XIN CHÀO

THẦY CÔ GIÁO VÀ CÁC BẠN

Giáo viên hướng dẫn : Lê Thị Phương Thảo


Ơ
H
CƠ
ÔC
VÔ
AV
ÓA
HÓ
N
IB
VIB
TỐ
MV
N
ÓM
YÊ
HÓ
U
NH
G
N
TỐ
C
N

CÁ
YÊ
U
G
N
C
CÁ


CÁC NGUYÊN TỐ
NHÓM VIB

TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN

ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO NGUYÊN TỬ

NỘI
DUNG

TÍNH CHẤT VẬT LÝ

TÌM
HIỂU

TÍNH CHẤT HOÁ HỌC

ĐIỀU CHẾ, ỨNG DỤNG VÀ HỢP CHẤT


Vị trí trong bảng tuần hoàn



Các nguyên tố nhóm VIB
(Cr , Mo , W )

Trạng thái tự nhiên

Crom

Molipden

Wolfram


I. Đặc điểm cấu tạo nguyên tử nhóm VIB
Đặc điểm

Cr

Số thứ tự
Cấu hình e hóa trị
Bán kính nguyên tử R (A)
Bán kính ion R

n+

(A)

Mo


W

24

42

5 1
3d 4s

5 1
4d 5s

14 4 2
4f 5d 6s

1.27

1.39

1.40

+3
0.65 (R )

0.68(R

74

+4


)

+4
0.68(R )

Năng lượng ion hóa ev

6.76

7.10

7.98

0 3+
Thế điện cực chuẩn E M /M

-0.74

-0.2

-0.15


- Những nguyên tử Cr,Mo,W có cấu hình electron khá giống nhau,những obitan d của Cr và Mo
được điền đủ một nữa số electron nên tương đối bền.

- Năng lượng ion hóa của Cr ,Mo ,W cho thấy trong những hợp chất với số oxi hóa lớn hơn +2
,các nguyên tố ít có khả năng tạo liên kết ion.

- Cr có số oxi hóa đặc trưng nhất là +3 và kém đặc trưng nhất là +6 trong khi đó số oxi hóa đặc

trưng nhất của Mo,W là + 6

- Ngoài ra trong một số hợp chất Cr, Mo ,W còn có số oxi hoá là: 0 ,+1, + 2 ,+ 3 ,+4 ,+5


Tính chất vật lí
Nặng

Màu trắng

Độc

bạc

Cr,Mo,W

Nhiệt độ

Cứng

sôi,nóng chảy
cao
Dẫn điện ,dẫn
nhiệt tốt


Một số hằng số lý học quan trọng của Cr,Mo,W

Cr


Mo

10.2

W

Khối lượng riêng

7.2

19.3

0
Nhiệt độ nóng chảy C

1875

2620

3380

0
Nhiệt độ sôi C

2430

4800

6000


Độ dẫn điện so với (Hg=1)

4

20

18

Độ âm điện

1.6

1.8

1.7

Độ cứng theo mohs

8.5

5.5

7.5


Tính chất hóa học của Cr, Mo, W
Hoạt tính hóa học của các kim loại nhóm này giảm từ crom đến vonfram,
do đó khả năng phản ứng với các chất giảm dần.

1. Tác dụng với phi kim


 Với Hidro : Cả ba kim loại dều không phản ứng trực tiếp với H2, nhưng tạo ra dung dịch rắn ở các nhiệt độ khác nhau.

 Với oxi :Ở điều kiện thường không phản ứng với oxi, nhưng khi đốt trong không khí thì :
Cr tạo ra Cr2O3 :

4Cr + 3O2



0
2Cr2O3 (500 C)


Molipđen tạo ra MoO3

0
2Mo + O2  2MoO3 (600 C)

Và vonfram tạo ra WO3

0
2W + 3O2  2WO3 (600 C)


Với các halogen phản ứng xảy ra có mức độ khác nhau phụ thuộc vào hoạt tính của các kim loại và các halogen; cả ba
kim loại đều phản ứng trực tiếp với flo ngay cả khi nguội; với clo phải đun nóng; molipđen không phản ứng với iot; còn
vonfram không phản ứng với cả brom và iot :

0

2Cr + 3Cl2  2CrCl3 ( t)

3F2 + W F6W

* Tác dụng với N ,C ở nhiệt độ cao tạo ra các nitrua ,cacbua thường là các hợp chất kiểu xâm nhập có
thành phần khác nhau và có độ cứng rất lớn.

0
W + N2 WN2 (2000-2500 C)

0
Mo + C  MoC ( >500 C)

0
W + C  WC (>1400 C)


2. Tác dụng với nước ở nhiệt độ cao (600-800 0C) giải phóng H2
2Cr +3H2O  Cr2O3 + 3H2
Mo + 2 H2O  MoO2 +2H2

W + 2H2O  WO2 + 2H2

3. Tác dụng với kiềm: cả ba kim loại đều không tan trong dung dịch kiềm nhưng tan trong hỗn hợp kiêm nóng chảy
với nitrat hay clorat của kim loại kiềm :

0
Mo +Na2CO3 + 3NaNO3  Na2MoO4 +3NaNO2 +CO2 (t )

W + 3NaNO3 +2NaOH  Na2WO4 + 3NaNO2 + H2O


0
(t )


4. Tác dụng với axit
- Crom hòa tan trong HCl và H2SO4 loãng nóng tạo muối Cr(II) màu xanh lam, sau đó muối Cr(II) bị oxi của không khí oxi hóa tạo ra muối crom(III) màu xanh
lá cây
Cr + 2HCl  CrCl2 + H2

4Cr + 3O2 + 12HCl

 4CrCl3 + 6H2O

CrCl2

CrCl3

- H2SO4 đặc hòa tan crom tạo ra muối Cr(III) và SO2 :

2Cr + 6H2SO4 đặc nóng



Cr2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O

- Mo và W không tác dụng với axit này vì có màng axit bền của chúng.


- HNO3 đặc hoặc loãng và nước cường thủy - khi nguội - không tác dụng với crom, khi đun nóng tác dụng yếu, khi

đun sôi phản ứng xảy ra mạnh tạo ra
muối crom (III) :

Cr + 4HNO3

Cr(NO3)3 + NO + 2H2O



Cr + 3HCl +HNO3



CrCl3 + NO + 2H2O

- Cr, Mo và W thụ động trong H2SO4,HNO3 đặc nguội nhưng hòa tan nhanh
trong hỗn hợp axit HF + HNO3 :

W + 8HF + 2HNO3  H2WF8 + 2NO + 5H2O


So sánh hợp chất Cr

3+

( Cr(OH)3 ,Cr2O3

) với hợp chất Al

Al2O3


-

- Là chất rắn không tan trong nước
Al 2O3 +6HCl  2AlCl3

+ H2O Al2O3 +2NaOH  2NaAlO2 +H2O

Al(OH)3
-là chất rắn không tan trong nước

0
-nhiệt phân : Al(OH)3 Al2O3 + 3H2O (t )

-

( Al(OH)3 , Al2O3 )

Cr2O3

là chất rắn không tan trong nước
Là oxit lưỡng tính:

3+

-

Là oxit lưỡng tính :
Cr2O3 +6HCl  2CrCl3 +3H2O
0

Cr2O3 +2NaOH đặc 2NaCrO2 +H2O (t )

Cr(OH)3
-là chất rắn không tan trong nước

0
- nhiệt phân : 2Cr(OH)3 Cr2O3 + 3H2O (t )

Là hidroxit lưỡng tính :

-Là hidroxit lưỡng tính :

Al(OH)3 +3HCl  AlCl3+3H2O

Cr(OH)3 +6HClCrCl3 +3H2O

Al(OH)3 +NaOHNaAlO2 +2H2O

0
Cr(OH)3 +NaOH NaCrO2 +2H2O (t )


Điều chế
-

Cr được điều chế bằng phương pháp nhiệt nhôm :

Cr2O3

+ 2Al  2Cr + 2Al2 O3


0
(t )

- Mo va W được điều chế bằng cách dùng khí Hidro khử oxit của chúng trong lò điện :

MoO3 + 3H2  Mo + 3 H2O
WO3 + 3H2  W + 3H2O

0
(t )
0
(t )

* Trong công ngiệp phần lớn Cr,Mo,W được sản xuất từ quặng dưới dạng hợp kim fero :

-

hợp kim ferocrom chứa 50-70% Cr : dùng than cốc để khử quặng cromit

Fe(CrO 2)2 + 4C  Fe +2Cr +4

CO

-

Hợp kim feromolipden chứa 55-60% Mo: dùng Al hay C để khử quặng ,oxit sắt trong lò điện

2CaMoO 4 + Fe2O3 + 6Al +CaO 2Fe +


2Mo +3Ca(AlO2 )2

-

Hợp kim ferovonfram chứa 65-70% W : dùng than cốc khử hỗn hợp vonframat và oxit sắt ở 1700-1750

CaWO4 + Fe2O3 + 5C  2Fe + W +CaO + 6CO

0

C


Ứng dụng
*Cr
- Tăng khả năng ăn mòn ,làm bóng bề mặt,tăng độ cứng của thép.

- Làm thuốc nhuộm và sơn
- Làm chất xúc tác

* Mo
- Sản xuất các bộ phận của máy bay ,tiếp điểm điện, động cơ công ngiệp

- Sản xuất thép không gỉ ,thép công cụ,gan, siêu hợp kim chịu nhiệt.


*W
-Được dùng trong các ứng dụng nhiệt độ cao như:dây tóc bóng đèn ,thiết bị sưởi,đèn tia âm cực,sợi ống chân
không, các vòi phun động cơ tên lửa …


- Các ứng dụng điên tử: sử dụng trong bảng mạch điên

tử,sản xuất công tắc điện ,điện cực.


IV. Một số hợp chất quan trọng
1. Hợp chất Cr (II)
* Cr(II) oxit :CrO
- là một axitbazơ tác dụng với HCl, H2SO4

tạo ra muối Cr (II)

CrO + 2HCl  CrCl2 + H2O

-

Cr có tính khử,trong không khí dễ bị oxi hóa thành Cr(III) oxit Cr 2O3 :
0
4CrO + O2  2Cr2O3 (t )
(màu lục thẩm )

* Cr(II) hidroxit : Cr(OH)2
- Chất rắn màu vàng được điều chế từ muối Cr(II) và dd kiềm (không có không khí ):
CrCl2 + 2NaOH  Cr(OH)2 + 2NaCl
- Có tính khử,trong không khí Cr(OH)2 bị oxi hóa thành Cr(OH)3 :
4Cr(OH)2 + O2 + 2H2O  4Cr(OH)3
- Là một axit bazo tác dung với axit tạo thành muối Cr(II)
Cr(OH)2 + 2HCl  CrCl2

+ 2H2O


* Muối Cr(II) : có tính khử mạnh : CrCl2 + 2Cl2  2CrCl3


2. Hợp chất Cr(III)

- bột màu lục sẫm, dạng tinh thể màu đen có ánh kim.

* Crom (III) oxit : Cr2O3
0
0
- Là hổn hợp bền nhất của Cr , nóng chảy 2265 C, sôi ở 3027 C ,độ cứng
tương đối lớn.

- Trơ về mặt hóa học ,nhất là sau khi nung nóng ,không tan trong nước,
dung dịch kiềm, tan rất chậm trong axit.

-

Có tính lưỡng tính:

Cr2O3 +2NaOHnc 2NaCrO2 +H2O
Cr2O3 +6KHSO4 Cr2(SO4)2 +3K2SO4 +3H2O


- Cr2O3 nấu chảy với peoxit của kim loại kiềm hoặc hỗn hợp của kim loại kiềm va nitrat hay clorat kim loại kiềm tạo ra cromat:

o
Cr2O3 + 2Na2O2  2Na2CrO4 +H2O (t )
- nung nóng Cr2O3 với dd brom trong kiềm hoặc dd bromat trong kiềm tạo

bromat :

5Cr2O3 + 6NaBro3 +14NaOH  10Na2CrO4 +3Br2 +7H2O

* Điều chế
4Cr +3O2  2Cr2O3
Nung (NH4)2Cr2O7 : (NH4)2Cr2O7  Cr2O3 +N2 +4H2O

Khử K2Cr2O7 bằng S ,C ở nhiệt độ cao :

K2Cr2O7 + S Cr2O3 + K2SO4
K2Cr2O7 + 2C  Cr2O3 + Na2CO3 + CO


* Crom (III) hidroxit :Cr(OH)3

- Là chất kết tử keo màu xanh lục có cấu tạo và tính chất giống như Al(OH) 3

- Không tan trong nước và có thành phần biến đổi

-

Có tính lưỡng tính tan trong dung dich axit và dung dịch kiềm :
+
3
Cr(OH)3 + H3O  Cr(H2O)6 ]
Cr(OH)3 + OH +H2O  [Cr(OH)4(H2O2)]

-


Tan không đáng kể trong dd NH3 mà dễ tan trong NH3 lỏng tạo phức amin :
Cr(OH)3 + 6NH3 [ Cr(NH3)6](OH)3


* Muối crom (III)
-

muối crom vừa có tính khử vừa có tính oxi hóa:

+ trong môi trường axit Zn khử muối Cr(III) thành muối Cr (II)
3+
0
+2
+2
2Cr +Zn  2Cr + Zn
+ trong môi trường bazơ Br2 oxi hóa muối Cr (III) thành muối Cr (VI)
+3
+2
22Cr +3Br +16OH  2CrO4 (dd) + 6Br (dd) + 8H2O

- Muối của crom sử dụng nhiều trong cuộc sống :

+phèn crom-kali KCr(SO4)2.12H2O có màu xanh tím dùng để nhuộm vải

+ trong y học clorua crom (CrCl3) như là chất phụ trợ để ăn kiêng giảm cân.

+sulfua crom (III) Cr2(SO4)3 được sử dụng như chất nhuộm màu xanh lục trong các loại sơn ,gốm sứ ,vecni, và mực cũng như trong
quy trình mạ crom.



Muối : kalicromat và kalidicromat
- K2CrO4 và K2Cr2O7 là 2 muối thông dụng nhất
0
- K2CrO4 : tinh thể tà phương màu vàng nóng chảy 968 C,tan nhiều trong nước,tan trong SO2 lỏng ,không tan trong rượu eylic và ete.

0
0
- K2Cr2O7 : tinh thể tam tà màu đỏ -da cam nóng chảy ở 398 C và phân hủy ở 500 C . Không chảy rửa trong không
khí ẩm, dễ tan trong nước ,SO2 lỏng.không tan trong rượu etylic ,độ tan thay đổi nhiều theo nhiệt độ nên dễ kết tinh
trong nước.

- K2CrO4 và K2Cr2O7 đều có tính oxy hóa mạnh nhất là trong môi trường axit .
K2Cr2O3 + 6FeH2SO4 + 7H2SO4 Cr2(SO4)3 +3Fe2(SO4)3 + K2SO4 + 7H2O

-

Trong môi trường trung tính K2CrO4 và K2Cr2O7 oxi hóa tạo ra Cr(OH)3

K2Cr2O7+ 3(NH4)2S + H2O = 2Cr(OH)3+ 3S + 6NH3+ 4KOH

-

Giữa ion Cr2O4
Cr2O7

2-

(da cam )

2-


và Cr2O7
+

H2O

2-

có sự chuyển hóa qua lại lẫn nhau theo cân bằng :


2Cr2O4
(vàng)

2-

+

2H

+