Cr + HCl → CrCl2 + H2 ↑ | Phản ứng hóa học Cr ra CrCl2

Cr + HCl → CrCl2 + H2 ↑ | Phản ứng hóa học Cr ra CrCl2
1. Phương trình hóa học Cr + HCl -> CrCl2 + H2
Phản ứng CrO + HCl hay CrO ra CrCl2 hoặc HCl ra CrCl2 được thể hiện như sau:
CrO + 2HCl → CrCl2 + H2O
khi ta thêm oxit CrO vào ống nghiệm, sau đó chậm rãi thêm vài giọt dung dịch axit clohiđric.
Phản ứng xảy ra ngay lập tức mà không cần bất kỳ điều kiện nào đặc biệt, thậm chí ở nhiệt độ
phòng. Quá trình này tạo ra sản phẩm là muối clo CrCl2 và nước.
Điều này có thể thực hiện dễ dàng trong điều kiện phòng mà không yêu cầu bất kỳ điều kiện đặc
biệt nào. Để thực hiện phản ứng, ta chỉ cần thêm oxit CrO vào ống nghiệm và sau đó thêm từ từ
vài giọt axit clohiđric. Hiện tượng của phản ứng có thể được nhận biết thông qua việc chất rắn
từ oxit CrO dần dần tan chảy và hòa tan trong dung dịch axit, tạo ra một dung dịch màu vàng đậm.
Đáng chú ý, CrO không chỉ có khả năng phản ứng với HCl mà còn có thể tương tác với axit
sunfuric (H2SO4) loãng để tạo thành muối tương ứng. Điều này là do CrO là một oxit bazo có
khả năng tác động với các axit khác nhau để tạo ra các muối khác nhau.
2. Tính chất của các chất trong phản ứng
2.1. Tính chất của Cr
Crom, được gọi là Chromium trong tiếng Anh, có nguồn gốc từ từ tiếng Hy Lạp, phản ánh sự đa
dạng màu sắc của nhiều hợp chất crom. Nguyên tố hóa học này được ký hiệu bằng Cr và có số
nguyên tử là 24, đặt nó ở vị trí đầu tiên trong nhóm 6. Crom là một kim loại chuyển tiếp có màu
xám bạch kim, có độ bóng, cứng, giòn và bề mặt lấp lánh, có màu xám thép ở nhiệt độ nóng chảy cao.
Các hợp chất của crom ở các trạng thái ôxi hóa khác nhau đều là các chất oxy hóa mạnh. Trong
không khí, crom bị oxy hóa và tạo ra một lớp oxit mảng bảo vệ mỏng trên bề mặt, ngăn chặn
quá trình oxy hóa tiếp theo đối với kim loại bên dưới.
Crom được ứng dụng rộng rãi, đặc biệt là trong quá trình mạ và chống xỉn màu trên bề mặt kim
loại. Nó cũng là thành phần chính của thép không gỉ. Crom có khả năng phản chiếu gần như 70%
màu sắc của quang phổ, đặc biệt là với sóng ánh sáng hồng ngoại, khiến nó trở thành một vật
liệu quan trọng trong công nghiệp và công nghệ.
Crom còn có tính chất khử và tính chất oxy hóa, có khả năng phản ứng với phi kim. Trong axit
loãng, crom tạo ra muối và có khả năng khử hidro. Ở nhiệt độ môi trường, crom dễ dàng tạo ra
một lớp oxit mỏng bảo vệ bề mặt kim loại, tăng cường tính kháng nước của nó.
Về mặt tính chất, crom là một kim loại màu xám với độ cứng cực kỳ cao, được xem là kim loại
cứng nhất trong tất cả các kim loại. Nó cũng có nhiệt độ nóng chảy rất cao và khối lượng riêng là
7,2g/cm3, đặt crom vào dạng kim loại nặng.
2.2. Tính chất của HCl
Axit clohiđric là một axit vô cơ mạnh được hình thành từ 1 nguyên tử hidro và 1 nguyên tử clo,
xuất phát từ sự hòa tan của khí hydro clorua (HCl) trong nước. Hidro clorua (HCl) là một chất khí
không màu, có mùi xốc, độc và nặng hơn không khí, tạo thành khói trắng khi tiếp xúc với hơi ẩm.
Axit clohiđric HCl, trong dạng dung dịch, là chất lỏng không màu, thường lẫn clo nên có màu
vàng nhạt, dễ bay hơi và có tính ăn mòn cao. Dung dịch axit HCl không màu, còn dung dịch HCl
đậm đặc có nồng độ cao nhất là 40%, bốc khói trong không khí ẩm.
Các tính chất vật lý của axit clohiđric, như điểm sôi, điểm nóng chảy, mật độ và pH, phụ thuộc
vào nồng độ mol của HCl trong dung dịch axit.
Tính chất hóa học của axit clohiđric (HCl) bao gồm:
- Dung dịch HCl có đầy đủ tính chất của một axit mạnh, làm quỳ tím chuyển màu thành đỏ.
- HCl tác dụng với kim loại, tạo muối và khí hidro.
- HCl tác dụng với oxit kim loại, tạo muối và nước.
- HCl tác dụng với bazơ, tạo muối và nước.
- HCl tác dụng với muối, tạo muối và axit mới (với điều kiện kết tủa, khí bay lên hoặc axit mới yếu hơn).
- HCl tác dụng với hợp chất có tính oxi hóa, đồng thời có vai trò chất khử khi tác dụng với chất
có tính oxi hóa mạnh như KMnO4, K2Cr2O7, MnO2, KClO3, ...
2.3. Tính chất của CrCl2
Định nghĩa: Crom (II) clorua là muối được hình thành từ cation Cr2+ và anion Cl-, có công thức hóa học là CrCl2.
Công thức phân tử: CrCl2
Công thức cấu tạo: Cl- Cr- Cl.
Tính chất Vật lý và Nhận biết:
Tính chất vật lý: Là chất rắn, khi tan trong nước tạo dung dịch có màu xanh.
Nhận biết: Phản ứng với dung dịch NaOH tạo kết tủa màu vàng: CrCl2+2NaOH→Cr(OH)2+2NaCl
Tính chất Hóa học:
Mang tính chất hóa học của muối và có tính khử mạnh.
Tính chất hóa học của muối:
- Tác dụng với kim loại: CrCl2+Zn→Cr+ZnCl2
- Tác dụng với dung dịch bazơ: CrCl2+2NaOH→Cr(OH)2+2NaCl - Tác dụng với muối: CrCl2+2AgNO3→2AgCl+Cr(NO3)2 - Tính khử mạnh:
+ Dễ dàng bị oxi hóa tạo hợp chất Cr3+:
+ Tác dụng với clo: 2CrCl2+Cl2→2CrCl3
- Trong không khí, dung dịch CrCl2 bị oxi hóa bởi oxi không khí chuyển thành CrCl3: 4CrCl2+O2+4HCl→4CrCl3+2H2O
2.4. Tính chất của H2
Hydro là một nguyên tố hóa học phi kim, có số hiệu nguyên tử là 1 và nguyên tử khối bằng 1.
Cấu hình electron của nó là 1s1, thuộc chu kỳ 1, nhóm IA.
Công thức hóa học của đơn chất Hydro là H2 và phân tử khối là 2.
Tính chất Vật lý của Hydro:
- Ở điều kiện thường, Hydro tồn tại dưới dạng phân tử H2, gồm hai nguyên tử Hydro. Là khí nhẹ
hơn không khí 14,5 lần. Hydro (H2) là chất khí, không màu, không mùi, ít tan trong nước, dễ
cháy tạo thành hơi nước. Có nhiệt độ sôi là -252,87 °C và nhiệt độ nóng chảy là -259,14 °C...
- Khí Hydro nhẹ, vì vậy trường hấp dẫn của Trái Đất không đủ mạnh để giữ chúng ở gần mặt đất.
Do đó, khí Hydro tồn tại chủ yếu trong các tầng cao của khí quyển Trái Đất. Hydro còn lại chủ
yếu tồn tại ở dạng hợp chất.
Tính chất Hóa học của Hydro:
- Hydro tác dụng với kim loại, tạo thành muối hidrua.
- Hydro tác dụng với phi kim và có khả năng tác dụng với nhiều phi kim ở nhiệt độ cao.
- Hydro tác dụng với oxit kim loại và khả năng khử được nhiều oxit kim loại ở nhiệt độ cao, tạo
thành kim loại và hơi nước.
3. Bài tập vận dụng liên quan
Câu 1: Phát biểu nào sau đây là sai?
A. Dung dịch FeSO4 làm nhạt màu dung dịch KMnO4 trong H2SO4.
B. Cho dung dịch H2S vào dung dịch FeCl3 thấy xuất hiện kết tủa S.
C. Có thể dùng Al khử Cr2O3 ở nhiệt độ cao để điều chế kim loại Cr.
D. Kim loại Cr tan được trong dung dịch HCl tạo muối CrCl3 và H2. Hướng dẫn giải: Đáp án D
Câu 2: Ở trạng thái cơ bản nguyên tử crom có A. 3 electron độc thân. B. 4 electron độc thân. C. 5 electron độc thân. D. 6 electron độc thân. Hướng dẫn giải: Đáp án D
Cấu hình electron của crom là: [Ar]3d^54s^1. Có 6 electron độc thân.
Câu 3: Số oxi hóa phổ biến của crom trong các hợp chất là A. 0, +2, +3. B. 0, +2, +3, +6. C. +1, +2, +3, +4, +5, +6. D. +2, +3, +6. Hướng dẫn giải: Đáp án D
Số oxi hóa phổ biến của crom trong các hợp chất là +2, +3, +6. Số oxi hóa của crom đơn chất là 0.
Câu 4: Tính chất vật lý nào dưới đây là sai đối với crom kim loại?
A. Có màu trắng ánh bạc.
B. Cứng nhất trong các kim loại. C. Cứng hơn kim cương. D. Là kim loại nặng. Hướng dẫn giải: Đáp án C
- Tính chất vật lý của crom:
+ Crom là kim loại màu trắng bạc.
+ Có khối lượng riêng lớn (D = 7,2 g/cm³). + Nóng chảy ở 1890°C.
+ Crom là kim loại cứng nhất, có thể rạch được thủy tinh.
+ Trong các đơn chất, crom chỉ kém kim cương về độ cứng.
Câu 5: Crom không tác dụng với nước vì A. có lớp oxi bảo vệ.
B. có lớp hiđroxit bảo vệ.
C. khí H2 ngăn cản phản ứng.
D. có thế điện cực chuẩn lớn. Hướng dẫn giải: Đáp án A
Crom bền với nước và không khí do có màng oxit rất mỏng, bền bảo vệ.
Câu 6: Crom không tác dụng được với
A. O2, Cl2 ở nhiệt độ cao. B. HNO3, H2SO4 loãng, nóng. C. HCl loãng, nóng.
D. HNO3, H2SO4 đặc nguội. Hướng dẫn giải: Đáp án D
Crom không tác dụng được với HNO3, H2SO4 đặc nguội.
Câu 7: Trong công nghiệp người ta điều chế crom bằng cách
A. điện phân nóng chảy Cr2O3.
B. thực hiện phản ứng nhiệt nhôm.
C. điện phân dung dịch CrCl2.
D. điện phân dung dịch CrCl3. Hướng dẫn giải: Đáp án B