Crom(lat. Cromiu), Cr, un element chimic din grupa VI a sistemului periodic Mendeleev, număr atomic 24, masă atomică 51,996; metal albastru-oțel.

Izotopi naturali stabili: 50 Cr (4,31%), 52 Cr (87,76%), 53 Cr (9,55%) și 54 Cr (2,38%). Dintre izotopii radioactivi artificiali, cel mai important este 51 Cr (timp de înjumătățire T ½ = 27,8 zile), care este folosit ca trasor izotop.

Referință istorică. Cromul a fost descoperit în 1797 de LN Vauquelin în mineralul crocoit - cromat natural de plumb РbCrО 4 . Chrome și-a primit numele de la cuvântul grecesc chroma - culoare, vopsea (din cauza varietății de culori ale compușilor săi). Independent de Vauquelin, cromul a fost descoperit în crocoit în 1798 de către omul de știință german M. G. Klaproth.

Distribuția cromului în natură. Conținutul mediu de crom din scoarța terestră (clarke) este de 8,3·10 -3%. Acest element este probabil mai caracteristic mantalei Pământului, deoarece rocile ultramafice, despre care se crede că sunt cel mai apropiate ca compoziție de mantaua Pământului, sunt îmbogățite în Crom (2·10 -4%). Cromul formează minereuri masive și diseminate în rocile ultramafice; cu acestea se asociază formarea celor mai mari zăcăminte de Crom. În rocile de bază, conținutul de Crom ajunge la doar 2 10 -2%, în rocile acide - 2,5 10 -3%, în rocile sedimentare (gresii) - 3,5 10 -3%, șisturi - 9 10 -3 %. Cromul este un migrator de apă relativ slab; Conținutul de crom în apa de mare este de 0,00005 mg/l.

În general, Cromul este un metal din zonele adânci ale Pământului; meteoriții pietroși (analogi ai mantalei) sunt și ei îmbogățiți în Crom (2,7·10 -1%). Sunt cunoscute peste 20 de minerale de crom. Doar spinelele de crom (până la 54% Cr) sunt de importanță industrială; în plus, cromul este conținut într-o serie de alte minerale care însoțesc adesea minereurile de crom, dar nu au valoare practică în sine (uvarovit, volkonskoit, kemerit, fuchsite).

Proprietățile fizice ale cromului. Cromul este un metal dur, greu, refractar. Pure Chrome este plastic. Cristalizează într-o rețea centrată pe corp, a = 2,885Å (20 °C); la 1830°C, este posibilă transformarea într-o modificare cu o rețea centrată pe față, a = 3,69 Å.

Raza atomică 1,27 Å; razele ionice Cr2+ 0,83 Å, Cr3+ 0,64 Å, Cr6+ 0,52 Å. Densitate 7,19 g/cm3; t pl 1890 °C; t kip 2480 °C. Capacitate termică specifică 0,461 kJ/(kg K) (25°C); coeficientul termic de dilatare liniară 8,24 10 -6 (la 20 °C); coeficient de conductivitate termică 67 W/(m K) (20 °С); rezistivitate electrică 0,414 μm m (20 °C); coeficientul termic al rezistenţei electrice în intervalul 20-600 °C este 3,01·10 -3 . Cromul este antiferomagnetic, susceptibilitatea magnetică specifică este de 3,6·10 -6. Duritatea cromului de înaltă puritate conform Brinell este de 7-9 MN / m 2 (70-90 kgf / cm 2).

Proprietățile chimice ale cromului. Configurația electronică externă a atomului de crom este 3d 5 4s 1 . În compuși, prezintă de obicei stări de oxidare +2, +3, +6, dintre care Cr 3+ este cel mai stabil; sunt cunoscuți compuși individuali în care Cromul are stări de oxidare +1, +4, +5. Cromul este inactiv din punct de vedere chimic. În condiții normale, este rezistent la oxigen și umiditate, dar se combină cu fluorul, formând CrF 3 . Peste 600 °C, interacționează cu vaporii de apă, dând Cr 2 O 3; azot - Cr2N, CrN; carbon - Cr23C6, Cr7C3, Cr3C2; gri - Cr 2 S 3. Când este fuzionat cu bor, formează borură de CrB; cu siliciu formează siliciuri Cr 3 Si, Cr 2 Si 3, CrSi 2. Cromul formează aliaje cu multe metale. Interacțiunea cu oxigenul decurge destul de activ la început, apoi încetinește brusc din cauza formării unei pelicule de oxid pe suprafața metalului. La 1200°C, pelicula se descompune și oxidarea continuă rapid din nou. Cromul se aprinde în oxigen la 2000°C pentru a forma oxidul de crom (III) verde închis Cr2O3. Pe lângă oxidul (III), există și alți compuși cu oxigen, precum CrO, CrO 3 obținuți indirect. Cromul reacționează ușor cu soluțiile diluate de acizi clorhidric și sulfuric pentru a forma clorură și sulfat de crom și eliberează hidrogen; acva regia și acid azotic pasiv Crom.

Odată cu creșterea gradului de oxidare cresc proprietățile acide și oxidante ale Cromului.Derivații Cr 2+ sunt agenți reducători foarte puternici. Ionul Cr 2+ se formează în prima etapă de dizolvare a Cromului în acizi sau în timpul reducerii Cr 3+ într-o soluție acidă cu zinc. Hidrat de azot Cr(OH)2 în timpul deshidratării trece în Cr2O3. Compușii Cr 3+ sunt stabili în aer. Pot fi atât agenți reducători, cât și oxidanți. Cr 3+ poate fi redus într-o soluție acidă cu zinc la Cr 2+ sau oxidat într-o soluție alcalină la CrO 4 2- cu brom și alți agenți oxidanți. Hidroxidul Cr (OH) 3 (mai precis, Cr 2 O 3 nH 2 O) este un compus amfoter care formează săruri cu cationul Cr 3+ sau săruri ale acidului cromic HCrO 2 - cromiți (de exemplu, KC-O 2, NaCrO). 2). Compușii Cr 6+: anhidrida cromică CrO 3, acizii cromici și sărurile acestora, dintre care cei mai importanți sunt cromații și dicromații - agenți oxidanți puternici. Cromul formează un număr mare de săruri cu acizii care conțin oxigen. Compușii complecși de crom sunt cunoscuți; compuși complecși ai Cr 3+ sunt deosebit de numeroși, în care Cromul are un număr de coordonare de 6. Există un număr semnificativ de compuși cu peroxid de crom

Obțineți Chrome.În funcție de scopul utilizării, cromul se obține în diferite grade de puritate. Materia primă este de obicei spinelele de crom, care sunt îmbogățite și apoi topite cu potasiu (sau sifon) în prezența oxigenului atmosferic. În ceea ce privește componenta principală a minereurilor care conțin Cr 3 +, reacția este următoarea:

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

Cromatul de potasiu rezultat K 2 CrO 4 este levigat cu apă fierbinte şi acţiunea H 2 SO 4 îl transformă în dicromat K 2 Cr 2 O 7 . În plus, prin acțiunea unei soluții concentrate de H 2 SO 4 asupra K 2 Cr 2 O 7 se obține anhidrida cromică C 2 O 3 sau prin încălzirea K 2 Cr 2 O 7 cu sulf - Oxid de crom (III) C 2 O 3.

Cel mai pur Crom se obţine în condiţii industriale fie prin electroliza soluţiilor apoase concentrate de CrO 3 sau Cr 2 O 3 care conţin H 2 SO 4 , fie prin electroliza sulfatului de crom Cr 2 (SO 4) 3 . În acest caz, cromul este precipitat pe un catod din aluminiu sau oțel inoxidabil. Purificarea completă a impurităților se realizează prin tratarea cromului cu hidrogen foarte pur la temperatură ridicată (1500-1700 °C).

De asemenea, este posibil să se obțină Crom pur prin electroliza topiturii de CrF 3 sau CrCl 3 amestecate cu fluoruri de sodiu, potasiu, calciu la o temperatură de aproximativ 900 °C într-o atmosferă de argon.

Cromul se obţine în cantităţi mici prin reducerea Cr 2 O 3 cu aluminiu sau siliciu. În metoda aluminotermă, un amestec preîncălzit de Cr 2 O 3 și pulbere sau așchii de Al cu adăugarea unui agent oxidant este încărcat într-un creuzet, unde reacția este inițiată prin aprinderea unui amestec de Na 2 O 2 și Al până la creuzet. este umplut cu crom și zgură. Cromul este topit silicotermic în cuptoarele cu arc. Puritatea cromului rezultat este determinată de conținutul de impurități în Cr2O3 și în Al sau Si utilizat pentru recuperare.

În industrie, aliajele de crom sunt produse pe scară largă - ferocrom și silicocrom.

Aplicare crom. Utilizarea cromului se bazează pe rezistența sa la căldură, duritate și rezistență la coroziune. Cel mai mult, cromul este folosit pentru topirea oțelurilor cu crom. Cromul alumino- și silicotermic este utilizat pentru topirea nicromului, nimonicului, a altor aliaje de nichel și a stellitului.

O cantitate semnificativă de crom este utilizată pentru acoperirile decorative rezistente la coroziune. Pulberea de crom a fost utilizată pe scară largă în producția de produse metalo-ceramice și materiale pentru electrozi de sudare. Cromul sub formă de ion Cr 3+ este o impuritate în rubin, care este folosit ca piatră prețioasă și material laser. Compușii de crom sunt utilizați pentru a grava țesăturile în timpul vopsirii. Unele săruri de crom sunt folosite ca ingredient în soluțiile de tăbăcire din industria pielii; PbCrO 4 , ZnCrO 4 , SrCrO 4 - ca vopsele de artă. Produsele refractare cromit-magnezit sunt fabricate dintr-un amestec de cromit și magnezit.

Compușii cromului (în special derivații Cr 6 +) sunt toxici.

Crom în corp. Cromul este unul dintre elementele biogene care este inclus constant în țesuturile plantelor și animalelor. Conținutul mediu de crom în plante este de 0,0005% (92-95% din crom se acumulează în rădăcini), la animale - de la zece miimi la zece milioane de procente. La organismele planctonice, coeficientul de acumulare al Cromului este enorm - 10 000-26 000. Plantele mai înalte nu tolerează concentrații de Crom peste 3-10 -4 mol/l. În frunze, este prezent ca un complex cu greutate moleculară mică, care nu este asociat cu structurile subcelulare. La animale, cromul este implicat în metabolismul lipidelor, proteinelor (parte a enzimei tripsină), carbohidraților (o componentă structurală a factorului rezistent la glucoză). Principala sursă de crom în corpul animalelor și al oamenilor este hrana. O scădere a conținutului de crom din alimente și sânge duce la o scădere a ratei de creștere, o creștere a colesterolului din sânge și o scădere a sensibilității țesuturilor periferice la insulină.

Intoxicația cu crom și compușii săi apar în timpul producerii lor; în inginerie mecanică (acoperiri galvanizate); metalurgie (aditivi de aliaje, aliaje, materiale refractare); la fabricarea pieilor, vopselelor etc. Toxicitatea compuşilor cromului depinde de structura lor chimică: dicromaţii sunt mai toxici decât cromaţii, compuşii Cr (VI) sunt mai toxici decât compuşii Cr (II), Cr (III). Formele inițiale ale bolii se manifestă printr-o senzație de uscăciune și durere la nivelul nasului, durere în gât, dificultăți de respirație, tuse etc.; acestea pot dispărea atunci când contactul cu Chrome este întrerupt. La contactul prelungit cu compușii de crom, se dezvoltă semne de otrăvire cronică: dureri de cap, slăbiciune, dispepsie, scădere în greutate și altele. Funcțiile stomacului, ficatului și pancreasului sunt rupte. Sunt posibile bronșita, astmul bronșic, pneumoscleroza difuză. Când sunt expuse la crom, dermatita și eczema se pot dezvolta pe piele. Potrivit unor rapoarte, compușii de crom, în principal Cr(III), au un efect cancerigen.

Cromul este un oligomineral care este folosit sub diferite forme. În bioaditivi, aceasta este de obicei clorura sau picolinat (sare absorbită mai bine de intestine). Complexul prezent în drojdie, cunoscut sub numele de factor de toleranță la glucoză, este bine absorbit și include crom și trei aminoacizi - glutamina, glicină și cisteină.

Proprietățile utile ale cromului și rolul în organism

Cromul este esențial pentru ca insulina să funcționeze. Acest hormon este responsabil de transportul glucozei din sânge către celule, unde este „ars” pentru a elibera energie. Insulina este eficientă și ajută la menținerea nivelului normal de zahăr din sânge numai dacă organismul are suficient crom. Acest metal crește numărul de receptori de insulină de pe membrana celulară. Prin creșterea toleranței noastre la glucoză (capacitatea de a tolera consumul acesteia fără consecințe negative asupra sănătății) prin creșterea eficacității insulinei, cromul inhibă producția acesteia și, ca urmare, inhibă conversia zahărului în grăsimi. Acest lucru duce la o scădere a nivelurilor sanguine de colesterol (în special „rău”, adică lipoproteine ​​cu densitate joasă) și trigliceride.

Prevenirea

Suplimentele de crom reduc riscul de diabet la persoanele rezistente la insulină. Ele produc suficientă insulină, dar sensibilitatea celulelor la aceasta este redusă. Ca urmare, pentru a menține nivelurile normale de glucoză din sânge, pancreasul trebuie să secrete cantități crescute din această enzimă. Cu toate acestea, chiar și acestea pot să nu fie suficiente, iar apoi diabetul de tip II (non-insulinodependent) se dezvoltă cu exces de zahăr din sânge, care este de obicei însoțit de obezitate și hipercolesterolemie (colesterol ridicat) cu toate consecințele care decurg. Acest risc este redus prin utilizarea profilactică a cromului, care reduce rezistența la insulină și astfel crește toleranța la glucoză.

Beneficiile cromului

Stresul, infecția, creșterea activității fizice accelerează „arderea” glucozei și, ca urmare, mobilizarea cromului, care este mai intens excretat în urină. Același lucru se observă în exacerbările hiperglicemice la pacienții diabetici. Aportul de crom din alimente este de obicei abia la standard, așa că în astfel de situații este indicat să luați suplimentele acestuia.

Indicații și utilizări ale cromului, doza zilnică recomandată, contraindicații, surse alimentare de crom

Nu există doze zilnice recomandate pentru crom, dar se crede că deficitul de crom la adulți poate fi prevenit prin doze de 50 până la 200 de micrograme pe zi. Trebuie remarcat faptul că, chiar și cu o dietă variată, sănătoasă, obținerea a 200 de micrograme de crom pe zi din alimente este aproape imposibilă. Meniul standard ne oferă de obicei 40-50 mcg / zi și o dietă de foame (de exemplu, atunci când slăbiți), desigur, mai puțin.

- Defect. Deficiența de crom este plină de iritabilitate, creștere în greutate și sensibilitate afectată a membrelor, precum și exacerbarea diabetului nedependent de insulină.

Exces. Suplimentele de crom par a fi inofensive. Cu toate acestea, dozele lor mari îngreunează digerarea și.

Indicații pentru utilizarea cromului

Dificultate la digerarea proteinelor, grăsimilor sau carbohidraților.

Niveluri crescute de glucoză din sânge (rezistență la insulină, diabet de tip II).

Niveluri crescute în sânge de colesterol „rău” (lipoproteine ​​cu densitate scăzută) și trigliceride.

Contraindicatii

Pacienții diabetici ar trebui să ia crom numai după consultarea medicului. Este posibil să fie nevoie să-și ajusteze dozele de insulină și/sau alte medicamente deja prescrise pentru boala lor.

Metode de aplicare

Doze

De obicei, cromul din aditivi este combinat cu alte minerale, așa că este necesar să specificați cantitatea acestuia în preparat conform inscripției de pe ambalaj. Într-o tabletă sau capsulă ar trebui să fie de la 25 la 200 mcg (mai mult este periculos). Astfel de suplimente alimentare sunt luate ca tonic general, precum și atunci când slăbești cu o dietă de foame și pentru a crește eficacitatea insulinei.

„Universitatea Politehnică Națională din Tomsk”

Institutul de Geoecologie și Geochimie a Resurselor Naturale

Crom

După disciplină:

Chimie

Efectuat:

elevă grupa 2G41 Tkacheva Anastasia Vladimirovna 29.10.2014

Verificat:

profesorul Stas Nikolay Fedorovich

Poziția în sistemul periodic

Crom- un element dintr-un subgrup lateral al grupei a 6-a a perioadei a 4-a a sistemului periodic de elemente chimice a lui D. I. Mendeleev cu număr atomic 24. Este indicat prin simbol Cr(lat. Crom). substanță simplă crom- metal dur alb-albăstrui. Cromul este uneori denumit metal feros.

Structura atomului

17 Cl) 2) 8) 7 - diagrama structurii atomului

1s2s2p3s3p - formula electronica

Atomul este situat în perioada III și are trei niveluri de energie

Atomul este situat în VII în grup, în subgrupul principal - la nivelul de energie externă de 7 electroni

Proprietățile elementului

Proprietăți fizice

Cromul este un metal alb strălucitor cu o rețea cubică centrată pe corp, o \u003d 0,28845 nm, caracterizată prin duritate și fragilitate, cu o densitate de 7,2 g / cm 3, unul dintre cele mai dure metale pure (al doilea numai după beriliu, wolfram și uraniu), cu un punct de topire de 1903 grade. Și cu un punct de fierbere de aproximativ 2570 de grade. C. În aer, suprafața cromului este acoperită cu o peliculă de oxid, care o protejează de oxidarea ulterioară. Adăugarea de carbon la crom crește și mai mult duritatea acestuia.

Proprietăți chimice

Cromul în condiții normale este un metal inert, când este încălzit devine destul de activ.

Interacțiunea cu nemetale

Când este încălzit peste 600°C, cromul arde în oxigen:

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

Reacționează cu fluorul la 350°C, cu clorul la 300°C, cu bromul la o temperatură de căldură roșie, formând halogenuri de crom (III):

2Cr + 3Cl2 = 2CrCl3.

Reacționează cu azotul la temperaturi peste 1000°C pentru a forma nitruri:

2Cr + N2 = 2CrN

sau 4Cr + N2 = 2Cr2N.

2Cr + 3S = Cr2S3.

Reacționează cu borul, carbonul și siliciul formând boruri, carburi și siliciuri:

Cr + 2B = CrB 2 (formarea de Cr 2 B, CrB, Cr 3 B 4, CrB 4 este posibilă),

2Cr + 3C \u003d Cr 2 C 3 (formarea Cr 23 C 6, Cr 7 B 3 este posibilă),

Cr + 2Si = CrSi 2 (posibilă formare de Cr3Si, Cr5Si3, CrSi).

Nu interacționează direct cu hidrogenul.

Interacțiunea cu apa

În stare fierbinte măcinată fin, cromul reacţionează cu apa, formând oxid de crom (III) şi hidrogen:

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

Interacțiunea cu acizii

În seria electrochimică de tensiuni ale metalelor, cromul este înaintea hidrogenului, înlocuiește hidrogenul din soluțiile de acizi neoxidanți:

Cr + 2HCl \u003d CrCl2 + H2;

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

În prezența oxigenului atmosferic, se formează sărurile de crom (III):

4Cr + 12HCI + 3O2 = 4CrCl3 + 6H2O.

Acizii azotic și sulfuric concentrați pasivează cromul. Cromul se poate dizolva în ele numai cu încălzire puternică, se formează săruri de crom (III) și produși de reducere a acidului:

2Cr + 6H2S04 = Cr2 (S04)3 + 3S02 + 6H20;

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

Interacțiunea cu reactivii alcalini

În soluțiile apoase de alcalii, cromul nu se dizolvă; reacţionează lent cu topiturile alcaline pentru a forma cromiți și eliberează hidrogen:

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

Reacționează cu topiturile alcaline ale agenților oxidanți, cum ar fi cloratul de potasiu, în timp ce cromul trece în cromat de potasiu:

Cr + KClO3 + 2KOH = K2CrO4 + KCl + H2O.

Recuperarea metalelor din oxizi și săruri

Cromul este un metal activ, capabil să înlocuiască metalele din soluțiile sărurilor lor: 2Cr + 3CuCl 2 = 2CrCl 3 + 3Cu.

Proprietățile unei substanțe simple

Stabil în aer datorită pasivării. Din același motiv, nu reacționează cu acizii sulfuric și azotic. La 2000 °C, arde cu formarea de oxid de crom (III) verde Cr 2 O 3, care are proprietăți amfotere.

Compuși sintetizați ai cromului cu bor (boruri Cr 2 B, CrB, Cr 3 B 4, CrB 2, CrB 4 și Cr 5 B 3), cu carbon (carburi Cr 23 C 6, Cr 7 C 3 și Cr 3 C 2) , cu siliciu (siliciuri Cr 3 Si, Cr 5 Si 3 şi CrSi) şi azot (nitruri CrN şi Cr 2 N).

Compuși Cr(+2).

Starea de oxidare +2 corespunde oxidului bazic CrO (negru). Sărurile de Cr 2+ (soluții albastre) se obțin prin reducerea sărurilor de Cr 3+ sau dicromaților cu zinc într-un mediu acid („hidrogen în momentul izolării”):

Toate aceste săruri de Cr 2+ sunt agenți reducători puternici, în măsura în care înlocuiesc hidrogenul din apă la repaus. Oxigenul din aer, mai ales într-un mediu acid, oxidează Cr 2+, drept urmare soluția albastră devine rapid verde.

Hidroxidul de Cr(OH)2 maro sau galben precipită atunci când se adaugă alcalii la soluțiile de săruri de crom(II).

Au fost sintetizate dihalogenuri de crom CrF 2 , CrCl 2 , CrBr 2 și CrI 2

Compuși Cr(+3).

Starea de oxidare +3 corespunde oxidului amfoter Cr 2 O 3 și hidroxidului Cr (OH) 3 (ambele verzi). Aceasta este cea mai stabilă stare de oxidare a cromului. Compușii cromului în această stare de oxidare au o culoare de la violet murdar (ion 3+) la verde (anionii sunt prezenți în sfera de coordonare).

Cr 3+ este predispus la formarea de sulfați dubli de forma M I Cr (SO 4) 2 12H 2 O (aun)

Hidroxidul de crom (III) se obține prin acționarea cu amoniac asupra soluțiilor de săruri de crom (III):

Cr+3NH+3H2O→Cr(OH)↓+3NH

Se pot folosi soluții alcaline, dar în excesul lor se formează un complex hidroxo solubil:

Cr+3OH→Cr(OH)↓

Cr(OH)+3OH→

Prin fuzionarea Cr 2 O 3 cu alcalii se obțin cromiți:

Cr2O3+2NaOH→2NaCrO2+H2O

Oxidul de crom (III) necalcinat se dizolvă în soluții alcaline și în acizi:

Cr2O3+6HCl→2CrCl3+3H2O

Când compușii de crom (III) sunt oxidați într-un mediu alcalin, se formează compușii de crom (VI):

2Na+3HO→2NaCrO+2NaOH+8HO

Același lucru se întâmplă atunci când oxidul de crom (III) este fuzionat cu alcali și agenți oxidanți sau cu alcalii în aer (topirea devine galbenă în acest caz):

2Cr2O3+8NaOH+3O2→4Na2CrO4+4H2O

Compuși ai cromului (+4)[

Prin descompunerea atentă a oxidului de crom (VI) CrO 3 în condiții hidrotermale, se obține oxidul de crom (IV) CrO 2 , care este un feromagnet și are conductivitate metalică.

Dintre tetrahalogenurile de crom, CrF 4 este stabil, tetraclorura de crom CrCl 4 există numai în vapori.

Compuși ai cromului (+6)

Starea de oxidare +6 corespunde oxidului de crom acid (VI) CrO 3 și unui număr de acizi între care există un echilibru. Cele mai simple dintre ele sunt H 2 CrO 4 cromic și H 2 Cr 2 O 7 bicrom. Ele formează două serii de săruri: cromați galbeni și, respectiv, bicromați portocalii.

Oxidul de crom (VI) CrO 3 se formează prin interacțiunea acidului sulfuric concentrat cu soluții de dicromați. Un oxid acid tipic, atunci când interacționează cu apa, formează acizi cromici puternici instabili: H 2 CrO 4 cromic, H 2 Cr 2 O 7 dicromic și alți acizi izopoli cu formula generală H 2 Cr n O 3n+1. O creștere a gradului de polimerizare are loc cu o scădere a pH-ului, adică o creștere a acidității:

2CrO+2H→Cr2O+H2O

Dar dacă se adaugă o soluție alcalină la o soluție portocalie de K 2 Cr 2 O 7, cum devine din nou culoarea galbenă, deoarece se formează din nou cromat K 2 CrO 4:

Cr2O+2OH→2CrO+HO

Nu atinge un grad ridicat de polimerizare, așa cum se întâmplă în wolfram și molibden, deoarece acidul policromic se descompune în oxid de crom (VI) și apă:

H2CrnO3n+1→H2O+nCrO3

Solubilitatea cromaților corespunde aproximativ cu solubilitatea sulfaților. În special, cromat de bariu galben BaCrO 4 precipită atunci când sărurile de bariu sunt adăugate atât la soluții de cromat, cât și de dicromat:

Ba+CrO→BaCrO↓

2Ba+CrO+H2O→2BaCrO↓+2H

Formarea unui cromat de argint roșu-sânge, slab solubil este utilizată pentru a detecta argintul în aliaje folosind acidul de testare.

Sunt cunoscute pentafluorura de crom CrF 5 și hexafluorura de crom instabilă CrF 6. S-au obţinut de asemenea oxihalogenuri volatile de crom CrO 2 F 2 şi CrO 2 Cl 2 (clorură de cromil).

Compușii de crom (VI) sunt agenți puternici de oxidare, de exemplu:

K2Cr2O7+14HCl→2CrCl3+2KCl+3Cl2+7H2O

Adăugarea de peroxid de hidrogen, acid sulfuric și un solvent organic (eter) la dicromați duce la formarea peroxidului de crom albastru CrO 5 L (L este o moleculă de solvent), care este extras în stratul organic; această reacție este folosită ca una analitică.

• Denumire - Cr (Crom);
• Perioada - IV;
• Grupa - 6 (VIb);
• Masa atomică - 51,9961;
• Numărul atomic - 24;
• Raza unui atom = 130 pm;
• Raza covalentă = 118 pm;
• Distribuția electronilor - 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 5 4s 1 ;
• punct de topire = 1857°C;
• punct de fierbere = 2672°C;
• Electronegativitatea (după Pauling / după Alpred și Rochov) = 1,66 / 1,56;
• Stare de oxidare: +6, +3, +2, 0;
• Densitate (n.a.) \u003d 7,19 g / cm 3;
• Volumul molar = 7,23 cm 3 / mol.

Cromul (culoare, vopsea) a fost găsit pentru prima dată la zăcământul de aur Berezovsky (Uralul Mijlociu), primele mențiuni datează din 1763, în lucrarea sa „Primele fundații ale metalurgiei” M.V. Lomonosov îl numește „minereu roșu de plumb”.

Orez. Structura atomului de crom.

Configurația electronică a atomului de crom este 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 5 4s 1 (vezi Structura electronică a atomilor). La formarea legăturilor chimice cu alte elemente, 1 electron situat la nivelul exterior 4s + 5 electroni ai subnivelului 3d (6 electroni în total), poate participa, prin urmare, în compuși, cromul poate lua stări de oxidare de la +6 la +1 (cele mai frecvente sunt +6, +3, +2). Cromul este un metal inactiv din punct de vedere chimic, reactioneaza cu substante simple doar la temperaturi ridicate.

Proprietățile fizice ale cromului:

• metal alb-albăstrui;
• metal foarte dur (în prezența impurităților);
• fragil la n. y.;
• plastic (în forma sa pură).

Proprietățile chimice ale cromului

• la t=300°C reactioneaza cu oxigenul:
  4Cr + 3O 2 \u003d 2Cr 2 O 3;
• la t>300°C reacţionează cu halogenii, formând amestecuri de halogenuri;
• la t>400°C reacţionează cu sulful formând sulfuri:
  Cr + S = CrS;
• la t=1000°C, cromul măcinat fin reacționează cu azotul pentru a forma nitrură de crom (un semiconductor cu rezistență chimică ridicată):
  2Cr + N2 = 2CrN;
• reacționează cu acizii clorhidric și sulfuric diluați pentru a elibera hidrogen:
  Cr + 2HCl \u003d CrCl2 + H2;
  Cr + H2SO4 \u003d CrSO4 + H2;
• acizii azotic și sulfuric concentrați calde dizolvă cromul.

Cu acid sulfuric și azotic concentrat la n.o. cromul nu interacționează, nici cromul nu se dizolvă în acva regia, este de remarcat faptul că cromul pur nu reacționează nici măcar cu acid sulfuric diluat, motivul acestui fenomen nu a fost încă stabilit. În timpul depozitării pe termen lung în acid azotic concentrat, cromul este acoperit cu o peliculă de oxid foarte densă (pasivată) și încetează să reacționeze cu acizii diluați.

Compuși ai cromului

S-a spus deja mai sus că stările de oxidare „favorite” ale cromului sunt +2 (CrO, Cr (OH) 2), +3 (Cr 2 O 3, Cr (OH) 3), +6 (CrO 3, H). 2CrO4).

Chrome este cromofor, adică un element care dă culoare substanței în care este conținut. De exemplu, în starea de oxidare +3, cromul dă o culoare roșu-liliac sau verde (rubin, spinel, smarald, granat); în stare de oxidare +6 - culoare galben-portocalie (crocoit).

Cromoforii, pe lângă crom, sunt și fier, nichel, titan, vanadiu, mangan, cobalt, cupru - toate acestea sunt elemente d.

Culoarea compușilor obișnuiți care includ crom:

• crom în stare de oxidare +2:
  • oxid de crom CrO - roșu;
  • fluorură de crom CrF 2 - albastru-verde;
  • clorură de crom CrCl 2 - nu are culoare;
  • bromură de crom CrBr 2 - nu are culoare;
  • iodură de crom CrI 2 - roşu-brun.
• crom în stare de oxidare +3:
  • Cr2O3 - verde;
  • CrF 3 - verde deschis;
  • CrCl 3 - violet-rosu;
  • CrBr 3 - verde închis;
  • CrI 3 - negru.
• crom în stare de oxidare +6:
  • CrO 3 - roșu;
  • cromat de potasiu K 2 CrO 4 - galben lămâie;
  • cromat de amoniu (NH 4 ) 2 CrO 4 - galben auriu;
  • cromat de calciu CaCrO 4 - galben;
  • cromat de plumb PbCrO 4 - maro deschis-galben.

Oxizii de crom:

• Cr +2 O - oxid bazic;
• Cr2+3O3 - oxid amfoter;
• Cr +6 O 3 - oxid acid.

Hidroxizi de crom:

• ".

  Aplicarea cromului

  • ca aditiv de aliere în topirea aliajelor rezistente la căldură și la coroziune;
  • pentru cromarea produselor metalice pentru a le oferi rezistență ridicată la coroziune, rezistență la abraziune și un aspect frumos;
  • Aliajele de crom-30 și crom-90 sunt utilizate în duzele pistoletului cu plasmă și în industria aviației.

Conținutul articolului

CROM– (Crom) Cr, element chimic 6(VIb) din grupa sistemului periodic. Numărul atomic 24, masa atomică 51.996. Există 24 de izotopi cunoscuți ai cromului de la 42 Cr la 66 Cr. Izotopii 52 Cr, 53 Cr, 54 Cr sunt stabili. Compoziția izotopică a cromului natural: 50 Cr (timp de înjumătățire 1,8 10 17 ani) - 4,345%, 52 Cr - 83,489%, 53 Cr - 9,501%, 54 Cr - 2,365%. Principalele stări de oxidare sunt +3 și +6.

În 1761, un profesor de chimie la Universitatea din Sankt Petersburg, Johann Gottlob Lehmann, la poalele estice ale Munților Urali, la mina Berezovsky, a descoperit un mineral roșu remarcabil, care, zdrobit în pulbere, a dat o culoare galben strălucitor. În 1766, Leman a adus mostre din mineral la Sankt Petersburg. După tratarea cristalelor cu acid clorhidric, a obţinut un precipitat alb, în ​​care a găsit plumb. Leman a numit mineralul plumb roșu siberian (plomb rouge de Sibérie), acum se știe că era crocoit (din grecescul „krokos” - șofran) - cromat natural de plumb PbCrO 4.

Călătorul și naturalistul german Peter Simon Pallas (1741-1811) a condus expediția Academiei de Științe din Sankt Petersburg în regiunile centrale ale Rusiei și în 1770 a vizitat Uralul de Sud și de Mijloc, inclusiv mina Berezovsky și, ca și Lehman, a devenit interesat de crocoit. Pallas a scris: „Acest mineral uimitor de plumb roșu nu se găsește în niciun alt depozit. Devine galben atunci când măcina în pulbere și poate fi folosit în arta în miniatură. În ciuda rarității și dificultății de a livra crocoit din mina Berezovsky în Europa (a durat aproape doi ani), a fost apreciată utilizarea mineralului ca materie colorantă. La Londra și Paris la sfârșitul secolului al XVII-lea. toți nobilii s-au plimbat în trăsuri pictate cu crocoit măcinat fin, în plus, cele mai bune mostre de plumb roșu siberian au fost adăugate la colecțiile multor cabinete mineralogice din Europa.

În 1796, un eșantion de crocoit i-a venit lui Nicolas-Louis Vauquelin (1763–1829), profesor de chimie la Școala Mineralogică din Paris, care a analizat mineralul, dar nu a găsit nimic în el, în afară de oxizi de plumb, fier și aluminiu. Continuând studiul plumbului roșu siberian, Vauquelin a fiert mineralul cu o soluție de potasiu și, după separarea precipitatului alb de carbonat de plumb, a obținut o soluție galbenă dintr-o sare necunoscută. Când a fost tratată cu o sare de plumb s-a format un precipitat galben, cu o sare de mercur, una roșie, iar când s-a adăugat clorură de staniu, soluția a devenit verde. Descompunând crocoitul cu acizi minerali, a obținut o soluție de „acid roșu de plumb”, a cărei evaporare a dat cristale de culoare roșu rubin (acum este clar că era anhidridă cromică). După ce le-am calcinat cu cărbune într-un creuzet de grafit, după reacție, am găsit o mulțime de cristale coalesce, gri în formă de ac, dintr-un metal necunoscut până atunci. Vauquelin a afirmat refractaritatea ridicată a metalului și rezistența acestuia la acizi.

Vauquelin a numit noul element crom (din grecescul crwma - culoare, culoare) având în vedere numeroșii compuși multicolori formați de acesta. Pe baza cercetărilor sale, Vauquelin a declarat pentru prima dată că culoarea de smarald a unor pietre prețioase se datorează amestecului de compuși de crom din acestea. De exemplu, smaraldul natural este un beril de culoare verde intens, în care aluminiul este parțial înlocuit cu crom.

Cel mai probabil, Vauquelin a obținut nu un metal pur, ci carburi ale acestuia, așa cum demonstrează forma aciculară a cristalelor obținute, dar Academia de Științe din Paris a înregistrat totuși descoperirea unui nou element, iar acum Vauquelin este considerat pe bună dreptate descoperitorul elementului. nr. 24.

Iuri Krutiakov