Krom(lat. Cromium), Cr, kemijski element VI grupe periodnog sustava Mendeljejeva, atomski broj 24, atomska masa 51,996; čeličnoplavi metal.

Prirodni stabilni izotopi: 50 Cr (4,31%), 52 Cr (87,76%), 53 Cr (9,55%) i 54 Cr (2,38%). Od umjetnih radioaktivnih izotopa najvažniji je 51 Cr (poluživot T ½ = 27,8 dana), koji se koristi kao tragač izotopa.

Referenca za povijest. Krom je 1797. otkrio LN Vauquelin u mineralu krokoit - prirodnom olovnom kromatu RbCrO 4 . Krom je dobio ime po grčkoj riječi chroma - boja, boja (zbog raznolikosti boja njegovih spojeva). Neovisno o Vauquelinu, u krokoitu je 1798. godine otkrio krom njemački znanstvenik M. G. Klaproth.

Rasprostranjenost kroma u prirodi. Prosječni sadržaj kroma u zemljinoj kori (klarka) je 8,3·10 -3%. Ovaj element je vjerojatno više karakterističan za Zemljin plašt, budući da su ultramafične stijene, za koje se vjeruje da su sastavom najbliže Zemljinom plaštu, obogaćene kromom (2·10 -4%). Krom stvara masivne i rasprostranjene rude u ultramafičnim stijenama; s njima je povezano stvaranje najvećih naslaga kroma. U bazičnim stijenama sadržaj kroma doseže samo 2 10 -2%, u kiselim stijenama - 2,5 10 -3%, u sedimentnim stijenama (pješčenici) - 3,5 10 -3%, škriljevci - 9 10 -3 %. Krom je relativno slab vodeni migrant; Sadržaj kroma u morskoj vodi je 0,00005 mg/l.

Općenito, krom je metal dubokih zona Zemlje; kameniti meteoriti (analozi plašta) također su obogaćeni kromom (2,7·10 -1%). Poznato je preko 20 minerala kroma. Industrijski značaj imaju samo krom spineli (do 54% Cr); osim toga, krom je sadržan u nizu drugih minerala koji često prate kromove rude, ali sami po sebi nemaju praktičnu vrijednost (uvarovit, volkonskoit, kemerit, fuksit).

Fizička svojstva kroma. Krom je tvrd, težak, vatrostalni metal. Čisti krom je plastika. Kristalizira u rešetki usmjerenoj na tijelo, a = 2,885Å (20 °C); na 1830°C moguća je transformacija u modifikaciju s rešetkom usmjerenom na lice, a = 3,69Å.

Atomski radijus 1,27 Å; ionski radijusi Cr 2+ 0,83Å, Cr 3+ 0,64Å, Cr 6+ 0,52 Å. Gustoća 7,19 g/cm 3 ; t pl 1890 °C; t kip 2480 °C. Specifični toplinski kapacitet 0,461 kJ/(kg K) (25°C); toplinski koeficijent linearnog širenja 8,24 10 -6 (pri 20 °C); koeficijent toplinske vodljivosti 67 W/(m K) (20 °S); električna otpornost 0,414 μm m (20 °C); toplinski koeficijent električnog otpora u području od 20-600 °C iznosi 3,01·10 -3 . Krom je antiferomagnetičan, specifična magnetska susceptibilnost je 3,6·10 -6 . Tvrdoća kroma visoke čistoće prema Brinellu je 7-9 MN / m 2 (70-90 kgf / cm 2).

Kemijska svojstva kroma. Vanjska elektronska konfiguracija atoma kroma je 3d 5 4s 1 . U spojevima obično pokazuje oksidacijska stanja +2, +3, +6, među kojima je Cr 3+ najstabilniji; poznati su pojedinačni spojevi u kojima krom ima oksidacijska stanja +1, +4, +5. Krom je kemijski neaktivan. U normalnim uvjetima, otporan je na kisik i vlagu, ali se spaja s fluorom, stvarajući CrF 3 . Iznad 600 °C, stupa u interakciju s vodenom parom, dajući Cr 2 O 3; dušik - Cr 2 N, CrN; ugljik - Cr 23 C 6, Cr 7 C 3, Cr 3 C 2; siva - Cr 2 S 3. Kada se spoji s borom, tvori CrB borid; sa silicijem stvara silicide Cr 3 Si, Cr 2 Si 3, CrSi 2. Krom stvara legure s mnogim metalima. Interakcija s kisikom u početku se odvija prilično aktivno, a zatim se naglo usporava zbog stvaranja oksidnog filma na površini metala. Na 1200°C, film se raspada i oksidacija se ponovno brzo odvija. Krom se pali u kisiku na 2000°C i nastaje tamnozeleni krom (III) oksid Cr 2 O 3 . Osim oksida (III) postoje i drugi spojevi s kisikom, kao što su CrO, CrO 3 dobiveni neizravno. Krom lako reagira s razrijeđenim otopinama klorovodične i sumporne kiseline da nastane klorid i krom sulfat i oslobađa vodik; carska voda i dušična kiselina pasiviraju krom.

S povećanjem stupnja oksidacije povećavaju se kisela i oksidacijska svojstva kroma.Derivati ​​Cr 2+ su vrlo jaka redukcijska sredstva. Ion Cr 2+ nastaje u prvoj fazi otapanja kroma u kiselinama ili tijekom redukcije Cr 3+ u kiseloj otopini cinka. Dušikov hidrat Cr(OH) 2 tijekom dehidracije prelazi u Cr 2 O 3 . Cr 3+ spojevi su stabilni na zraku. Mogu biti i redukcijski i oksidacijski agensi. Cr 3+ može se reducirati u kiseloj otopini s cinkom u Cr 2+ ili oksidirati u alkalnoj otopini u CrO 4 2- s bromom i drugim oksidantima. Hidroksid Cr (OH) 3 (točnije, Cr 2 O 3 nH 2 O) je amfoterni spoj koji tvori soli s Cr 3+ kationom ili soli kromove kiseline HCrO 2 - kromitima (npr. KC-O 2, NaCrO 2). Cr 6+ spojevi: CrO 3 krom anhidrid, kromne kiseline i njihove soli, među kojima su najvažniji kromati i dikromati - jaka oksidacijska sredstva. Krom stvara veliki broj soli s kiselinama koje sadrže kisik. Poznati su kompleksni spojevi kroma; Posebno su brojni kompleksni spojevi Cr 3+, u kojima krom ima koordinacijski broj 6. Značajan je broj spojeva krom peroksida

Nabavite Chrome. Ovisno o namjeni uporabe, krom se dobiva u različitim stupnjevima čistoće. Sirovi materijal su obično kromirane špinele, koje se obogaćuju i zatim spajaju s potašom (ili sodom) u prisutnosti atmosferskog kisika. S obzirom na glavnu komponentu ruda koje sadrže Cr 3 +, reakcija je sljedeća:

2FeCr 2 O 4 + 4K 2 CO 3 + 3,5O 2 \u003d 4K 2 CrO 4 + Fe 2 O 3 + 4CO 2.

Nastali kalijev kromat K 2 CrO 4 ispire se vrućom vodom i djelovanjem H 2 SO 4 pretvara se u dikromat K 2 Cr 2 O 7 . Nadalje, djelovanjem koncentrirane otopine H 2 SO 4 na K 2 Cr 2 O 7, dobiva se krom anhidrid C 2 O 3 ili zagrijavanjem K 2 Cr 2 O 7 sa sumporom - Kromov oksid (III) C 2 O 3.

Najčišći krom se dobiva u industrijskim uvjetima ili elektrolizom koncentriranih vodenih otopina CrO 3 ili Cr 2 O 3 koje sadrže H 2 SO 4 , ili elektrolizom krom sulfata Cr 2 (SO 4) 3 . U ovom slučaju, krom se taloži na katodi od aluminija ili nehrđajućeg čelika. Potpuno pročišćavanje od nečistoća postiže se obradom kroma visoko čistim vodikom na visokoj temperaturi (1500-1700 °C).

Također je moguće dobiti čisti krom elektrolizom talina CrF 3 ili CrCl 3 pomiješanih s natrijevim, kalijevim, kalcijevim fluoridima na temperaturi od oko 900 °C u atmosferi argona.

Krom se u malim količinama dobiva redukcijom Cr 2 O 3 s aluminijem ili silicijem. U aluminotermnoj metodi, prethodno zagrijana smjesa Cr 2 O 3 i Al praha ili strugotine s dodatkom oksidacijskog sredstva ubacuje se u lončić, gdje se reakcija pokreće paljenjem smjese Na 2 O 2 i Al do lončića. ispunjen je kromom i troskom. Krom se silikotermički topi u lučnim pećima. Čistoća dobivenog kroma određena je sadržajem nečistoća u Cr 2 O 3 i u Al ili Si koji se koristi za oporavak.

U industriji se u velikim količinama proizvode legure kroma - ferokrom i silikohrom.

Primjena kroma. Upotreba kroma temelji se na njegovoj otpornosti na toplinu, tvrdoći i otpornosti na koroziju. Najviše se krom koristi za taljenje kromiranih čelika. Alumino- i silikotermni krom se koristi za taljenje nikroma, nimonika, drugih legura nikla i stelita.

Značajna količina kroma koristi se za dekorativne premaze otporne na koroziju. Krom u prahu se široko koristi u proizvodnji metalokeramičkih proizvoda i materijala za elektrode za zavarivanje. Krom u obliku iona Cr 3+ je nečistoća u rubinu, koji se koristi kao dragi kamen i laserski materijal. Spojevi kroma koriste se za jetkanje tkanina tijekom bojenja. Neke soli kroma koriste se kao sastojak u otopinama za štavljenje u industriji kože; PbCrO 4 , ZnCrO 4 , SrCrO 4 - kao umjetničke boje. Kromit-magnezitni vatrostalni proizvodi izrađuju se od mješavine kromita i magnezita.

Spojevi kroma (osobito Cr 6 + derivati) su toksični.

Krom u tijelu. Krom je jedan od biogenih elemenata koji je stalno uključen u tkiva biljaka i životinja. Prosječni sadržaj kroma u biljkama je 0,0005% (92-95% kroma se akumulira u korijenu), u životinjama - od deset tisućinki do deset milijuntih postotaka. Kod planktonskih organizama koeficijent akumulacije kroma je ogroman - 10 000-26 000. Više biljke ne podnose koncentraciju kroma iznad 3-10 -4 mol/l. U lišću je prisutan kao kompleks niske molekularne težine koji nije povezan sa supcelularnim strukturama. U životinja, krom sudjeluje u metabolizmu lipida, proteina (dio enzima tripsina), ugljikohidrata (strukturna komponenta faktora otpornosti na glukozu). Glavni izvor kroma u tijelu životinja i ljudi je hrana. Smanjenje sadržaja kroma u hrani i krvi dovodi do smanjenja brzine rasta, povećanja kolesterola u krvi i smanjenja osjetljivosti perifernih tkiva na inzulin.

Tijekom njihove proizvodnje dolazi do trovanja kromom i njegovim spojevima; u strojarstvu (galvanizirani premazi); metalurgija (aditivi za legiranje, legure, vatrostalni materijali); u proizvodnji kože, boja itd. Toksičnost spojeva kroma ovisi o njihovoj kemijskoj strukturi: dikromati su otrovniji od kromata, Cr (VI) spojevi su toksičniji od Cr (II), Cr (III) spojeva. Početni oblici bolesti očituju se osjećajem suhoće i boli u nosu, grloboljom, otežanim disanjem, kašljem i sl.; mogu nestati kada se prekine kontakt s Chromeom. Kod produljenog kontakta sa spojevima kroma razvijaju se znakovi kroničnog trovanja: glavobolja, slabost, dispepsija, gubitak težine i drugo. Pokvarene su funkcije želuca, jetre i gušterače. Mogući su bronhitis, bronhijalna astma, difuzna pneumoskleroza. Kada su izloženi kromu, na koži se mogu razviti dermatitis i ekcem. Prema nekim izvješćima, spojevi kroma, uglavnom Cr(III), imaju kancerogeno djelovanje.

Krom je mineral u tragovima koji se koristi u različitim oblicima. U bioaditivima to je obično njegov klorid ili pikolinat (sol se bolje apsorbira u crijevima). Kompleks prisutan u kvascu, poznat kao faktor tolerancije glukoze i uključuje krom, i tri aminokiseline - glutamin, glicin i cistein, dobro se apsorbira.

Korisna svojstva kroma i uloga u tijelu

Krom je neophodan za djelovanje inzulina. Ovaj hormon je odgovoran za transport glukoze iz krvi u stanice, gdje se ona "spaljuje" kako bi se oslobodila energija. Inzulin je učinkovit i pomaže u održavanju normalne razine šećera u krvi samo ako tijelo ima dovoljno kroma. Ovaj metal povećava broj inzulinskih receptora na staničnoj membrani. Povećavajući našu toleranciju na glukozu (sposobnost podnošenja njezine konzumacije bez negativnih zdravstvenih posljedica) povećanjem učinkovitosti inzulina, krom inhibira njegovu proizvodnju, a posljedično inhibira pretvorbu šećera u masti. To dovodi do smanjenja razine kolesterola u krvi (osobito "lošeg", tj. lipoproteina niske gustoće) i triglicerida.

Prevencija

Dodaci kroma smanjuju rizik od dijabetesa kod osoba otpornih na inzulin. Oni proizvode dovoljno inzulina, ali je osjetljivost stanica na njega smanjena. Kao rezultat toga, za održavanje normalne razine glukoze u krvi, gušterača mora lučiti povećane količine ovog enzima. No, čak ni oni možda neće biti dovoljni, pa se tada razvija dijabetes tipa II (neovisni o inzulinu) s viškom šećera u krvi, koji je obično popraćen pretilošću i hiperkolesterolemijom (povišenim kolesterolom) sa svim posljedicama koje iz toga proizlaze. Taj se rizik smanjuje profilaktičkom primjenom kroma, koji smanjuje inzulinsku rezistenciju i time povećava toleranciju glukoze.

Prednosti kroma

Stres, infekcija, povećana tjelesna aktivnost ubrzavaju "sagorijevanje" glukoze, a kao rezultat toga, mobilizaciju kroma, koji se intenzivnije izlučuje mokraćom. Isto se opaža kod hiperglikemijskih egzacerbacija u bolesnika s dijabetesom. Unos kroma hranom obično je jedva na razini, pa je u takvim situacijama preporučljivo uzimati njegove dodatke.

Indikacije i uporaba kroma, preporučena dnevna količina, kontraindikacije, izvori kroma u hrani

Ne postoje preporučene dnevne doze kroma, ali se vjeruje da se nedostatak kroma kod odraslih može spriječiti dozama od 50 do 200 mikrograma dnevno. Treba napomenuti da je čak i uz raznoliku, zdravu prehranu, dobivanje 200 mikrograma kroma dnevno iz hrane gotovo nemoguće. Standardni jelovnik obično nam daje 40-50 mcg / dan, a dijeta izgladnjivanja (na primjer, kada gubite težinu), naravno, manje.

- Manjak. Nedostatak kroma prepun je razdražljivosti, debljanja i poremećene osjetljivosti udova, kao i pogoršanja dijabetesa neovisnog o inzulinu.

Višak. Čini se da su dodaci kroma bezopasni. Međutim, njihove visoke doze otežavaju probavu i.

Indikacije za uporabu kroma

Poteškoće s probavom proteina, masti ili ugljikohidrata.

Povišene razine glukoze u krvi (rezistencija na inzulin, dijabetes tipa II).

Povišene razine "lošeg" kolesterola (lipoproteina niske gustoće) i triglicerida u krvi.

Kontraindikacije

Dijabetičari smiju uzimati krom samo nakon savjetovanja s liječnikom. Možda će morati prilagoditi svoje doze inzulina i/ili drugih lijekova koji su već propisani za njihovu bolest.

Načini primjene

Doze

Obično se krom u aditivima kombinira s drugim mineralima, pa je potrebno navesti njegovu količinu u pripravku prema natpisu na pakiranju. U jednoj tableti ili kapsuli treba biti od 25 do 200 mcg (više je opasno). Takvi dodaci prehrani uzimaju se kao opći tonik, kao i kod mršavljenja uz dijetu izgladnjivanja i za povećanje učinkovitosti inzulina.

"Nacionalno istraživačko politehničko sveučilište Tomsk"

Institut za geoekologiju i geokemiju prirodnih resursa

Krom

Po disciplini:

Kemija

Završeno:

učenica grupe 2G41 Tkacheva Anastasia Vladimirovna 29.10.2014.

Provjereno:

učitelj Stas Nikolaj Fedorovič

Položaj u periodnom sustavu

Krom- element bočne podskupine 6. skupine 4. razdoblja periodnog sustava kemijskih elemenata D. I. Mendeljejeva s atomskim brojem 24. Označen je simbolom Kr(lat. Krom). jednostavna tvar krom- tvrdi plavkasto-bijeli metal. Krom se ponekad naziva i crnim metalom.

Struktura atoma

17 Cl) 2) 8) 7 - dijagram strukture atoma

1s2s2p3s3p - elektronička formula

Atom se nalazi u razdoblju III, i ima tri energetske razine

Atom se nalazi u VII u skupini, u glavnoj podskupini - na vanjskoj energetskoj razini od 7 elektrona

Svojstva elementa

Fizička svojstva

Krom je bijeli sjajni metal s kubičnom rešetkom centriranom na tijelo, \u003d 0,28845 nm, karakteriziran tvrdoćom i krhkošću, gustoće od 7,2 g / cm 3, jedan od najtvrđih čistih metala (drugi nakon berilija, volframa i uran), s točkom taljenja od 1903 stupnja. I s točkom vrelišta od oko 2570 stupnjeva. C. Na zraku je površina kroma prekrivena oksidnim filmom, koji ga štiti od daljnje oksidacije. Dodatak ugljika kromu dodatno povećava njegovu tvrdoću.

Kemijska svojstva

Krom je u normalnim uvjetima inertan metal, kada se zagrije postaje prilično aktivan.

Interakcija s nemetalima

Kada se zagrije iznad 600°C, krom gori u kisiku:

4Cr + 3O 2 \u003d 2Cr 2 O 3.

Reagira s fluorom na 350°C, s klorom na 300°C, s bromom na temperaturi crvene topline, stvarajući krom (III) halogenide:

2Cr + 3Cl 2 = 2CrCl 3 .

Reagira s dušikom na temperaturama iznad 1000°C stvarajući nitride:

2Cr + N 2 = 2CrN

ili 4Cr + N 2 = 2Cr 2 N.

2Cr + 3S = Cr 2 S 3 .

Reagira s borom, ugljikom i silicijumom i stvara boride, karbide i silicide:

Cr + 2B = CrB 2 (moguće je stvaranje Cr 2 B, CrB, Cr 3 B 4, CrB 4),

2Cr + 3C \u003d Cr 2 C 3 (moguće je stvaranje Cr 23 C 6, Cr 7 B 3),

Cr + 2Si = CrSi 2 (moguće stvaranje Cr 3 Si, Cr 5 Si 3, CrSi).

Ne komunicira izravno s vodikom.

Interakcija s vodom

U fino mljevenom vrućem stanju, krom reagira s vodom, stvarajući krom (III) oksid i vodik:

2Cr + 3H 2 O \u003d Cr 2 O 3 + 3H 2

Interakcija s kiselinama

U elektrokemijskom nizu napona metala, krom je ispred vodika, on istiskuje vodik iz otopina neoksidirajućih kiselina:

Cr + 2HCl \u003d CrCl 2 + H 2;

Cr + H 2 SO 4 \u003d CrSO 4 + H 2.

U prisutnosti atmosferskog kisika nastaju soli kroma (III):

4Cr + 12HCl + 3O 2 = 4CrCl 3 + 6H2O.

Koncentrirane dušične i sumporne kiseline pasiviraju krom. Krom se u njima može otopiti samo jakim zagrijavanjem, stvaraju se soli kroma (III) i produkti redukcije kiseline:

2Cr + 6H2SO4 = Cr2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O;

Cr + 6HNO 3 \u003d Cr (NO 3) 3 + 3NO 2 + 3H 2 O.

Interakcija s alkalnim reagensima

U vodenim otopinama lužina, krom se ne otapa, on polako reagira s alkalijskim otapanjem pri čemu nastaje kromit i oslobađa vodik:

2Cr + 6KOH \u003d 2KCrO 2 + 2K 2 O + 3H 2.

Reagira s alkalnim topljenim oksidacijskim sredstvima, kao što je kalijev klorat, dok krom prelazi u kalijev kromat:

Cr + KClO 3 + 2KOH = K 2 CrO 4 + KCl + H 2 O.

Obnavljanje metala iz oksida i soli

Krom je aktivan metal, sposoban istisnuti metale iz otopina njihovih soli: 2Cr + 3CuCl 2 = 2CrCl 3 + 3Cu.

Svojstva jednostavne tvari

Stabilan na zraku zbog pasivacije. Iz istog razloga ne reagira sa sumpornom i dušičnom kiselinom. Na 2000 °C izgara stvarajući zeleni krom (III) oksid Cr 2 O 3 koji ima amfoterna svojstva.

Spojevi kroma sintetizirani su s borom (boridi Cr 2 B, CrB, Cr 3 B 4, CrB 2, CrB 4 i Cr 5 B 3), s ugljikom (karbidi Cr 23 C 6, Cr 7 C 3 i Cr 3 C 2 ), sa silicijem (silicidi Cr 3 Si, Cr 5 Si 3 i CrSi) i dušikom (nitridi CrN i Cr 2 N).

Cr(+2) spojevi

Oksidacijsko stanje +2 odgovara bazičnom oksidu CrO (crni). Cr 2+ soli (plave otopine) dobivaju se redukcijom Cr 3+ soli ili dikromata s cinkom u kiseloj sredini („vodik u vrijeme izolacije“):

Sve ove Cr 2+ soli su jaka redukcijska sredstva, do te mjere da istiskuju vodik iz vode nakon stajanja. Kisik u zraku, osobito u kiseloj sredini, oksidira Cr 2+, uslijed čega plava otopina brzo postaje zelena.

Smeđi ili žuti Cr(OH) 2 hidroksid precipitira kada se lužine dodaju otopinama krom(II) soli.

Sintetizirani su dihalidi kroma CrF 2 , CrCl 2 , CrBr 2 i CrI 2

Cr(+3) spojevi

Oksidacijsko stanje +3 odgovara amfoternom oksidu Cr 2 O 3 i hidroksidu Cr (OH) 3 (oba zelena). Ovo je najstabilnije oksidacijsko stanje kroma. Spojevi kroma u ovom oksidacijskom stanju imaju boju od prljavo ljubičaste (ion 3+) do zelene (anioni su prisutni u koordinacijskoj sferi).

Cr 3+ je sklon stvaranju dvostrukih sulfata oblika M I Cr (SO 4) 2 12H 2 O (stipsa)

Krom (III) hidroksid se dobiva djelovanjem s amonijakom na otopine kromovih (III) soli:

Cr+3NH+3H2O→Cr(OH)↓+3NH

Mogu se koristiti alkalijske otopine, ali u njihovom višku nastaje topljivi hidrokso kompleks:

Cr+3OH→Cr(OH)↓

Cr(OH)+3OH→

Spajanjem Cr 2 O 3 s lužinama dobivaju se kromit:

Cr2O3+2NaOH→2NaCrO2+H2O

Nekalcinirani krom (III) oksid otapa se u alkalnim otopinama i kiselinama:

Cr2O3+6HCl→2CrCl3+3H2O

Kada se spojevi kroma(III) oksidiraju u alkalnom mediju, nastaju spojevi kroma(VI):

2Na+3HO→2NaCrO+2NaOH+8HO

Ista stvar se događa kada se krom (III) oksid spoji s alkalijom i oksidacijskim sredstvima ili s lužinom u zraku (u ovom slučaju talina postaje žuta):

2Cr2O3+8NaOH+3O2→4Na2CrO4+4H2O

Spojevi kroma (+4)[

Pažljivim razlaganjem krom oksida (VI) CrO 3 u hidrotermalnim uvjetima dobiva se krom oksid (IV) CrO 2, koji je feromagnet i ima metalnu vodljivost.

Među kromovim tetrahalidima CrF 4 je stabilan, krom tetraklorid CrCl 4 postoji samo u parama.

Spojevi kroma (+6)

Oksidacijsko stanje +6 odgovara kiselom krom oksidu (VI) CrO 3 i nizu kiselina između kojih postoji ravnoteža. Najjednostavniji od njih su krom H 2 CrO 4 i dvokrom H 2 Cr 2 O 7 . Oni tvore dvije serije soli: žute kromate i narančaste dikromate.

Krom oksid (VI) CrO 3 nastaje interakcijom koncentrirane sumporne kiseline s otopinama dikromata. Tipičan kiseli oksid, u interakciji s vodom, stvara jake nestabilne kromne kiseline: krom H 2 CrO 4, dikrom H 2 Cr 2 O 7 i druge izopoli kiseline opće formule H 2 Cr n O 3n+1. Povećanje stupnja polimerizacije događa se smanjenjem pH, odnosno povećanjem kiselosti:

2CrO+2H→Cr2O+H2O

Ali ako se otopina lužine doda u narančastu otopinu K 2 Cr 2 O 7, kako boja ponovno požuti, budući da se kromat K 2 CrO 4 ponovno stvara:

Cr2O+2OH→2CrO+HO

Ne postiže visok stupanj polimerizacije, kao što se događa u volframu i molibdenu, budući da se polikromna kiselina razlaže na krom (VI) oksid i vodu:

H2CrnO3n+1→H2O+nCrO3

Topljivost kromata otprilike odgovara topljivosti sulfata. Konkretno, žuti barijev kromat BaCrO 4 precipitira kada se barijeve soli dodaju i otopinama kroma i dikromata:

Ba+CrO→BaCrO↓

2Ba+CrO+H2O→2BaCrO↓+2H

Formiranje krvavocrvenog, slabo topljivog srebrnog kromata koristi se za detekciju srebra u legurama pomoću kiseline za ispitivanje.

Poznati su krom pentafluorid CrF 5 i nestabilan krom heksafluorid CrF 6. Također su dobiveni hlapljivi krom oksihalidi CrO 2 F 2 i CrO 2 Cl 2 (kromil klorid).

Spojevi kroma(VI) su jaka oksidacijska sredstva, na primjer:

K2Cr2O7+14HCl→2CrCl3+2KCl+3Cl2+7H2O

Dodatak vodikovog peroksida, sumporne kiseline i organskog otapala (etera) dikromatima dovodi do stvaranja plavog krom peroksida CrO 5 L (L je molekula otapala), koji se ekstrahira u organski sloj; ova reakcija se koristi kao analitička.

• Oznaka - Cr (Chromium);
• Razdoblje - IV;
• Grupa - 6 (VIb);
• Atomska masa - 51,9961;
• Atomski broj - 24;
• Radijus atoma = 130 pm;
• Kovalentni polumjer = 118 pm;
• Raspodjela elektrona - 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 5 4s 1 ;
• talište = 1857°C;
• vrelište = 2672°C;
• Elektronegativnost (prema Paulingu / prema Alpredu i Rochovu) = 1,66 / 1,56;
• Oksidacijsko stanje: +6, +3, +2, 0;
• Gustoća (n.a.) \u003d 7,19 g / cm 3;
• Molarni volumen = 7,23 cm 3 / mol.

Krom (boja, boja) je prvi put pronađen na nalazištu zlata Berezovsky (Srednji Ural), prvi spomeni datiraju iz 1763. godine, u svom djelu "Prvi temelji metalurgije" M.V. Lomonosov ga naziva "crvena olovna ruda".

Riža. Struktura atoma kroma.

Elektronska konfiguracija atoma kroma je 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 5 4s 1 (vidi Elektronska struktura atoma). U stvaranju kemijskih veza s drugim elementima može sudjelovati 1 elektron koji se nalazi na vanjskoj 4s razini + 5 elektrona 3d podrazine (ukupno 6 elektrona), stoga u spojevima krom može poprimiti oksidacijska stanja od +6 do +1 (najčešći su +6 , +3, +2). Krom je kemijski neaktivan metal, s jednostavnim tvarima reagira samo na visokim temperaturama.

Fizička svojstva kroma:

• plavkasto-bijeli metal;
• vrlo tvrdi metal (u prisutnosti nečistoća);
• krhak kod n. god.;
• plastika (u svom čistom obliku).

Kemijska svojstva kroma

• pri t=300°C reagira s kisikom:
  4Cr + 3O 2 \u003d 2Cr 2 O 3;
• pri t>300°C reagira s halogenima, tvoreći smjese halogenida;
• pri t>400°C reagira sa sumporom i stvara sulfide:
  Cr + S = CrS;
• pri t=1000°C, fino mljeveni krom reagira s dušikom da nastane krom nitrid (poluvodič visoke kemijske otpornosti):
  2Cr + N2 = 2CrN;
• reagira s razrijeđenom klorovodičnom i sumpornom kiselinom i oslobađa vodik:
  Cr + 2HCl \u003d CrCl 2 + H 2;
  Cr + H 2 SO 4 \u003d CrSO 4 + H 2;
• tople koncentrirane dušične i sumporne kiseline otapaju krom.

S koncentriranom sumpornom i dušičnom kiselinom na n.o. krom ne reagira, krom se također ne otapa u aqua regia, važno je napomenuti da čisti krom ne reagira čak ni s razrijeđenom sumpornom kiselinom, razlog za ovu pojavu još nije utvrđen. Tijekom dugotrajnog skladištenja u koncentriranoj dušičnoj kiselini, krom je prekriven vrlo gustim oksidnim filmom (pasiviran) i prestaje reagirati s razrijeđenim kiselinama.

Spojevi kroma

Već je gore rečeno da su "omiljena" oksidacijska stanja kroma +2 (CrO, Cr (OH) 2), +3 (Cr 2 O 3, Cr (OH) 3), +6 (CrO 3, H 2 CrO 4).

Chrome je kromofora, tj. element koji daje boju tvari u kojoj se nalazi. Na primjer, u oksidacijskom stanju +3, krom daje lila-crvenu ili zelenu boju (rubin, spinel, smaragd, granat); u oksidacijskom stanju +6 - žuto-narančasta boja (krokoit).

Kromofori, osim kroma, su i željezo, nikal, titan, vanadij, mangan, kobalt, bakar – sve su to d-elementi.

Boja uobičajenih spojeva koji uključuju krom:

• krom u oksidacijskom stanju +2:
  • krom oksid CrO - crven;
  • krom fluorid CrF 2 - plavo-zeleni;
  • krom klorid CrCl 2 - nema boju;
  • krom bromid CrBr 2 - nema boju;
  • krom jodid CrI 2 - crveno-smeđi.
• krom u oksidacijskom stanju +3:
  • Cr 2 O 3 - zelena;
  • CrF 3 - svijetlo zelena;
  • CrCl 3 - ljubičasto-crvena;
  • CrBr 3 - tamno zelena;
  • CrI 3 - crna.
• krom u oksidacijskom stanju +6:
  • CrO 3 - crvena;
  • kalijev kromat K 2 CrO 4 - limun žuta;
  • amonijev kromat (NH 4) 2 CrO 4 - zlatno žuti;
  • kalcijev kromat CaCrO 4 - žuti;
  • olovni kromat PbCrO 4 - svijetlo smeđe-žuta.

Krom oksidi:

• Cr +2 O - bazični oksid;
• Cr 2 +3 O 3 - amfoterni oksid;
• Cr +6 O 3 - kiseli oksid.

Krom hidroksidi:

• ".

  Primjena kroma

  • kao aditiv za legiranje u taljenju legura otpornih na toplinu i koroziju;
  • za kromiranje metalnih proizvoda kako bi im se dala visoka otpornost na koroziju, otpornost na habanje i lijep izgled;
  • legure kroma-30 i kroma-90 koriste se u mlaznicama plazma plamenika i u zrakoplovnoj industriji.

Sadržaj članka

KROM– (Krom) Cr, kemijski element 6(VIb) skupine periodnog sustava. Atomski broj 24, atomska masa 51.996. Poznata su 24 izotopa kroma od 42 Cr do 66 Cr. Izotopi 52 Cr, 53 Cr, 54 Cr su stabilni. Izotopski sastav prirodnog kroma: 50 Cr (vrijeme poluraspada 1,8 10 17 godina) - 4,345%, 52 Cr - 83,489%, 53 Cr - 9,501%, 54 Cr - 2,365%. Glavna oksidacijska stanja su +3 i +6.

Godine 1761., profesor kemije na Sveučilištu u Sankt Peterburgu, Johann Gottlob Lehmann, u istočnom podnožju planine Ural u rudniku Berezovsky, otkrio je izvanredan crveni mineral, koji je, kad se zgnječio u prah, dao svijetložutu boju. Godine 1766. Leman je donio uzorke minerala u St. Nakon obrade kristala klorovodičnom kiselinom, dobio je bijeli talog, u kojem je našao olovo. Leman je mineral nazvao sibirsko crveno olovo (plomb rouge de Sibérie), sada se zna da je to krokoit (od grčkog "krokos" - šafran) - prirodni olovni kromat PbCrO 4.

Njemački putnik i prirodoslovac Peter Simon Pallas (1741.-1811.) predvodio je ekspediciju Petrogradske akademije znanosti u središnje regije Rusije i 1770. posjetio južni i srednji Ural, uključujući rudnik Berezovski i, poput Lehmana, postao zanima krokoit. Pallas je napisao: “Ovaj nevjerojatan mineral crvenog olova ne nalazi se ni u jednom drugom ležištu. Požuti kada se melje u prah i može se koristiti u minijaturnoj umjetnosti. Unatoč rijetkosti i poteškoćama isporuke krokoita iz rudnika Berezovsky u Europu (trajalo je gotovo dvije godine), upotreba minerala kao bojenja bila je cijenjena. U Londonu i Parizu krajem 17.st. svi plemići vozili su se u kočijama obojanim fino mljevenim krokoitom, osim toga, najbolji uzorci sibirskog crvenog olova dodani su u zbirke mnogih mineraloških ormara u Europi.

Godine 1796. uzorak krokoita došao je Nicolasu-Louisu Vauquelinu (1763-1829), profesoru kemije na Pariškoj mineraloškoj školi, koji je analizirao mineral, ali u njemu nije pronašao ništa osim oksida olova, željeza i aluminija. Nastavljajući proučavanje sibirskog crvenog olova, Vauquelin je prokuhao mineral s otopinom potaša i, nakon što je odvojio bijeli talog olovnog karbonata, dobio žutu otopinu nepoznate soli. Prilikom obrade olovnom soli nastao je žuti talog, sa živinom soli crveni, a dodavanjem kositar klorida otopina je postala zelena. Razgrađujući krokoit mineralnim kiselinama, dobio je otopinu "crvene olovne kiseline", čijim je isparavanjem dali rubin-crvene kristale (sada je jasno da se radi o anhidridu kroma). Nakon što sam ih kalcinirao ugljenom u grafitnom lončiću, nakon reakcije, našao sam puno spojenih sivih igličastih kristala do tada nepoznatog metala. Vauquelin je naveo visoku vatrostalnost metala i njegovu otpornost na kiseline.

Vauquelin je novi element nazvao krom (od grčkog crwma - boja, boja) s obzirom na mnoge raznobojne spojeve koje je formirao. Vauquelin je na temelju svojih istraživanja prvi put izjavio da je smaragdna boja nekog dragog kamenja posljedica primjesa spojeva kroma u njima. Na primjer, prirodni smaragd je beril tamne zelene boje u kojem je aluminij djelomično zamijenjen kromom.

Najvjerojatnije, Vauquelin nije dobio čisti metal, već njegove karbide, o čemu svjedoči iglasti oblik dobivenih kristala, ali Pariška akademija znanosti je ipak registrirala otkriće novog elementa, a sada se Vauquelin s pravom smatra otkrićem elementa. broj 24.

Jurij Krutjakov