M O+ 2H+ O+ → 2+ +H2O
8 M+ 30HNO 3→ M(NO3) 3+ 3NH4NO 3+ 9H2O
10.6.1. Hợp chất Cr+
Có chỉ số phối trí là 6, lai hóa d2
sp3
10.6.1.1. Crôm (III) oxit: Cr2O3
Cr2O3 bột màu lục sẫm, dạng tinh thể màu đen có ánh kim.
Là hỗn hợp bền nhất của crôm, nóng chảy ở 22650C và sôi ở 30270C. Độ cứng tương đối lớn nên được dùng làm bột mài bóng kim loại.
Cr2O3 trơ về mặt hóa học, nhất là sau khi nung nóng. Nó không tan trong nước, dung dịch kiềm, tan rất chậm trong dung dịch axit.
Tính lưỡng tính của Cr2O3 chỉ thể hiện khi nung với kiềm hay KHSO4, K2S2O7 Cr2O3 + 2NaOHnc t0C 2NaCrO2+ H2O Cr2O3 + 6KHSO4 t0C Cr2(SO4)3 + 3K2SO4 + 3H2O Cr2O3 + 3K2S2O7 t0C Cr2(SO4)3 + 3K2SO4 (kali đisufat)
Khi Cr2O3 nấu chảy với peoxit kim loại kiềm hoặc hỗn hợp kiềm và nitrat hay clorat kim loại kiềm tạo cromat.
Cr2O3 + 3Na2O2 t0C
2Na2CrO4 + H2O Cr2O3 + 2Na2CO3 + 3NaNO3 t0C
2Na2CrO4 + 3NaNO2 + 2CO2 Cr2O3 + 4KOH + KClO3 t0C
2K2CrO4 + KCl + 2H2O
Đun nóng Cr2O3 với dung dịch Br2 trong kiềm hoặc dung dịch bromat trong kiềm tạo cromat
5Cr2O3 + 6NaBrO3 + 14NaOH t0C
10Na2CrO4 + 3Br2 + 7H2O Cr2O3 được điều chế bằng nhiều cách khác nhau:
+ Đốt bột Cr trong không khí: 4Cr + 3O2 t0C 2Cr2O3 + Nung (NH4)2Cr2O7: (NH4)2Cr2O7 t0C Cr2O3 + N2 + 4H2O + Khử K2Cr2O7 bằng S, C ở nhiệt độ cao: K2Cr2O7 + S t0C Cr2O3 + K2SO4 K2Cr2O7 + 2C t0C Cr2O3 + Na2CO3 + CO
10.6.1.2. Crôm (III) hidroxit
Cr(OH)3 là kết tủa keo màu xanh lục nhạt, có cấu tạo và tính chất giống Al(OH)3.
Cr(OH)3 không tan trong nước và có thành phần biến đổi. Kết tủa Cr(OH)3 là polime đa nhân có cấu trúc lớp, trong đó H2O và nhóm OH- là phối tử quanh Cr3+, đồng thời OH- cũng là cầu nối giữa 2 ion Cr3+
.
Khi để lâu hoặc đun nóng, Cr(OH)3 mất được dần hoạt tính vì liên kết Cr-OH-Cr được thay thế bởi liên kết Cr-O-Cr.
Cr(OH)3 lưỡng tính (điển hình), tan trong dung dịch axit và dung dịch kiềm. Cr(OH)3 + 3H3O+ [Cr(H2O)6]3+
Cr(OH)3 + OH- + 2H2O [Cr(OH)4(H2O)2]- hoặc [Cr(OH)4] hiđroxocromit
- Cr(OH)3 tan không đáng kể trong dung dịch NH3 nhưng tan dễ trong amoniac lỏng tạo phức ammin:
Cr(OH)3 + 6NH3 [Cr(NH3)6](OH)3
10.6.1.3. Muối Cr (III)
Cr+3 là trạng thái oxi hóa bền nhất của crôm. Muối Cr+3 có cấu tạo và tính chất tương tự muối Al+3 do bán kính ion Cr3+ và Al+ gần bằng nhau: Cr3+ = 0,57(A0); Al3+ = 0,61(A0).
Đa số muối Cr3+ tan trong nước, những muối ít tan là Cr2(CO3)3, CrPO4 và CsSO4.Cr2(SO4)3.24H2O (phèn crom - xesi). Khi kết tinh từ dung dịch, muối Cr3+ thường ở dạng tinh thể hidrat có thành phần và màu sắc biến đổi như CrPO4.6H2O có màu tím và CrPO4.2H2O có màu lục.
Muối khan có cấu tạo và tính chất khác muối dạng hidrat: CrCl3 màu tím - đỏ, tan rất chậm trong nước, trong khi muối CrCl3.6H2O có màu tím và tan dễ trong nước.
Muối Cr3+ có tính thuận từ, rất bền trong không khí khô và bị thủy phân mạnh, phản ứng thủy phân nấc thứ nhất coi như là phản ứng tạo phức hidroxo
[Cr(H2O)6]3+ + H2O [Cr(OH)(H2O)5]2+ + H3O+ các nấc tiếp theo tạo các phức có thể trùng hợp lại.
Do phản ứng thủy phân mà các muối Cr3+ của các axit yếu không thể điều chế bằng phản ứng trao đổi trong dung dịch vì luôn tạo Cr(OH)3 kết tủa.
Trong môi trường axit, ion Cr3+
có thể bị khử đến Cr2+ bởi H0 Cr2(SO4)3 + 2H0 (Zn + H2SO4l) 2CrSO4 + H2SO4
Trong môi trường kiềm, Cr3+ bị các oxi hoá đến cromat bởi H2O2, PbO2, nước Cl2, nước Br2.
Ví dụ: 2CrCl3 + 10KOH + 3H2O2 2K2CrO4 + 6KCl + 8H2O Muối Cr3+
là một trong những chất tạo phức mạnh nhất do có bán kính ion bé và điện tích lớn. Cr3+ có thể tạo phức với hầu hết phối tử đã biết, độ bền của các phức này biến đổi trong khoảng giới hạn rộng tùy theo bản chất của phối tử và cấu hình của phức.
Các phức bền là [Cr(NH3)6]3+, [CrX6]3- (với X = F-, Cl-, SCN-, CN-); [Cr(C2O4)2]- và những phức vòng càng với axetylaxeton, hidroxi-8- quinolin.
Muối Cr3+
cũng tạo nên muối kép như Al3+ Ví dụ: phèn crom - kali K2SO4.Cr2(SO4)3.24H2O
10.6.2. Hợp chất Cr+6
10.6.2.1. Crom (VI) oxit: CrO3
Tinh thể hình kim màu đỏ thẫm, hút ẩm mạnh và rất độc. Nóng chảy ở 1970C, thấp hơn nhiều