Blog

Dichromate là gì? Tính chất, cấu tạo và Ammonium Dichromate

Dichromate là tên gọi của ion dicromat có công thức Cr2O7^2-, trong đó chromium tồn tại ở trạng thái oxi hóa +6. Các hợp chất dichromate thường có màu cam đặc trưng cả được biết đến với tính oxy hóa mạnh. Một trong những muối dichromate quen thuộc là ammonium dichromate có công thức (NH4)2Cr2O7.

Vậy dichromate là gì, ion dichromate có cấu tạo ra sao, khác gì so với chromate và ammonium dichromate có những tính chất nào? Bài viết dưới đây sẽ giúp bạn hệ thống các kiến thức quan trọng về nhóm hợp chất này.

Dichromate là gì?

Dichromate là gì? Dichromate hay dicromat là tên gọi của ion đa nguyên tử

Cr2O7^2-

Ion này gồm

  • 2 nguyên tử chromium.
  • 7 nguyên tử oxygen.
  • Tổng điện tích -2.

Trong Cr2O7^2-, chromium có số oxi hóa +6.

Ta có

2x + 7(-2) = -2

2x – 14 = -2

2x = 12

x = +6

Do đó, dichromate thuộc nhóm hợp chất chromium(VI).

đicromat d'ammonium amoni

Ion Dichromate có màu gì?

Ion Cr2O7^2- thường có màu

Da cam

Đây là đặc điểm rất quen thuộc trong hóa học vô cơ.

Một số muối dichromate điển hình như

  • K2Cr2O7 potassium dichromate.
  • Na2Cr2O7 sodium dichromate.
  • (NH4)2Cr2O7 ammonium dichromate.

Các hợp chất thường có màu từ cam đến đỏ cam tùy dạng tinh thể, nồng độ và điều kiện môi trường.

Dichromate và Chromate khác nhau thế nào?

Dichromate và chromate đều chứa chromium ở số oxi hóa +6 nhưng khác nhau về công thức và màu sắc.

Chromate

CrO4^2-

Dichromate

Cr2O7^2-

Có thể so sánh như sau

Tiêu chí Chromate Dichromate
Công thức CrO4^2- Cr2O7^2-
Số nguyên tử Cr 1 2
Màu thường gặp Vàng Cam
Số oxi hóa của Cr +6 +6
Môi trường ưu thế Trung tính, bazơ hơn Axit hơn

Hai dạng có thể chuyển hóa qua lại

2CrO4^2- + 2H+ ⇌ Cr2O7^2- + H2O

Khi tăng nồng độ H+, cân bằng dịch sang phía dichromate.

Khi thêm bazơ, cân bằng có xu hướng dịch về phía chromate.

Tính chất hóa học của Dichromate

Dichromate có nhiều tính chất hóa học quan trọng nổi bật nhất là tính oxy hóa.

Tính oxy hóa mạnh

Chromium trong dichromate có số oxi hóa +6 nên có thể nhận electron và bị khử xuống số oxi hóa thấp hơn.

Trong môi trường axit

Cr2O7^2- + 14H+ + 6e- → 2Cr3+ + 7H2O

Chromium chuyển từ +6 xuống +3.

Do đó, dichromate có thể oxy hóa nhiều chất khử.

Phản ứng với ion Fe2+

Một ví dụ thường gặp

Cr2O7^2- + 14H+ + 6Fe2+ → 2Cr3+ + 7H2O + 6Fe3+

Trong phản ứng

  • Cr(VI) bị khử thành Cr(III).
  • Fe2+ bị oxy hóa thành Fe3+.

Phản ứng này có ý nghĩa trong hóa học phân tích và chuẩn độ oxy hóa khử.

Potassium Dichromate là gì?

Potassium dichromate có công thức

K2Cr2O7

Đây là một muối dichromate phổ biến thường tồn tại dưới dạng tinh thể màu cam.

K2Cr2O7 từng được sử dụng trong

  • Hóa học phân tích.
  • Chuẩn độ oxy hóa khử.
  • Tổng hợp hóa chất.
  • Nghiên cứu trong phòng thí nghiệm.
  • Một số quy trình công nghiệp.

Tuy nhiên do chứa Cr(VI) nên việc sử dụng hợp chất này cần được kiểm soát nghiêm ngặt.

Sodium Dichromate là gì?

Sodium dichromate có công thức

Na2Cr2O7

Ngoài dạng khan, hợp chất còn có thể tồn tại ở dạng ngậm nước.

Sodium dichromate từng là nguyên liệu quan trọng trong sản xuất nhiều hợp chất chromium khác.

Trong công nghiệp có thể được sử dụng để tạo

  • Chromate.
  • Chromium trioxide.
  • Một số chất xử lý bề mặt.
  • Các hợp chất chromium chuyên dụng.

Ammonium Dichromate là gì?

Ammonium dichromate là muối ammonium của ion dichromate.

Công thức

(NH4)2Cr2O7

Hợp chất gồm

  • 2 ion NH4+.
  • 1 ion Cr2O7^2-.

Điện tích tổng

2(+1) + (-2) = 0

Ammonium dichromate thường tồn tại dưới dạng tinh thể màu cam hoặc đỏ cam.

Đây là một hợp chất khá nổi tiếng trong hóa học do có khả năng phân hủy mạnh khi được kích hoạt bằng nhiệt.

Tính chất vật lý của Ammonium Dichromate

Một số đặc điểm cơ bản

  • Công thức (NH4)2Cr2O7.
  • Khối lượng mol khoảng 252,07 g/mol.
  • Trạng thái chất rắn tinh thể.
  • Màu sắc cam đến đỏ cam.
  • Chứa Cr(VI).
  • Có tính oxy hóa.
  • Có thể phân hủy khi gia nhiệt.

Do chứa đồng thời ion ammonium và dichromate, hợp chất có khả năng tham gia phản ứng phân hủy oxy hóa khử nội phân tử.

Phản ứng phân hủy của Ammonium Dichromate

Ammonium dichromate nổi tiếng với phản ứng phân hủy

(NH4)2Cr2O7 → Cr2O3 + N2 + 4H2O

Sản phẩm gồm

  • Chromium(III) oxide Cr2O3.
  • Nitrogen N2.
  • Hơi nước.

Cr2O3 có màu xanh lục.

Trong phản ứng

  • Chromium từ +6 giảm xuống +3.
  • Nitrogen trong NH4+ bị oxy hóa lên 0.

Đây là một phản ứng oxy hóa khử nội phân tử.

Vì sao phản ứng Ammonium Dichromate nổi tiếng?

Phản ứng phân hủy ammonium dichromate từng được biết đến trong các bài trình diễn hóa học vì tạo ra

  • Chất rắn Cr2O3 màu xanh.
  • Khí N2.
  • Hơi nước.
  • Thể tích chất rắn tăng đáng kể so với tinh thể ban đầu.

Hiện tượng này từng được gọi là thí nghiệm núi lửa ammonium dichromate.

Tuy nhiên, do ammonium dichromate chứa chromium(VI) nên không còn là thí nghiệm phù hợp để tự thực hiện hay trình diễn trong môi trường không được kiểm soát.

Ammonium Dichromate có tính oxy hóa không?

Có.

Ammonium dichromate chứa ion Cr2O7^2- trong đó chromium ở số oxi hóa +6.

Cr(VI) có khả năng nhận electron mạnh trong nhiều điều kiện.

Do đó, ammonium dichromate được xếp vào nhóm hợp chất có tính oxy hóa.

Điều này cũng có nghĩa nó có thể phản ứng nguy hiểm với

  • Chất khử.
  • Một số chất hữu cơ.
  • Vật liệu dễ cháy.
  • Các chất không tương thích khác.

Vì vậy cần bảo quản tách biệt theo hướng dẫn an toàn hóa chất.

Ứng dụng của Ammonium Dichromate

Ammonium dichromate từng được sử dụng trong một số lĩnh vực như

Hóa học và nghiên cứu

Được dùng làm

  • Thuốc thử.
  • Nguồn chromium(VI).
  • Chất oxy hóa trong một số phản ứng.
  • Tiền chất tạo chromium oxide.

Sản xuất Chromium(III) Oxide

Phản ứng phân hủy

(NH4)2Cr2O7 → Cr2O3 + N2 + 4H2O

có thể tạo chromium(III) oxide.

Cr2O3 là một oxide bền, màu xanh lục cả có nhiều ứng dụng trong vật liệu.

Một số ứng dụng lịch sử

Các hợp chất dichromate từng được dùng trong

  • Công nghệ ảnh.
  • In ấn.
  • Xử lý vật liệu.
  • Pigment.
  • Hóa chất công nghiệp.

Ngày nay, nhiều ứng dụng đã bị hạn chế hay thay thế bởi các công nghệ ít nguy hại hơn.

Dichromate trong chuẩn độ oxy hóa khử

Dichromate, đặc biệt potassium dichromate, từng được sử dụng làm chất oxy hóa chuẩn trong hóa học phân tích.

Một ưu điểm của K2Cr2O7 là

  • Độ tinh khiết cao.
  • Tương đối ổn định khi bảo quản đúng cách.
  • Có thể dùng làm chất chuẩn trong một số phép phân tích.

Ví dụ, dichromate có thể oxy hóa Fe2+ thành Fe3+

Cr2O7^2- + 14H+ + 6Fe2+ → 2Cr3+ + 7H2O + 6Fe3+

Dựa vào lượng dichromate tiêu thụ, có thể xác định lượng chất khử trong mẫu.

Dichromate có tan trong nước không?

Độ tan phụ thuộc vào cation.

Các muối như

  • Sodium dichromate.
  • Potassium dichromate.
  • Ammonium dichromate.

đều có khả năng hòa tan trong nước ở những mức độ khác nhau.

Khi tan, chúng tạo ion dichromate Cr2O7^2- và cation tương ứng.

Trong dung dịch, cân bằng giữa dichromate và chromate còn phụ thuộc vào pH.

Dichromate có nguy hiểm không?

Các hợp chất dichromate chứa chromium(VI) vì vậy cần được xem là nhóm hóa chất có nguy cơ cao.

Phơi nhiễm có thể xảy ra qua

  • Hít bụi.
  • Tiếp xúc da.
  • Tiếp xúc mắt.
  • Nuốt phải.
  • Hít aerosol hoặc sương hóa chất.

Cr(VI) có thể gây tổn thương mô và một số hợp chất chromium(VI) có liên quan đến nguy cơ ung thư nghề nghiệp.

Ngoài ra, dichromate còn có tính oxy hóa mạnh nên có thể làm tăng nguy cơ phản ứng với các vật liệu dễ cháy.

Lưu ý khi sử dụng Ammonium Dichromate

Khi làm việc với ammonium dichromate cần

  • Tránh tạo bụi.
  • Tránh tiếp xúc trực tiếp.
  • Đeo kính và găng tay phù hợp.
  • Sử dụng hệ thống thông gió.
  • Tránh nhiệt và nguồn kích hoạt không cần thiết.
  • Tách khỏi chất khử và chất hữu cơ dễ phản ứng.
  • Không tự thực hiện phản ứng phân hủy.
  • Thu gom chất thải chứa Cr(VI) riêng.
  • Tuân thủ SDS của sản phẩm.

Đặc biệt, không nên sử dụng ammonium dichromate để thực hiện thí nghiệm núi lửa tại nhà hoặc trong môi trường học tập không có thiết bị kiểm soát phù hợp.

Chromate, Dichromate và Ammonium Dichromate khác nhau thế nào?

Có thể phân biệt nhanh

Tên Công thức Đặc điểm
Chromate CrO4^2- Ion màu vàng
Dichromate Cr2O7^2- Ion màu cam
Potassium dichromate K2Cr2O7 Muối potassium
Sodium dichromate Na2Cr2O7 Muối sodium
Ammonium dichromate (NH4)2Cr2O7 Muối ammonium

Điểm chung của các hợp chất dichromate là chứa Cr(VI).

Nếu bạn đang tìm hiểu dichromate là gì, dichromate hay dicromat là ion có công thức Cr2O7^2- trong đó chromium tồn tại ở trạng thái oxi hóa +6 thường có màu cam và có tính oxy hóa mạnh.