Cromul, un element chimic: descriere, proprietăți, și caracterizarea formulei

Crom - element chimic cu numărul atomic 24. Acest metal dur, lucios, de culoare gri-oțel, care este bine lustruit, și nu pătează. Folosit în aliaje, cum ar fi oțelul inoxidabil, și ca acoperire. corpul uman necesită o cantitate mică de crom trivalent pentru metabolismul zahărului, dar Cr (VI) este foarte toxic.

Diferiți compuși de crom, cum ar fi oxidul de crom (III) și cromatului de plumb, sunt viu colorate și sunt utilizate în vopsele și pigmenți. Ruby culoare roșie datorită prezenței acestui element chimic. Anumite substanțe, în special de dicromat de potasiu și sodiu oxidanți sunt utilizați pentru oxidarea compușilor organici, și (cu acid sulfuric) pentru curățarea sticlărie. În plus, oxidul de crom (VI) este utilizat în producția de bandă magnetică.

Descoperirea și etimologia

Istoria descoperirii unui element chimic este de crom. În 1761, Johann Gottlob Lehmann a găsit în munții Ural minerale-portocaliu-roșu, și a numit-o „Siberian plumb roșu.“ Deși a fost identificat în mod greșit ca un compus de plumb cu seleniu si fier, materialul este de fapt un plumb formulă chimică cromatul PbCrO _4. Astăzi, el este cunoscut ca un krokont mineral.

În 1770, Peter Simon Pallas a vizitat locul unde Lehman a găsit un mineral de plumb roșu, care a avut proprietăți foarte utile de pigment în vopsele. Utilizarea de plumb roșu Siberian ca vopsea câștigat dezvoltare rapidă. În plus, culoarea galben strălucitor de krokonta a devenit la modă.

In 1797, Nicolas-Lui Voklen au primit mostre de minereu de plumb roșu. Krokonta prin amestecarea cu acid clorhidric a fost CrC ₃ oxid. Cromul ca element chimic a fost izolat în 1798. Vauquelin obținut prin încălzirea oxidului cu cărbune. El a fost, de asemenea, posibilitatea de a detecta urme de crom în pietre prețioase, cum ar fi rubin și smarald.

În anii 1800 și Cr utilizate în principal în sărurile de vopsea și articole din piele. Astăzi, 85% din metalul utilizat în aliaje. Restul este utilizat în industria chimică, fabricarea materialelor refractare și a industriei de turnătorie.

Pronunție element chimic crom corespunde χρῶμα grecesc, însemnând „culoare“, deoarece o multitudine de compuși colorați care pot fi preparate din acestea.

Minerit și producție

Element produs din cromit (FeCr ₂ O _4). Aproximativ jumătate din acest minereu este minat în Africa de Sud. În plus, Kazahstan, India și Turcia sunt producătorii săi majori. depozite de cromit explorată suficient, dar acestea sunt concentrate geografic în Kazahstan și Africa de Sud.

Depozitele de crom metalic native sunt rare, dar ele exista. De exemplu, este produs la mina „succes“ în Rusia. Este o țeavă kimberlit bogat în diamante, iar mediul de reducere a ajutat forma de crom și diamante pure.

Pentru producția industrială a minereului de cromit de metal este tratat cu un alcaline (hidroxid de sodiu, hidroxid de sodiu) topit. Aceasta formează cromatul de sodiu (Na ₂ CrO _4), care este redus cu carbon la Cr ₂ O ₃ oxid. Oxidul metalic se obține prin încălzirea în prezența aluminiu sau siliciu.

aproximativ 15 milioane de tone de minereu de cromit au fost produse în 2000 ani, care a fost transformat în 4 milioane de tone de ferocrom, 70% constă din aliaj de crom-fier, valoarea estimată de piață a fost de 2,5 $ miliarde.

Caracteristici cheie

Caracteristica element chimic crom se datorează faptului că acesta este un metal de tranziție din a patra perioadă a tabelului periodic și situate între vanadiu și mangan. Inclus în grupul VI. Se topește la 1907 ° C În prezența oxigenului crom formează rapid un strat subțire de oxid, care protejează metalul de reacție suplimentară cu oxigen.

Ca element de tranziție, acesta reacționează cu substanțe în diferite proporții. Astfel, formează compușii cu un alt grad de oxidare. Crom - element chimic cu state-cheie +2, +3 și +6, dintre care 3 este cel mai stabil. În plus, în cazuri rare, există starea de +1, +4 și +5. compuși de crom în starea de oxidare +6 sunt oxidanti puternici.

Ce culoare este crom? Element chimic dă aluminiu eloxat rubin nuanță. Cr ₂ O ₃ este utilizat pentru polizare metal, acesta este , de asemenea , utilizat ca un pigment numit „verzi crom“. sarea lui de sticlă colorată în verde smarald. Crom - un element chimic a cărui prezență face roșu rubin. Prin urmare, este utilizat în producția de rubine sintetice.

izotopi

Izotopi au greutate atomică de crom de la 43 la 67. în mod tipic, elementul chimic activ este format din trei forme stabile: ⁵² Cr ⁵³ Cr și ⁵⁴ Cr. Dintre acestea, cele mai frecvente ⁵² Cr (83,8% din crom natural). În plus, radioizotopi descris 19, dintre care cel mai stabil este de ⁵⁰ Cr , cu un timp de înjumătățire mai mare de 1,8x10 și ¹⁷ ani. În ⁵¹ Cr timp de înjumătățire - 27,7 zile, iar în toate celelalte izotopi radioactivi nu depășește 24 de ore, iar cele mai multe dintre ele dureaza mai putin de un minut. Elementul are, de asemenea, două meta.

izotopi de crom în scoarța terestră, însoțită de obicei izotop de mangan, care este utilizat în geologie. ⁵³ Cr format prin dezintegrarea radioactivă a ⁵³ Mn. Raportul dintre Mn / Cr izotop consolidează alte informații despre istoria timpurie a sistemului solar. Modificări în proporțiile ⁵³ Cr / ⁵² Cr și Mn / Cr diferite meteoriți dovedește că noi nuclee au fost stabilite imediat înainte de formarea sistemului solar.

Element chimic crom: proprietăți, compușii cu formula

oxid de crom (III) , Cr ₂ O _3, de asemenea , cunoscut sub numele de sescvioxid, este unul dintre cele patru oxid al acestui element chimic. Se obține din cromit. Compusul verde numit de obicei „verde crom“, atunci când este utilizat ca pigment pentru pictura pe smalt si sticla. Oxidul poate fi dizolvat în acizi pentru a forma o sare, iar alcaliilor topit - chromites.

dicromat de potasiu

K ₂ Cr ₂ O ₇ este un agent oxidant puternic și este de preferat ca mijloc pentru curățarea sticlărie din materiale organice. În acest scop , este utilizat într - o soluție saturată de acid sulfuric concentrat. Uneori, cu toate acestea, este înlocuit cu bicromat de sodiu, bazat pe solubilitatea mai mare a acesteia din urmă. În plus, se poate regla procesul de oxidare a compușilor organici prin transformarea unui alcool primar într-o aldehidă și apoi la dioxid de carbon.

dicromat de potasiu crom poate cauza dermatita. Chrome este, probabil, cauza de sensibilizare care duce la dezvoltarea dermatitei, în special în mâinile și antebrațele, care este cronica si dificil de vindecat. Ca și alți compuși de Cr (VI), dicromat de potasiu cancerigen. Trebuie să fie manipulate cu mănuși și protecție adecvată.

acid cromic

compus Ipotetic are structura H ₂ CrO _4. Nici Chrome, nici dicromat acid nu apare în natură, dar anionii lor se găsesc într-o varietate de materiale. „Acid cromic“ , care pot fi găsite în vânzare, de fapt , este o anhidridă acidă - trioxidul CrC _3.

cromatul de plumb (II)

PbCrO ₄ are o culoare galben strălucitor și este practic insolubil în apă. Din acest motiv, s-a găsit aplicație ca un pigment de colorare, numite „coroane galbene.“

Cr și pentavalent-ne

Chrome se distinge prin capacitatea sa de a forma conexiune pentavalent. Compusul creează Cr (I) și radicalul hidrocarburii. legătură pentavalent formate între atomii de crom. Formula sa poate fi scris ca Ar-Cr-Cr-Ar, în care Ar reprezintă o grupare aromatică specifică.

cerere

Crom - element chimic ale cărui proprietăți el a furnizat multe aplicații diferite, dintre care unele sunt prezentate mai jos.

Fier conferă rezistență la coroziune și o suprafață lucioasă. Prin urmare, o parte din aliaje de crom cum ar fi oțelul inoxidabil, utilizate, de exemplu, în tacâmuri. Este, de asemenea, utilizat pentru aplicarea stratului de crom.

Cromul este un catalizator pentru diverse reacții. Deoarece face matrite pentru ardere de cărămizi. sărurile sale piele bronzata. bicromat de potasiu este utilizat pentru oxidarea compușilor organici, cum ar fi alcooli și aldehide, precum și pentru curățarea sticlărie. Aceasta servește ca un agent de fixare pentru vopsirea țesăturilor, și este de asemenea utilizat în fotografie și de imprimare.

CrC ₃ utilizat pentru producerea de benzi magnetice (de exemplu, de înregistrare) , care au caracteristici mai bune decât filmele cu oxid de fier.

Rolul în biologie

crom trivalent - elementele chimice necesare pentru metabolismul zahărului la om. În contrast, crom hexavalent este foarte toxic.

măsuri de precauție

Compus de crom metalic Cr (III), nu sunt în general considerate a fi periculoase pentru sănătate, dar materialele care conțin Cr (VI), poate fi toxic dacă este ingerat sau inhalat. Cele mai multe astfel de substanțe sunt iritante pentru ochi, pielea și membranele mucoase. Cu o expunere continuă a compușilor de crom (VI) pot provoca leziuni la ochi dacă nu sunt tratate în mod corespunzător. În plus, un agent cancerigen recunoscut. O doză letală a elementului chimic - aproximativ o jumătate de linguriță. Conform recomandărilor Organizației Mondiale a Sănătății, concentrația maximă admisibilă de Cr (VI) în apa de băut este de 0,05 mg per litru.

Deoarece compușii de crom sunt utilizați în vopsele și pentru bronzare piele, acestea sunt adesea găsite în sol și în apele subterane abandonate instalațiile industriale care necesită curățarea mediului și de recuperare. Primer conținând Cr (VI), sunt încă utilizate pe scară largă în industria aerospațială și industria de automobile.

element de proprietăți

Proprietățile fizice de bază de crom sunt după cum urmează:

• Numărul atomic de 24.
• greutate atomică: 51.996.
• Punct de topire: 1890 ° C
• Punct de fierbere: 2482 ° C
• Starea de oxidare a +2, +3, +6.
• configurație electronică: [Ar] 3d ⁵ 4s ^1.