M O+ 2H+ O+ → 2+ +H2O
8 M+ 30HNO 3→ M(NO3) 3+ 3NH4NO 3+ 9H2O
10.4. Tính chất hóa học
Hoạt tính hóa học giảm từ Cr đến W
Cả 3 kim loại đều không phản ứng trực tiếp với khí H2 nhưng tạo dung dịch rắn ở các nhiệt độ khác nhau.
Ở điều kiện thường, cả 3 kim loại đều bền vững với không khí, hơi ẩm và khí CO2, do được bảo vệ bởi màng oxit mỏng và bền trên bề mặt. Tuy nhiên, khí đốt trong không khí thì Cr tạo Cr2O3, Mo và W tạo MoO3 và WO3
4 Cr + 3O2 5000C 2Cr2O3 2Mo + 3O2 6000C 2MoO3 2W + 3O2 6000C 2WO3
Ở nhiệt độ cao Cr, Mo và W tác dụng với các nguyên tố phi kim như N, C tạo các nitrua, cacbua thường là hợp chất kiểu xâm nhập có các thành phần khác nhau và có độ cứng rất lớn.
Ví dụ: W + N2 WN2 Mo + C 5000C
MoC W + C 14000C
WC
Với các halogen, phản ứng xảy ra với mức độ khác nhau phụ thuộc vào hoạt tính của các kim loại và các halogen: phản ứng trực tiếp với F2 ngay điều kiện thường tạo CrF4, CrF5, MoF6, WF6; với Cl2 phải đun nóng; Mo không phản ứng với I2; W không phản ứng với Br2 và I2.
Ở khoảng 600-8000C, Cr, Mo và W tác dụng với H2O, giải phóng H2 2Cr + 3H2O Cr2O3 + 3H2
Mo + 2H2O MoO2 + 2H2 W + 2H2O WO2 + 2H2
Cr tan trong dung dịch HCl loãng và H2SO4 loãng tạo muối Cr2+ xanh lam, sau đó Cr2+ bị oxi hóa bởi oxi không khí tạo muối Cr3+:
Cr + 2HCl CrCl2 + H2
2CrCl2 + 1/2O2 + 2HCl 2CrCl3 + H2O dung dịch H2SO4 đặc và HNO3 hòa tan Cr tạo muối Cr+3.
Mo và W không tác dụng với các axit trên vì màng oxit bền của chúng.
Cr và Mo bị dung dịch đặc và nguội của HNO3 và H2SO4 thụ động hóa như Al, Fe. Muốn hòa tan nhanh Mo và W thì dùng hỗn hợp axit HNO3 và HF
Cả 3 kim loại không tan trong dung dịch kiềm nhưng tan trong hỗn hợp kiềm nóng chảy với nitrat hay clorat kim loại kiềm.
Ví dụ: Mo + Na2CO3 + 3NaNO3 Na2MoO4 + 3NaNO2 + CO2 W + 3NaNO3 + 2NaOH t0C
Na2WO4 + 3NaNO2 + H2O
10.5. Điều chế
Cr được điều chế bằng phương pháp nhiệt nhôm, thu được 97,99%Cr và tạp chất Fe: Cr2O3 + 2Al t0C
2Cr + Al2O3
Mo và W được điều chế bằng cách dùng khí H2 khử oxit của chúng trong lò điện: MoO3 + 3H2 t0C
Mo + 3H2O WO3 + 3H2 t0C
W + 3H2O
Trong công nghiệp, phần lớn Cr, Mo và W được sản xuất từ quặng dưới dạng hợp kim fero: Hợp kim ferocrom chứa 50-70% Cr: dùng than cốc khử quặng cromit
Fe(CrO2)2 + 4C Fe + 2Cr + 4CO
Hợp kim feromolipđen chứa 55-60%Mo: dùng Al hay C khử hỗn hợp quặng molipđen, oxit sắt và vôi trong lò điện:
2CaMoO4 + 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 1700-17500C
CaWO4 + Fe2O3 + 5C t0C
2Fe + W + CaO + 6CO