cl
-
, SCN
-
, CN
-
), [Cr(C

2
O
4
)
2
]
-
và những phức vòng càng với axetylaxeton, với
hidroxi-8-quinolin chẳng hạn. Một phức chất thường gặp của crom là muối Reinecke
NH
4
[Cr(SCN)
4
(NH
3
)
2
].H
2
O được dùng để kết tủa những cation lớn của hữu cơ và vô
cơ.
Muối Crom (III) thường tạo nên muối kép giống như muối nhôm, một muối kép
thường dùng để thuộc da và làm chất cắn màu khi nhuộm vải là phèn crom-kali
K
2
SO
4
.Cr
2
(SO

4
)
3
.24H
2
O. Phèn crom đóng hình với phèn nhôm
Muối crom (III) được điều chế bằng cách cho crom (III) oxit hay crom (III)
hidroxit phản ứng với dung dịch axit:
Cr
2
O
3
+ 6H
+

→
2Cr
3+
+ 3H
2
O
Cr(OH)
3
+ 3H
+

→
Cr
3+
+ 3H

2
O
 Crom (III) clorua
Crom (III) clorua hay crom triclorua là hợp chất crom (III) thông dụng và quan
trọng nhất. Muối khan gồm những tinh thể hinh vẩy màu tím-đỏ, thăng hoa ở 1047
o
C
và nóng chảy ở 1152
o
C. Tinh thể có kiến trúc lớp tựa như khoáng vật hidragilit, mỗi
lớp gồm 2 mặt phẳng chứa những ion Cl
-
gói ghém sít sao kiểu lập phương gồm những
ion Cr
3+
chiếm 2/3 lỗ trống bát diện được tạo nên giữa hai mặt phẳng đó. Các lớp lên
kết với nhau bằng lực Van-de-van nên tinh thể dễ bóc thành lớp.
25