Cr2O3 có phải oxit lưỡng tính không? Tính chất và ứng dụng

Chu Văn An

Cr2O3 là oxit của crom tồn tại dưới dạng chất rắn màu xanh lá cây, không tan trong nước, rượu và axeton. Chất này có vai trò quan trọng trong ngành luyện kim, tổng hợp các chất,… Hãy theo dõi bài viết dưới đây để giải đáp các thắc mắc về: Cr2O3 có phải là chất lưỡng tính không? Cr2O3 có màu gì? Tính chất hóa học và ứng dụng là gì?

1. Tổng quan về Cr2O3

1.1. Cr2O3 là oxit gì?

Ôxít crom III (công thức Cr2O3) là oxit của crom có ​​khối lượng phân tử 151,9942 g/mol và nhiệt độ nóng chảy là 2435˚C.

Cr2O3 là oxit tinh khiết nhất của crom. Ở nhiệt độ 1200 độ C, nó chỉ bắt đầu bốc hơi một phần.

Tên gọi khác: Crom sesquioxide, Chromia, Crom xanh, eskolaite, v.v.

Cr2O3 có thể tồn tại ở dạng tự nhiên hoặc ở dạng hợp chất kali dicromat.

Hình 1: Cấu trúc của Cr2O3

1.2. Cr2O3 có phải là chất lưỡng tính không?

Cr2O3 được biết đến là hợp chất oxit bazơ nhưng chắc chắn nhiều người sẽ thắc mắc oxit này có phải là chất lưỡng tính không? Câu trả lời là Cr2O3 là oxit lưỡng tính nhưng có tính axit yếu hơn nhiều oxit khác. Phản ứng với môi trường axit và bazơ đậm đặc nóng.

2. Tính chất lý hóa của Cr2O3

2.1. Tính chất vật lý

Hình 2: Bột Cr2O3

2.2. Tính chất hóa học

Cr2O3 thể hiện tính chất đặc trưng của oxit lưỡng tính, cụ thể:

– Oxit Crom ổn định duy nhất, có nhiệt độ sôi 4.000°C và mật độ 5,22 g/cm³.

– Ở nhiệt độ cao Cr2O3 tan trong dung dịch axit và kiềm.

– Ở điều kiện nhiệt độ thường Cr2O3 không tan trong dung dịch NaOH loãng.

– Tính lưỡng tính của Cr2O3 thể hiện khi nung với dung dịch kiềm hoặc kali hydro sunfat.

– Cr2O3 là oxit lưỡng tính mạnh, phản ứng được với axit và kiềm đậm đặc.

Cr2O3 + NaOH (rắn nóng) => NaCrO2 + H2O

Cr2O3 + 6HCl (ngưng tụ nóng) => 2CrCl3 + 3H2O2

3. Tóm tắt các phương pháp điều chế Cr2O3

Cr2O3 có thể được điều chế bằng nhiều phương pháp khác nhau:

– Phản ứng khử K2Cr2O7 với Carbon: Khi K2Cr2O7 tương tác với carbon (C) sẽ khử thành Cr2O3, K2CO3, CO2 theo phản ứng sau:

2K2Cr2O7 + 3C → 2Cr2O3 + 2K2CO3 + 3CO2

– Phản ứng khử K2Cr2O7 với lưu huỳnh: Khi K2Cr2O7 tác dụng với lưu huỳnh (S) sẽ khử thành Cr2O3 và K2SO4 như sau:

K2Cr2O7 + S → Cr2O3 + K2SO4

– Nhiệt phân nóng chảy Cr(OH)3 và (NH4)2Cr2O7: Sản phẩm tạo thành Cr2O3, H2O, NH3, H2O theo các phản ứng sau:

– Nhiệt phân Cr(OH)3 nóng chảy: 2Cr(OH)3 → Cr2O3 + 3H2O

– Nhiệt phân nóng chảy: (NH4)2Cr2O7: (NH4)2Cr2O7 → Cr2O3 + NH3 + H2O

4. Vai trò của Cr2O3 trong cuộc sống

4.1. Sản xuất gốm sứ

Cr2O3 được dùng làm chất tạo màu trong ngành gốm sứ. Chất này tạo ra màu xanh đặc trưng (xanh crom), giữ nguyên màu dù ở điều kiện nung chậm hay nhanh, trong môi trường lò oxy hóa hay khử. Tuy nhiên, nó cho màu xanh nhạt và mờ khi sử dụng một mình. Khi có mặt CaO, màu xanh có thể chuyển sang màu xanh cỏ.

4.2. Xử lý khí thải công nghiệp

Cr2O3 được sử dụng làm chất xúc tác trong quá trình sản xuất amoniac và trong công nghiệp xử lý khí thải, đặc biệt là trong hệ thống xử lý xúc tác SCR (Selective Catalytic Khử). Sử dụng Cr2O3 trong quá trình này giúp nâng cao hiệu suất và giảm lượng khí thải độc hại thải ra môi trường.

4.3. Ngành dệt may, in ấn

Cr2O3 đóng vai trò là chất tạo màu (màu xanh) trong ngành dệt may và in ấn. Ngoài ra, nó còn được dùng để nhuộm da sách và các sản phẩm nhựa khác để tạo màu sắc và độ bền.

4.4. Các ứng dụng khác

Với đặc tính chống ăn mòn, Cr2O3 được dùng để phủ lên bề mặt các vật liệu như inox, hợp kim nhôm và hợp kim kim loại. Nó giúp bảo vệ kim loại khỏi bị ăn mòn bởi các yếu tố bên ngoài.

Hình 3: Cr2O3 còn được dùng để phủ lên bề mặt kim loại

Cr2O3 còn được sử dụng trong các ngành sản xuất máy móc, nguyên liệu trong dược phẩm,…

Hy vọng những chia sẻ trên sẽ giúp bạn đọc có cái nhìn tổng quan rõ ràng nhất về hóa chất Cr2O3. Nếu có thắc mắc gì hãy để lại thông tin bên dưới phần bình luận để đội ngũ chuyên gia của chúng tôi giải đáp.