III. HỢP CHẤT CỦA CROM (III): 1 Crom (III) oxit:
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 Cr3+ (0,57A0 ) và Al3+ (0,61 Ao ). Muối crom (III) có độ tan gần như muối nhôn (III), đa số tan trong nước, những muối rất ít tan là Cr2(CO3)3, CrPO4 và
CsSO4.Cr2(SO4)3.24H2O (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 CrPO4.6H2O có màu tím và CrPO4.2H2O có màu lục.
Muối khan có cấu tạo và tính chất khác với muối dạng hidrat, ví dụ như CrCl3 màu tím đỏ tan hết sức chậm trong nước và Cr2(SO4)3 màu hồng tan rất ít trong nước, trong khi
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(H2O)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(H2O)6]3+ + H2O € [Cr(OH)(H2O)5]2+ + H3O+
[Cr(H2O)6]3+→[Cr(OH)(H2O)5]2+ → [Cr(OH)2(H2O)4]+ → [Cr(OH)3(H2O)3] (s) kết tủa
[Cr(H2O)6]3+ [Cr(OH)(H2O)5]2+
[Cr(OH)2(H2O)4]+ [Cr(OH)3(H2O)3]
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 Cr2S3 và Cr2(CO3)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(H2O)6]3+(aq) + CO32 -(aq) → 2[Cr(H2O)5(OH)2+(aq) + H2O(l) + CO2 (k)
Trong môi trường axit, ion Cr3+ có thể bị khử đến Cr2+ bởi kẽm hay hỗn hống kẽm nhưng trong môi trường kiềm có thể bị H2O2, PbO2, nước clo, nước brom oxi hóa đến cromat
Ví dụ: 2Cr3+ + 3 2 4 8 S O − + 7H2O → 2 2 7 Cr O − + 14H+ + 6 2 4 SO − 10Cr3+ + 6 2 4 MnO − + 11H2O → 5 2 2 7 Cr O − + 6Mn2+ + 22H+ H2O2 oxi hoá Cr3+ theo phản ứng:
Cr3+ + 4OH- → [Cr(OH)4]-
2 [Cr(OH)4]- + 3H2O2 + 2OH- → 2CrO42- + 8H2O Nước brom oxi hóa Cr3+ theo phản ứng:
Cr3+ + 3BrO- + 10OH- → 2 2 4
CrO −+ 3Br- + 5H2O
Có bán kính bé và điện tích lớn, ion Cr3+ 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(NH3)6]3+, [CrX6]3- (X là F-, Cl-, SCN-, CN-),
[Cr(C2O4)2]- và những phức vòng càng với axetylaxeton, với hidroxi-8-quinolin chẳng hạn. Một phức chất thường gặp của crom là muối Reinecke NH4[Cr(SCN)4(NH3)2].H2O 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
K2SO4.Cr2(SO4)3.24H2O. 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:
Cr2O3 + 6H+ → 2Cr3+ + 3H2O Cr(OH)3 + 3H+ → Cr3+ + 3H2O
Crom(III) acetyl acetonat C36H52ClCrN2O2
Cr(NO3)3.9H2O C15H12CrF9O6