Chơng 7
sắt và một số kim loại quan trọng
Bài: SắT
i. Đồ DùNG DạY HọC
(Tùy theo điều kiện của trờng và của mỗi giáo viên)
1. Hóa chất:
+ chất rắn: bột Fe, đinh Fe, Fe
2
O
3
+ dung dịch: HCl, HNO
3
lo ng, HNOã
3
đặc, H
2
SO
4
đặc, CuSO
4
.
+ lọ đựng đầy khí Cl
2
hoặc O
2
đ đậy nắpã
2. Dụng cụ thí nghiệm: ống nghiệm, kẹp ống nghiệm, giá ống nghiệm,
đèn cồn...
3. Tranh ảnh (hoặc dùng trình chiếu Power Point): các loại quặng sắt
4. Nếu không có điều kiện làm thí nghiệm Fe tác dụng với Cl
2
, O
2
có thể
cho học sinh xem các đoạn
phim về những thí nghiệm này.
PHƯƠNG PHáP DạY HọC
(Tùy theo điều kiện cụ thể của GV và trình độ của HS)
Nêu vấn đề đàm thoại.
Học sinh thảo luận tổ nhóm.
Học sinh thuyết trình (lớp khá, giỏi).
THIếT Kế CáC HOạT ĐộNG
NộI DUNG CáC HOạT ĐộNG
I. Vị trí của sắt trong bảng
tuần hoàn, cấu hình electron
nguyên tử
- Sắt (Fe) ở ô số 26, thuộc nhóm VIIIB,
chu kì 4 của bảng tuần hoàn.
- Cấu hình electron nguyên tử Fe:1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
3d
6
4s
2
, có thể viết gọn là
[Ar]3d
6
4s
2
.
- Nguyên tử sắt dễ nhờng 2 electron ở
phân lớp 4s trở thành ion Fe
2+
và có thể
nhờng thêm 1 electron ở phân lớp 3d trở
thành ion Fe
3+
HOạT ĐộNG 1:
I. Vị trí của sắt trong bảng tuần
hoàn, cấu hình electron nguyên tử
_ HS ôn lại kiến thức:
+ Phân bố electron vào các phân
lớp theo thứ tự năng lợng từ thấp
đến cao.
+ Viết cấu hình electron nguyên
tử.
+ LớP KHá GIỏI: viết cấu hình
electron ion
viết cấu hình electron của
nguyên tử Fe và ion Fe
2+
, Fe
3+
.
_LớP KHá GIỏI: dựa vào cấu hình
electron nguyên tử Fe, xác định vị
225
II. Tính chất vật lí
Sắt là kim loại màu trắng hơi xám, có
khối lợng riêng lớn (D =7,9 g/cm
3
), nóng
chảy ở 1540
oC
. Sắt có tính dẫn điện, dẫn
nhiệt tốt. Khác với kim loại khác, sắt có
tính nhiễm từ.
III. Tính chất hoá học
Sắt là kim loại có tính khử trung bình.
Khi tác dụng với chất oxi hoá yếu, sắt bị
oxi hoá đến số oxi hoá +2.
Fe
2
Fe
+
+ 2e
Với chất oxi hoá mạnh, sắt bị oxi hoá
đến số oxi hoá +3.
Fe
3
Fe
+
+ 3e
1. Tác dụng với phi kim
ở nhiệt độ cao, sắt khử nguyên tử phi
kim thành ion âm và bị oxi hoá đến số
oxi hoá +2 hoặc +3.
a) Tác dụng với lu huỳnh
Khi đun nóng, Fe khử S xuống số
oxi hoá 2.
0
Fe
+
0
S
0
t
+ 2 2
Fe S
b) Tác dụng với oxi
Khi đun nóng, Fe khử O
2
đến số oxi hoá
2, còn Fe bị oxi hoá đến số oxi hoá +2
và +3.
3
0
Fe
+ 2
0
2
O
0
t
Fe
3
O
4
c) Tác dụng với Cl
2
Fe khử Cl
2
đến số oxi hoá 1, còn Fe bị
oxi hoá đến số oxi hoá +3.
o
0 0 +3 -1
t
2 3
2 Fe + 3Cl 2 Fe Cl
2. Tác dụng với axit
a) Với dung dịch H
2
SO
4
loãng, dung
dịch HCl
Fe khử ion H
+
của các dung dịch axit
H
2
SO
4
lo ng, dung dịch HCl thành Hã
2
,
Fe bị oxi hoá đến số oxi hoá +2.
Fe + 2HCl FeCl
2
+ H
2
trí của nguyên tố Fe trong bảng
tuần hoàn.
HOạT ĐộNG 2:
II. Tính chất vật lí
_ HS đọc SGK.
HOạT ĐộNG 3:
III. Tính chất hoá học
_ HS đọc SGK và ghi nhớ: Fe là kim
loại có tính khử trung bình.
1. Tác dụng với phi kim
_ HS viết PTHH của các PƯ Fe tác
dụng với phi kim.
_ GV nhấn mạnh để khắc sâu kiến
thức cho HS: sản phẩm của 3 phản
ứng với 3 mức oxi hóa khác nhau
của Fe: +2,
3
8
+
, +3.
_ Nếu có điều kiện:
+ GV làm thí nghiệm.
+ hoặc hớng dẫn HS làm thí
nghiệm.
+ hoặc cho HS xem phim.
2. Tác dụng với axit
_ GV giới thiệu lại dàn bài rồi yêu
cầu HS trình bày tính chất và viết
PTHH của các PƯ (Dàn bài này các
em đ học kỹ trong bài Al).ã
_ HS làm TN
226
ó
+ +
+ +
0 1 2 0
2 2
4 4
Fe H SO lo ng FeSO H
b) Với dung dịch H
2
SO
4
đặc và dung
dịch HNO
3
) với dung dịch H
2
SO
4
đặc
với dung dịch H
2
SO
4
đặc
nguội
Fe không tác dụng với dung dịch H
2
SO
4
đặc nguội (Fe bị thụ động với dung dịch
H
2
SO
4
đặc nguội dung dịch H
2
SO
4
đặc
nguội thụ động hóa Fe)
với dung dịch H
2
SO
4
đặc nóng
Fe tác dụng với dung dịch H
2
SO
4
đặc,
nóng. Trong phản ứng này, Fe khử
6
S
+
xuống số oxi hoá thấp hơn còn Fe bị oxi
hoá đến số oxi hoá +3.
o
t
2 4 đặc 2 4 3 2 2
2Fe + 6H SO Fe (SO ) + 3SO + 6H O
) với dung dịch HNO
3
với dung dịch HNO
3
đặc
nguội
Fe không tác dụng với dung dịch HNO
3
đặc nguội (Fe bị thụ động với dung dịch
HNO
3
đặc nguội dung dịch HNO
3
đặc
nguội thụ động hóa Fe)
với dung dịch HNO
3
đặc nóng
Fe tác dụng với dung dịch HNO
3
đặc,
nóng. Trong các phản ứng này, Fe khử
5
N
+
xuống số oxi hoá thấp hơn còn Fe bị
oxi hoá đến số oxi hoá +3.
Fe + 6HNO
3 đặc
o
t
Fe(NO
3
)
3
+ 3NO
2
+
3H
2
O
với dung dịch HNO
3
lo ngã
Fe tác dụng với dung dịch HNO
3
lo ng. ã
Trong các phản ứng này, Fe khử
5
N
+
xuống số oxi hoá thấp hơn còn Fe bị oxi
hoá đến số oxi hoá +3.
0 5 3 2
3 loãng
3 3 2
Fe 4 HNO Fe(NO ) N O 2H O
+ + +
+ + +
3. Tác dụng với dung dịch muối
Fe có thể khử đợc ion của các kim
3. Tác dụng với dung dịch muối
_ HS làm TN: ngâm đinh Fe trong
dung dịch CuSO
4
.
+ HS viết PTPT, PT ion rút gọn
của PƯ.
4. Tác dụng với nớc
_ GV giới thiệu luôn 2 PƯ:
243
C570 t
2
4H OFe OH 4 Fe 3
00
+ +
<
227
loại đứng sau nó trong d y điện hoá củaã
kim loại. Trong các phản ứng này, Fe
thờng bị oxi hoá đến số oxi hoá +2.
Thí dụ :
2 2
4 4
Fe Cu SO Fe SO Cu
+ +
+ +
4. Tác dụng với nớc
ở nhiệt độ thờng, sắt không khử đợc n-
ớc, nhng ở nhiệt độ cao sắt khử hơi nớc
tạo ra H
2
và Fe
3
O
4
hoặc FeO.
o
<570 C
2 3 4 2
3Fe + 4H O Fe O + 4H
IV. Trạng thái tự nhiên
Sắt chiếm khoảng 5% khối lợng vỏ
Trái Đất, đứng hàng thứ hai trong các
kim loại (sau nhôm).
Trong thiên nhiên, sắt tồn tại chủ yếu
ở dạng hợp chất.
Quặng sắt quan trọng là : quặng
manhetit (Fe
3
O
4
), hiếm có trong tự
nhiên), quặng hematit (Fe
2
O
3
), quặng
xiđerit (FeCO
3
) ; quặng pirit (FeS
2
).
Sắt có trong hemoglobin (huyết cầu
tố) của máu, làm nhiệm vụ vận chuyển
oxi, duy trì sự sống.
Những thiên thạch từ khoảng không
của vũ trụ rơi vào Trái Đất có chứa sắt
tự do.
2
C570 t
2
H FeO OH Fe
00
+ +
>
+ GV nhấn mạnh: Fe không khử
đợc H
2
O ở nhiệt độ thờng.
HOạT ĐộNG 4:
III. Trạng thái tự nhiên
_ HS đọc SGK.
_ GV cho HS xem tranh ảnh hoặc
hình ảnh trình chiếu trên power
point: các loại quặng Fe.
HOạT ĐộNG 5: LUYệN TậP Và CủNG Cố
1. Cấu hình electron nào sau đây là của ion Fe
3+
?
A. [Ar]3d
6
B. [Ar]3d
5
C. [Ar]3d
4
D. [Ar]3d
3
2. Cho 2,52 g một kim loại tác dụng hết với dung dịch H
2
SO
4
lo ng, thu đã ợc 6,84
g muối sunfat. Kim loại đó là
A. Mg. B. Zn. C. Fe. D. Al.
3. Ngâm một lá kim loại có khối lợng 50 g trong dung dịch HCl. Sau khi thu đợc
336 ml khí H
2
(đktc) thì khối lợng lá kim loại giảm 1,68%. Kim loại đó là
A. Zn. B. Fe. C. Al. D. Ni.
Bài : MộT Số HợP CHấT CủA SắT
I. Đồ DùNG DạY HọC
(Tùy theo điều kiện của trờng và của mỗi giáo viên)
228
1. Hóa chất:
+ chất rắn: FeO, Fe
2
O
3
, đinh Fe, vụn Cu
+ dung dịch: HCl, HNO
3
lo ng, Hã
2
SO
4
đặc, FeCl
3
, NaOH
+ lọ đựng đầy khí Cl
2
đ đậy nắpã
2. Dụng cụ thí nghiệm: ống nghiệm, kẹp ống nghiệm, giá ống nghiệm,
đèn cồn...
II. PHƯƠNG PHáP DạY HọC
(Tùy theo điều kiện cụ thể của GV và trình độ của HS)
Nêu vấn đề đàm thoại.
Học sinh thảo luận tổ nhóm.
Học sinh thuyết trình (lớp khá, giỏi).
III. THIếT Kế CáC HOạT ĐộNG
NộI DUNG CáC HOạT ĐộNG
229
I. Hợp chất sắt (II)
Trong các phản ứng hoá học, ion Fe
2+
có khả năng nhờng 1 electron để trở
thành ion Fe
3+
:
Fe
2+
Fe
3+
+ e
Nh vậy, tính chất hoá học đặc trng
của hợp chất sắt (II) là tính khử.
1. Sắt (II) oxit
Sắt (II) oxit (FeO) là chất rắn màu
đen, không có trong tự nhiên; FeO tác
dụng với dung dịch HNO
3
đợc muối
sắt(III):
o
+2
+2 +5 +3
t
3loãng
3 3 2
3Fe O + 10 HNO 3Fe(NO ) + NO + 5H O
Ion Fe
2+
khử
5
N
+
của HNO
3
thành
2
N .
+
Phơng trình ion rút gọn nh sau:
+ 3+
3 2
3FeO + NO + 10H 3Fe + NO + 5H O
Sắt (II) oxit có thể điều chế bằng
cách dùng H
2
hay CO khử sắt (III)
oxit ở 500
oC
:
Fe
2
O
3
+ CO
o
t
2FeO + CO
2
2. Sắt(II) hiđroxit
Sắt (II) hiđroxit (Fe(OH)
2
) nguyên
chất là chất rắn, màu trắng hơi xanh,
không tan trong nớc. Trong không
khí, Fe(OH)
2
dễ bị oxi hoá thành
Fe(OH)
3
màu nâu đỏ (do tác dụng với
oxi và hơi nớc)
4Fe(OH)
2
+ O
2
+ 2H
2
O 4Fe(OH)
3
Fe(OH)
2
rất dễ bị oxi hoá bởi O
2
của
không khí thành Fe(OH)
3
, nên để
điều chế Fe(OH)
2
cần làm nh sau
Cạo sạch gỉ đinh sắt rồi cho tác
dụng với dung dịch HCl để điều chế
dung dịch FeCl
2
:
Fe + 2HCl FeCl
2
+ H
2
Đun sôi dung dịch NaOH để đẩy
hết khí O
2
hoà tan. Để nguội dung
dịch NaOH rồi đổ từ từ vào dung dịch
FeCl
2
vừa điều chế đợc ở trên sẽ thu
HOạT ĐộNG 1: TíNH CHấT HóA
HọC CủA HợP CHấT SắT (II)
_ HS ôn nhanh lại khái niệm: chất
oxi hóa, chất khử, sự oxi hóa, sự
khử.
_ Từ cấu hình electron của ion Fe
2+
,
GV dẫn dắt HS đi đến nhận định và
khắc sâu kiến thức: tính chất hóa
học đặc trng của hợp chất sắt (II) là
tính khử.
1. Sắt (II) oxit
_ HS đọc SGK.
_ HS viết PTHH của các PƯ.
2. Sắt(II) hiđroxit
_ HS làm TN:
a) làm sạch gỉ đinh Fe:
* cạo
* hoặc ngâm trong dung dịch
HNO
3
đặc (thật nhanh) rồi rửa sạch
bằng H
2
O thật kỹ.
b) Cho Fe tác dụng với dung dịch
HCl để điều chế dung dịch FeCl
2
.
c) Đun sôi dung dịch NaOH để
đẩy hết khí O
2
hoà tan. Để nguội
dung dịch.
d) Rót từ từ dung dịch NaOH ở (c)
230
đợc Fe(OH)
2
FeCl
2
+ 2NaOHFe(OH)
2
+2NaCl
3. Muối sắt (II)
Đa số muối sắt (II) tan trong nớc,
khi kết tinh thờng ở dạng ngậm nớc.
Thí dụ : FeSO
4
.7H
2
O; FeCl
2
.4H
2
O.
Muối sắt (II) dễ bị oxi hoá thành
muối sắt (III) bởi các chất oxi hoá.
Thí dụ :
2 0 3
2
2 3
2 Fe Cl Cl 2 Fe Cl
+ +
+
2+ 3+ -
2
2Fe + Cl 2Fe + 2Cl
Muối sắt (II) đợc điều chế bằng cách
cho Fe (hoặc FeO; Fe(OH)
2
) tác dụng
với dung dịch axit HCl hoặc dung
dịch H
2
SO
4
lo ng:ã
Fe + 2HCl FeCl
2
+ H
2
FeO + H
2
SO
4 lo ngã
FeSO
4
+ H
2
O
Chú ý: Dung dịch muối sắt (II) điều
chế đợc cần dùng ngay, trong không
khí sẽ chuyển dần thành muối sắt
(III).
II. Hợp chất sắt (III)
Trong các phản ứng hoá học, ion Fe
3+
có khả năng nhận 1 hoặc 3 electron
để trở thành ion Fe
2+
hoặc Fe :
Fe
3+
+ 1e Fe
2+
Fe
3+
+ 3e Fe
Nh vậy, tính chất hoá học đặc trng
của hợp chất sắt (III) là tính oxi hoá.
1. Sắt (III) oxit
Sắt (III) oxit (Fe
2
O
3
) là chất rắn
màu đỏ nâu, không tan trong nớc.
Sắt (III) oxit là oxit bazơ nên dễ tan
trong các dung dịch axit mạnh.
Thí dụ : Fe
2
O
3
+ 6HCl 2FeCl
3
+ 3H
2
O
ở nhiệt độ cao, Fe
2
O
3
bị CO hoặc H
2
khử thành Fe.
o
t
2 3 2
Fe O + 3CO 2Fe + 3CO
Sắt (III) oxit có thể điều chế bằng
phản ứng phân huỷ Fe(OH)
3
ở nhiệt độ
vào dung dịch FeCl
2
ở (b) sẽ thu đợc
Fe(OH)
2
.
3. Muối sắt (II)
_ HS đọc SGK.
_ GV nhấn mạnh để HS khắc sâu
kiến thức:
a) Cách điều chế muối sắt (II).
b) Đặc điểm của dung dịch muối
sắt (II).
c) hợp chất sắt (II)
3
HNOdich dung
hợp chất sắt (III).
HOạT ĐộNG 2: TíNH CHấT HóA
HọC CủA HợP CHấT SắT (III)
_ Từ cấu hình electron của ion Fe
3+
,
HS nêu tính chất hoá học đặc trng
của hợp chất sắt (III).
1. Sắt (III) oxit
_ HS đọc SGK.
_ HS viết PTHH của các PƯ.
231
cao :
o
t
3 2 3 2
2Fe(OH) Fe O + 3H O
Sắt (III) oxit có trong thiên nhiên dới
dạng quặng hematit dùng để luyện
gang.
2. Sắt(III) hiđroxit
Sắt(III) hiđroxit (Fe(OH)
3
) là chất
rắn, màu nâu đỏ, không tan trong nớc
nhng dễ tan trong dung dịch axit tạo
thành dung dịch muối sắt (III)
2Fe(OH)
3
+3H
2
SO
4
Fe
2
(SO
4
)
3
+6H
2
O
Sắt(III) hiđroxit đợc điều chế bằng
cách cho dung dịch kiềm tác dụng với
dung dịch muối sắt (III).
Thí dụ : FeCl
3
+ 3NaOH
Fe(OH)
3
+ 3NaCl
3. Muối sắt (III)
Đa số muối sắt (III) tan trong nớc,
khi kết tinh thờng ở dạng ngậm nớc.
Thí dụ : FeCl
3
.6H
2
O ; Fe
2
(SO
4
)
3
.9H
2
O
Các muối sắt (III) có tính oxi hoá,
dễ bị khử thành muối sắt (II).
Ngâm một đinh sắt trong dung dịch
muối sắt (III) có màu vàng (màu của
ion Fe
3+
trong dung dịch), sau một
thời gian ta thấy dung dịch chuyển
dần sang màu xanh nhạt (màu của
ion Fe
2+
trong dung dịch).
0 3 2
3 2
Fe 2 Fe Cl 3Fe Cl
+ +
+
Cho bột đồng vào dung dịch muối sắt
(III), ta thấy màu xanh xuất hiện
(màu của ion Cu
2+
trong dung dịch).
0 3 2 2
3 2 2
Cu 2 Fe Cl Cu Cl 2 Fe Cl
+ + +
+ +
Muối FeCl
3
đợc dùng làm chất xúc tác
trong tổng hợp hữu cơ.
_ HS làm thí nghiệm
3. Muối sắt (III)
_ HS làm thí nghiệm: ngâm đinh Fe
hoặc vụn Cu trong dung dịch muối
sắt (III).
(do thí nghiệm cần thời gian mới
quan sát rõ hiện tợng vì vậy có thể
hớng dẫn HS làm TN từ đầu hoặc
giữa tiết học).
232
HOạT ĐộNG 3: LUYệN TậP: SO SáNH CáC OXIT SắT
_ GV vẽ bảng để trống. Phần chữ màu đỏ: ghi sẵn - Phần chữ màu xanh: để
trống
_ HS: + hoặc xem mẫu vật
+ hoặc làm thí nghiệm
+ hoặc đọc SGK
rồi điền các kiến thức vào bảng.
FeO Fe
2
O
3
Trạng thái, màu sắc
_ chất rắn.
_ màu đen
_ chất rắn.
_ màu nâu đỏ
Tính tan trong nớc Không tan Không tan
Tính chất hóa học đặc
trng
Tính khử Tính oxi hoá
Trong dung dịch axit
1) dung dịch H
2
SO
4
lo ng, dung dịch HClã
2) dung dịch H
2
SO
4
đặc,
dung dịch HNO
3
_ tan
_ tạo muối sắt (III)
_ tan
_ tạo muối sắt (III)
HOạT ĐộNG 4: LUYệN TậP: SO SáNH CáC HIDROXIT SắT
_ GV vẽ bảng để trống. Phần chữ màu đỏ: ghi sẵn - Phần chữ màu xanh: để
trống
_ HS: + hoặc xem mẫu vật
+ hoặc làm thí nghiệm
+ hoặc đọc SGK
rồi điền các kiến thức vào bảng.
Fe(OH)
2
Fe(OH)
3
Trạng thái, màu sắc
_ chất rắn.
_ màu trắng hơi xanh.
_ chất rắn.
_ màu nâu đỏ
Tính tan trong nớc Không tan Không tan
Tính chất hóa học đặc
trng
Tính khử Tính oxi hoá
Trong dung dịch axit
_ tan _ tan
1) dung dịch H
2
SO
4
lo ng, dung dịch HClã
2) dung dịch H
2
SO
4
đặc,
dung dịch HNO
3
_ tan
_ tạo muối sắt (III)
_ tan
_ tạo muối sắt (III)
233
HOạT ĐộNG 5: MÔ Tả HIệN TƯợNG THí NGHIệM
_ HS: + quan sát thí nghiệm.
+ hoặc đọc SGK.
+ hoặc xem phim thí nghiệm.
rồi ghi nhớ hiện tợng của các phản ứng học trong chơng trình.
_ GV điều chỉnh khi cần thiết.
Thí nghiệm 1: Cho Fe vào dung dịch HNO
3
đặc, nóng:
Fe + 6HNO
3 đ
0
t
Fe(NO
3
)
3
+ 3NO
2
+ 3H
2
O
_ Fe tan.
_ Khí màu nâu đỏ thoát ra.
_ Dung dịch chuyển sang màu vàng nâu (đặc: nâu đỏ)
Thí nghiệm 2: Ngâm đinh Fe sạch trong dung dịch CuSO
4
trong một thời
gian.
Fe + CuSO
4
FeSO
4
+ Cu
_ Lúc đầu đinh sắt có màu trắng hơi xám.
_ Khi lấy đinh sắt ra: trên bề mặt đinh (phần ngập trong dung dịch
CuSO
4
) có kim loại đồng màu đỏ bám.
_ Màu xanh của dung dịch nhạt dần
Thí nghiệm 3: * Rót dung dịch NaOH (đ đẩy hết khí Oã
2
hoà tan) vào dung
dịch FeCl
2
: xuất
hiện kết tủa keo màu trắng hơi xanh.
FeCl
2
+ 2NaOH Fe(OH)
2
+ 2NaCl
+ muốn nhanh: lấy đũa thủy tinh khuấy kết tủa trắng xanh.
+ hoặc để kết tủa trắng xanh trong không khí một thời gian
kết tủa keo trắng xanh chuyển thành kết tủa keo nâu đỏ
4Fe(OH)
2
+ O
2
+ 2H
2
O 4Fe(OH)
3
Thí nghiệm 4: Ngâm đinh sắt (sạch) trong dung dịch muối sắt (III): thí dụ
dung dịch FeCl
3
.
Fe + 2FeCl
3
3FeCl
2
_ Lúc đầu dung dịch FeCl
3
có màu vàng nâu (đặc: nâu đỏ)
_ Sau một thời gian:
+ Đinh Fe tan dần.
+ Màu vàng nâu của dung dịch nhạt dần, dung dịch chuyển
dần sang màu xanh nhạt.
Thí nghiệm 5: Cho bột Cu vào dung dịch muối sắt (III): thí dụ dung dịch
FeCl
3
.
234
Cu + 2FeCl
3
CuCl
2
+ 2FeCl
2
.
màu vàng nâu của dung dịch nhạt dần rồi mất hẳn, dung dịch chuyển sang
màu xanh.
Bài : CROM Và HợP CHấT CủA CROM
Biết vị trí của crom trong bảng tuần hoàn, cấu hình electron nguyên tử và
tính chất của crom.
Biết một số hợp chất của crom.
NộI DUNG CáC HOạT ĐộNG
I. Vị trí của crom trong bảng
tuần hoàn, cấu hình
electron nguyên tử
- Crom (Cr) ở ô số 24, thuộc nhóm
VIB, chu kì 4 của bảng tuần hoàn.
- Cấu hình electron của nguyên tử
Cr:
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
3d
5
4s
1
, viết gọn là
[Ar]3d
5
4s
1
.
Nguyên tử Cr có cấu hình electron
bất thờng nh trên do 1 electron ở
phân lớp 4s chuyển sang phân lớp
3d để có cấu hình bán b o hoà bền ã
hơn.
II. Tính chất vật lí
Crom là kim loại màu trắng xám, có
khối lợng riêng lớn (D = 7,2 g/cm
3
),
nóng chảy ở 1890
oC
. Crom là kim loại
cứng nhất, có thể rạch đợc thuỷ tinh.
III. Tính chất hoá học
Crom là kim loại có tính khử mạnh
hơn sắt.
Trong các phản ứng hoá học, crom
tạo nên các hợp chất trong đó crom
HOạT ĐộNG 1:
I. Vị trí của crom trong
bảng tuần hoàn, cấu hình
electron nguyên tử
_ HS viết cấu hình electron
nguyên tử Cr
+ Sẽ có 2 tình huống:
* HS không nhớ kiến thức
viết: 3d
4
4s
2
.
* HS nắm vững kiến thức
viết: 3d
5
4s
1
.
GV yêu cầu HS cùng giải quyết
vấn đề xác định cấu hình electron
nào đúng, nào sai từ đó sẽ khắc
sâu kiến thức: nguyên tắc phân
bố electron vào các phân lớp
ngoài cùng của các nguyên tố d.
_ Lớp khá giỏi: từ cấu hình
electron nguyên tử Cr, xác định vị
trí nguyên tố Cr trong bảng tuần
hoàn mà không cần dùng bảng.
HOạT ĐộNG 2:
II. Tính chất vật lí
_ HS đọc SGK rồi ghi nhớ 3 tính
chất của kim loại Cr: trắng xám,
nặng, cứng nhất trong các kim loại.
HOạT ĐộNG 3:
III. Tính chất hoá học
235
có số oxi hoá từ +1 đến +6 (thờng
gặp +2, +3 và +6).
1. Tác dụng với phi kim
ở nhiệt độ thờng, crom chỉ tác dụng
với flo. ở nhiệt độ cao, crom tác dụng
với oxi, clo, lu huỳnh,...
4Cr + 3O
2
o
t
2Cr
2
O
3
2Cr + 3Cl
2
o
t
2CrCl
3
2Cr + 3S
o
t
Cr
2
S
3
2. Tác dụng với nớc
Crom có độ hoạt động hoá học kém
Zn và mạnh hơn Fe, nhng crom bền
với nớc và không khí do có màng oxit
rất mỏng, bền bảo vệ. Chính vì vậy,
ngời ta mạ crom lên sắt để bảo vệ
sắt và dùng crom để chế thép không
gỉ.
3. Tác dụng với axit
Vì có màng oxit bảo vệ, crom không
tan ngay trong dung dịch lo ng và ã
nguội của axit HCl và H
2
SO
4
. Khi
đun nóng màng oxit tan ra, crom tác
dụng với axit giải phóng H
2
và tạo ra
muối crom (II) khi không có không
khí.
Cr + 2HCl CrCl
2
+ H
2
Cr + H
2
SO
4
CrSO
4
+ H
2
Crom không tác dụng với dung dịch
axit HNO
3
đặc, nguội và H
2
SO
4
đặc,
nguội do bị thụ động hoá giống nh
nhôm và sắt.
IV. Hợp chất của crom
1. Hợp chất crom (III)
a) Crom (III) oxit
Crom (III) oxit (Cr
2
O
3
) là chất rắn,
màu lục thẫm, không tan trong nớc.
_ HS đọc SGK và ghi nhớ.
1. Tác dụng với phi kim
_ GV dẫn dắt HS so sánh với 3
phản ứng của Fe.
+ ở sản phẩm: Fe có mức oxi
hóa +2, +8/3, +3.
+ ở sản phẩm: Cr có mức oxi
hóa +3.
2. Tác dụng với nớc
_ HS đọc SGK.
_HS trả lời câu hỏi: Vì sao Cr đ-
ợc dùng mạ lên sắt thép để chống gỉ
cho sắt thép?
3. Tác dụng với axit
_ HS đọc SGK rồi viết PTHH của
các PƯ.
_ GV: Em h y cho biết nhóm cácã
kim loại bị thụ động trong dung
dịch H
2
SO
4
đặc nguội, dung dịch
HNO
3
đặc nguội.
+ Al, Fe, Cr.
* Thông tin cho GV:
Cho Cr tác dụng với dung dịch
HCl ngay trong không khí. Ngâm
một thanh Cr trong dung dịch muối
thu đợc: dung dịch đó chính là dung
dịch CrCl
2
. Tơng tự Fe, ở Cr cũng có
phản ứng:
Cr + 2Cr
3+
3Cr
2+
HOạT ĐộNG 4:
236
Cr
2
O
3
là oxit lỡng tính, tan trong
dung dịch axit và kiềm đặc. Cr
2
O
3
đ-
ợc dùng tạo màu lục cho đồ sứ, đồ
thuỷ tinh.
b) Crom (III) hiđroxit
Crom(III) hiđroxit (Cr(OH)
3
) là
chất rắn, màu lục xám, không tan
trong nớc.
Cr(OH)
3
là một hiđroxit lỡng tính,
tan đợc trong dung dịch axit mạnh
và dung dịch kiềm mạnh.
Cr(OH)
3
+ NaOH NaCrO
2
+ 2H
2
O
Cr(OH)
3
+ 3HCl CrCl
3
+ 3H
2
O
2. Hợp chất crom (VI)
a) Crom (VI) oxit
- Crom (VI) oxit (CrO
3
) là chất rắn,
màu đỏ thẫm.
- CrO
3
là một oxit axit :
CrO
3
+ H
2
O H
2
CrO
4
axit cromic
2CrO
3
+ H
2
O H
2
Cr
2
O
7
axit đicromic
- CrO
3
có tính oxi hoá mạnh. Một số
chất vô cơ và hữu cơ nh S, P, C,
C
2
H
5
OH bốc cháy khi tiếp xúc với
CrO
3
.
b) Muối crom (VI)
Khác với những axit cromic và
đicromic, các muối cromat và
đicromat là những hợp chất rất bền.
IV. Hợp chất của crom
1. Hợp chất crom (III)
a) Crom (III) oxit
_ HS đọc SGK và chỉ cần ghi nhớ
Cr
2
O
3
là oxit lỡng tính.
_ GV không nên cho HS viết
PTHH của các PƯ này vì điều kiện
là dung dịch đặc, nhiệt độ cao
(400
0
C trở lên)
(Khác với Al
2
O
3
tan đợc trong dung
dịch axit mạnh lo ng, dung dịchã
bazơ mạnh lo ng)ã
b) Crom (III) hiđroxit
_ HS làm các TN, nhận xét hiện
tợng, viết PTHH của các PƯ:
+ Lần lợt nhỏ vài giọt dung
dịch NaOH vào 2 ống nghiệm chứa
dung dịch Cr
3+
:
Cr
3+
+ 3OH
-
Cr(OH)
3
lục xám
+ ống nghiệm 1: tiếp tục nhỏ
dung dịch NaOH cho đến d
Cr(OH)
3
+NaOHNaCrO
2
+ 2H
2
O
natri cromit
+ ống nghiệm 2: nhỏ dung
dịch HCl cho đến khi kết tủa tan
hoàn toàn.
Cr(OH)
3
+ 3HCl CrCl
3
+ 3H
2
O
Rút ra tính chất hóa học đặc trng
của Cr(OH)
3
: tính lỡng tính.
_ HS: + viết PTHH của các PƯ.
+ Xác định vai trò của
muối Cr
3+
: tính oxi hóa, tính khử.
HOạT ĐộNG 5:
2. Hợp chất crom (VI)
a) Crom (VI) oxit
_ HS đọc SGK và ghi nhớ CrO
3
là 1 oxit axit, có tính oxi hóa mạnh.
_ GV nhấn mạnh:
+ CrO
3
+ H
2
O hỗn hợp 2 axit.
+ Phát vấn và diễn giải (nếu
cần): chất chỉ tồn tại trong dung
dịch
237
+ Muối cromat, nh natri cromat
(Na
2
CrO
4
) và kali cromat (K
2
CrO
4
) là
muối của axit cromic, chúng có màu
vàng của ion cromat (
2-
4
CrO
).
+ Muối đicromat, nh natri đicromat
(Na
2
Cr
2
O
7
) và kali đicromat
(K
2
Cr
2
O
7
) là muối của axit đicromic,
chúng có màu da cam của ion
đicromat (
2-
2 7
Cr O
).
Trong dung dịch của ion
2-
2 7
Cr O
(màu da cam) luôn luôn có cả ion
2-
4
CrO
(màu vàng) ở trạng thái cân
bằng với nhau :
2-
2 7
Cr O
+ H
2
O 2
2-
4
CrO
+ 2H
+
Vì có cân bằng trên nên khi thêm
dung dịch axit vào muối cromat
(màu vàng), muối cromat biến thành
đicromat (màu da cam). Ngợc lại khi
thêm dung dịch kiềm vào muối
đicromat, muối này biến thành
cromat.
Các muối cromat và đicromat có
tính oxi hoá mạnh, đặc biệt trong
môi trờng axit, muối crom(VI) bị khử
thành muối crom(III). Thí dụ :
+ +
+
+
+ +
+ + +
6 2
2
2 7 4 2 4
3
3
2
2
4 3 4 3 2 4 2
K Cr O 6 FeSO 7H SO
Cr
3Fe (SO ) (SO ) K SO 7H O
* Nêu lại các chất chỉ tồn tại trong
dung dịch đ học: Hã
2
CO
3
,
Ca(HCO
3
)
2
, Ba(HCO
3
)
2
, H
2
CrO
4
,
H
2
Cr
2
O
7
.
b) Muối crom (VI)
_ HS đọc SGK.
_ HS làm TN, quan sát hiện t-
ợng, viết PTHH của các PƯ theo sự
dẫn dắt của GV.
1) Rót dung dịch K
2
Cr
2
O
7
màu da
cam vào 2 ống nghiệm.
2) Nhỏ từ từ dung dịch HCl vào
ống nghiệm 1: màu da cam không
đổi.
3) Nhỏ từ từ dung dịch NaOH
hoặc KOH vào ống nghiệm 2: màu
da cam chuyển sang màu vàng.
K
2
Cr
2
O
7
+ 2KOH 2K
2
CrO
4
+ H
2
O
da cam vàng
4) Rót chia dung dịch màu vàng
qua 2 ống nghiệm 2, 3.
5) Nhỏ từ từ dung dịch HCl vào
ống nghiệm 2: màu vàng chuyển
sang màu da cam.
2K
2
CrO
4
+ 2HCl K
2
Cr
2
O
7
+ 2KCl
+ H
2
O
vàng da cam
6) Nhỏ từ từ dung dịch NaOH vào
ống nghiệm 3: màu da cam không
đổi.
_ HS đọc SGK
HOạT ĐộNG 6: LUYệN TậP Và CủNG Cố
Tùy theo điều kiện cụ thể của GV và HS mà nội dung này có thể để ở một
phần riêng hoặc đa ngay vào sau khi khảo sát xong tính chất của từng loại
hợp chất Cr.
1) GV nêu vấn đề: Em h y so sánh tính chất hóa học đặc trã ng của Cr
2
O
3
với
Al
2
O
3
, Cr(OH)
3
với Al(OH)
3
. Viết PTHH của các PƯ để minh họa.
Trả lời:
238
Cr
2
O
3
Al
2
O
3
Giống Oxit lỡng tính
Khác
Tác dụng với axit đặc, kiềm
đặc.
KHÔNG VIếT PTHH
Tác dụng đợc với dung dịch
axit lo ng, kiềm lo ng.ã ã
Al
2
O
3
+ 6HCl 2AlCl
3
+
3H
2
O
Al
2
O
3
+ 2NaOH 2NaAlO
2
+ H
2
O
2) GV nêu vấn đề: Em h y so sánh tính chất hóa học đặc trã ng của CrO
3
với
SO
3
, H
2
CrO
4
(H
2
Cr
2
O
7
) với H
2
SO
4
. Viết PTHH của các PƯ để minh họa.
Trả lời:
CrO
3
SO
3
Giống
_ Oxit axit
_ Tác dụng với H
2
O axit tơng ứng
Khác
CrO
3
+ H
2
O dung dịch hỗn
hợp axit
722
42
OCrH
CrOH
dd
SO
3
+ H
2
O một axit H
2
SO
4
H
2
CrO
4
H
2
Cr
2
O
7
H
2
SO
4
Giống
_ axit mạnh
_ chất oxi hóa mạnh
Khác
_ chỉ tồn tại trong dung dịch
_ kém bền
_ nguyên chất: chất lỏng
_ bền
Bài : ĐồNG Và HợP CHấT CủA ĐồNG
Cr(OH)
3
Al(OH)
3
Giống Hidroxit lỡng tính
Cr(OH)
3
+ 3HCl CrCl
3
+
3H
2
O
Cr(OH)
3
+ NaOH NaCrO
2
+ 2H
2
O
Al(OH)
3
+ 3HCl AlCl
3
+
3H
2
O
Al(OH)
3
+ NaOH NaAlO
2
+
2H
2
O
Khác
cromit natri : OCrNa
2
3
+
aluminat natri : OAlNa
2
3
+
239