Krom är det lägsta oxidationstillståndet. Krom - elementets allmänna egenskaper, kemiska egenskaper hos krom och dess föreningar. Roll i biologi

Krom (Cr), ett kemiskt element i grupp VI i Mendeleevs periodiska system. Det är en övergångsmetall med atomnummer 24 och atommassa 51,996. Översatt från grekiska betyder metallens namn "färg". Metallen har sitt namn att tacka de olika färger som är inneboende i dess olika föreningar.

Fysiska egenskaper hos krom

Metallen har tillräcklig hårdhet och sprödhet på samma gång. På Mohs-skalan är hårdheten hos krom klassad till 5,5. Denna indikator betyder att krom har den maximala hårdheten av alla metaller som är kända idag, efter uran, iridium, volfram och beryllium. Det enkla ämnet krom kännetecknas av en blåvit färg.

Metall är inte ett ovanligt element. Dess koncentration i jordskorpan når 0,02 viktprocent. aktier Krom finns aldrig i sin rena form. Det finns i mineraler och malmer, som är den huvudsakliga källan till metallutvinning. Kromit (kromjärnmalm, FeO*Cr 2 O 3) anses vara den huvudsakliga kromföreningen. Ett annat ganska vanligt men mindre viktigt mineral är krokoit PbCrO 4 .

Metallen kan lätt smältas vid en temperatur på 1907 0 C (2180 0 K eller 3465 0 F). Vid en temperatur av 2672 0 C kokar det. Atommassan för metallen är 51,996 g/mol.

Krom är en unik metall på grund av dess magnetiska egenskaper. Vid rumstemperatur uppvisar den antiferromagnetisk ordning, medan andra metaller uppvisar det vid extremt låga temperaturer. Men om krom värms över 37 0 C förändras kroms fysikaliska egenskaper. Således ändras det elektriska motståndet och den linjära expansionskoefficienten avsevärt, elasticitetsmodulen når ett minimivärde och den inre friktionen ökar avsevärt. Detta fenomen är förknippat med passagen av Néel-punkten, där materialets antiferromagnetiska egenskaper kan ändras till paramagnetiska. Detta innebär att den första nivån har passerats, och ämnet har kraftigt ökat i volym.

Strukturen av krom är ett kroppscentrerat gitter, på grund av vilket metallen kännetecknas av temperaturen i den spröd-duktila perioden. Men i fallet med denna metall är renhetsgraden av stor betydelse, därför ligger värdet i intervallet -50 0 C - +350 0 C. Som praxis visar har kristalliserad metall inte någon formbarhet, men mjuk glödgning och formning gör den formbar.

Kemiska egenskaper hos krom

Atomen har följande externa konfiguration: 3d 5 4s 1. Som regel har krom i föreningar följande oxidationstillstånd: +2, +3, +6, bland vilka uppvisar Cr 3+ störst stabilitet. Dessutom finns andra föreningar i vilka krom uppvisar ett helt annat oxidationstillstånd, nämligen : +1, +4, +5.

Metallen är inte särskilt kemiskt reaktiv. När krom utsätts för normala förhållanden uppvisar metallen motstånd mot fukt och syre. Denna egenskap gäller dock inte föreningen av krom och fluor - CrF 3, som, när den utsätts för temperaturer över 600 0 C, interagerar med vattenånga och bildar Cr 2 O 3 som ett resultat av reaktionen, såväl som kväve , kol och svavel.

När krommetall värms upp reagerar den med halogener, svavel, kisel, bor, kol och några andra element, vilket resulterar i följande kemiska reaktioner av krom:

Cr + 2F 2 = CrF 4 (med en blandning av CrF 5)

2Cr + 3Cl2 = 2CrCl3

2Cr + 3S = Cr2S3

Kromater kan erhållas genom att värma krom med smält soda i luft, nitrater eller klorater av alkalimetaller:

2Cr + 2Na2CO3 + 3O2 = 2Na2CrO4 + 2CO2.

Krom är inte giftigt, vilket inte kan sägas om vissa av dess föreningar. Som bekant kan damm från denna metall, om det kommer in i kroppen, irritera lungorna, det absorberas inte genom huden. Men eftersom det inte förekommer i sin rena form, är dess inträde i människokroppen omöjligt.

Trevärt krom släpps ut i miljön vid brytning och bearbetning av krommalm. Krom introduceras sannolikt i människokroppen i form av ett kosttillskott som används i viktminskningsprogram. Krom, med en valens på +3, är en aktiv deltagare i glukossyntes. Forskare har funnit att överdriven konsumtion av krom inte orsakar någon speciell skada på människokroppen, eftersom det inte absorberas, men det kan ackumuleras i kroppen.

Föreningar som involverar hexavalent metall är extremt giftiga. Sannolikheten för att de kommer in i människokroppen visas under produktionen av kromater, förkromning av föremål och under visst svetsarbete. Intag av sådant krom i kroppen är fyllt med allvarliga konsekvenser, eftersom föreningar där det sexvärda elementet är närvarande är starka oxidationsmedel. Därför kan de orsaka blödningar i mage och tarmar, ibland med perforering av tarmen. När sådana föreningar kommer i kontakt med huden uppstår starka kemiska reaktioner i form av brännskador, inflammationer och sår.

Beroende på kvaliteten på krom som måste erhållas vid utgången, finns det flera metoder för att producera metallen: elektrolys av koncentrerade vattenlösningar av kromoxid, elektrolys av sulfater och reduktion med kiseloxid. Den senare metoden är dock inte särskilt populär, eftersom den producerar krom med en enorm mängd föroreningar. Dessutom är det inte heller ekonomiskt lönsamt.

Kromoxid(II) och krom(II)hydroxid är basiska till sin natur

Cr(OH)+2HCl→CrCl+2HO

Krom(II)-föreningar är starka reduktionsmedel; omvandlas till en krom(III)-förening under påverkan av atmosfäriskt syre.

2CrCl+ 2HCl → 2CrCl+ H

4Cr(OH)+O+ 2HO→4Cr(OH)

Kromoxid(III) CrO är ett grönt, vattenolösligt pulver. Kan erhållas genom kalcinering av krom(III)hydroxid eller kalium- och ammoniumdikromater:

2Cr(OH)-→CrO+3HO

4KCrO-→ 2CrO + 4KCrO + 3O

(NH)CrO-→ CrO+ N+ HO

Det är svårt att interagera med koncentrerade lösningar av syror och alkalier:

Cr2O3 + 6 KOH + 3H2O = 2K3 [Cr(OH)6]

Cr2O3 + 6HCl = 2CrCl3 + 3H2O

Krom(III)hydroxid Cr(OH)3 erhålls genom inverkan av alkalier på lösningar av krom(III)salter:

CrCl3 + 3KOH = Cr(OH)3 ↓ + 3KCl

Krom(III)hydroxid är en grågrön fällning, vid mottagandet av vilken alkalin måste tas i brist. Den på detta sätt erhållna krom(III)hydroxiden, i motsats till motsvarande oxid, interagerar lätt med syror och alkalier, d.v.s. uppvisar amfotära egenskaper:

Cr(OH)3 + 3HNO3 = Cr(NO3)3 + 3H2O

Cr(OH)3 + 3KOH = K3 [Cr(OH)6] (hexahydroxochromite K)

När Cr(OH)3 smälts samman med alkalier erhålls metakromiter och ortokromiter:

Cr(OH)3 + KOH = KCrO2 (metakromit K)+ 2H2O

Cr(OH)3 + KOH = K3CrO3 (ortokromit K)+ 3H2O

Kromföreningar(VI).

Kromoxid (VI) - CrO 3 – mörkröd kristallin substans, mycket löslig i vatten – en typisk sur oxid. Denna oxid motsvarar två syror:

CrO3 + H2O = H2CrO4 (kromsyra – bildas när det finns överskott av vatten)

CrO3 + H2O =H2Cr2O7 (dikromsyra - bildas vid en hög koncentration av kromoxid (3)).

Kromoxid (6) är ett mycket starkt oxidationsmedel, därför interagerar det energiskt med organiska ämnen:

C2H5OH + 4CrO3 = 2CO2 + 2Cr2O3 + 3H2O

Oxiderar även jod, svavel, fosfor, kol:

3S + 4CrO3 = 3SO2 + 2Cr2O3

Vid upphettning till 250 0 C sönderdelas kromoxid (6):

4CrO3 = 2Cr2O3 + 3O2

Kromoxid (6) kan erhållas genom inverkan av koncentrerad svavelsyra på fasta kromater och dikromater:

K 2 Cr 2 O 7 + H 2 SO 4 = K 2 SO 4 + 2CrO 3 + H 2 O

Krom- och dikromsyror.

Krom- och dikromsyror finns endast i vattenlösningar och bildar stabila salter, kromater respektive dikromater. Kromater och deras lösningar är gula till färgen, dikromater är orange.

Kromat - CrO 4 2- joner och dikromat - Cr2O 7 2- joner omvandlas lätt till varandra när lösningsmiljön förändras

I en sur lösning omvandlas kromater till dikromater:

2K 2 CrO 4 + H 2 SO 4 = K 2 Cr 2 O 7 + K 2 SO 4 + H 2 O

I en alkalisk miljö förvandlas dikromater till kromater:

K 2 Cr 2 O 7 + 2 KOH = 2 K 2 CrO 4 + H 2 O

Vid utspädning förvandlas dikrominsyra till kromsyra:

H2Cr2O7 + H2O = 2H2CrO4

Beroende av egenskaperna hos kromföreningar på graden av oxidation.

Redoxegenskaper hos kromföreningar.

Reaktioner i sur miljö.

I en sur miljö omvandlas Cr+6-föreningar till Cr+3-föreningar under inverkan av reduktionsmedel: H 2 S, SO 2, FeSO 4

K 2 Cr 2 O 7 + 3H 2 S + 4H 2 SO 4 = 3S + Cr 2 (SO 4) 3 + K 2 SO 4 + 7H 2 O

S -2 – 2e → S 0

2Cr +6 + 6e → 2Cr +3

Reaktioner i en alkalisk miljö.

I en alkalisk miljö omvandlas kromföreningarna Cr +3 till föreningarna Cr +6 under inverkan av oxidationsmedel: J2, Br2, Cl2, Ag2O, KClO3, H2O2, KMnO4:

2KCrO2 +3 Br2 +8NaOH =2Na2CrO4 + 2KBr +4NaBr + 4H2O

Cr +3 - 3e → Cr +6

DEFINITION

Krom belägen i den fjärde perioden i grupp VI i den sekundära (B) undergruppen i det periodiska systemet. Beteckning – Kr. I form av en enkel substans - en gråvit glänsande metall.

Krom har en kroppscentrerad kubisk gallerstruktur. Densitet - 7,2 g/cm3. Smält- och kokpunkten är 1890 o C respektive 2680 o C.

Oxidationstillstånd för krom i föreningar

Krom kan existera i form av ett enkelt ämne - en metall, och oxidationstillståndet för metaller i elementärt tillstånd är lika med noll, eftersom fördelningen av elektrondensitet i dem är enhetlig.

Oxidationstillstånd (+2) Och (+3) krom förekommer i oxider (Cr +2 O, Cr +3 2 O 3), hydroxider (Cr +2 (OH) 2, Cr +3 (OH) 3), halogenider (Cr +2 Cl 2, Cr +3 Cl 3 sulfater (Cr +2SO4, Cr +32 (SO4)3) och andra föreningar.

Krom kännetecknas också av dess oxidationstillstånd (+6) : Cr +6 O 3, H 2 Cr + 6 O 4, H 2 Cr + 6 2 O 7, K 2 Cr + 6 2 O 7, etc.

Exempel på problemlösning

EXEMPEL 1

EXEMPEL 2

Träning	Fosfor har samma oxidationstillstånd i följande föreningar: a) Ca3P2 och H3P03; b) KH2PO4 och KPO3; c) P4O6 och P4O10; d) H 3 PO 4 och H 3 PO 3.
Lösning	För att ge det korrekta svaret på den ställda frågan kommer vi växelvis att bestämma graden av oxidation av fosfor i varje par föreslagna föreningar. a) Oxidationstillståndet för kalcium är (+2), syre och väte - (-2) respektive (+1). Låt oss ta värdet på oxidationstillståndet för fosfor som "x" och "y" i de föreslagna föreningarna: 3 x 2 + x x 2 = 0; 3 + y + 3x(-2) = 0; Svaret är felaktigt. b) Kaliums oxidationstillstånd är (+1), syre och väte är (-2) respektive (+1). Låt oss ta värdet för oxidationstillståndet för klor som "x" och "y" i de föreslagna föreningarna: 1 + 2x1 +x + (-2)x4 = 0; 1 + y + (-2) x 3 = 0; Svaret är korrekt.
Svar	Alternativ (b).

Krom är ett element i sidoundergruppen av den 6:e gruppen av den 4:e perioden av det periodiska systemet av kemiska element av D.I. Mendeleev, med atomnummer 24. Det betecknas med symbolen Cr (lat. Krom). Det enkla ämnet krom är en hårdmetall med en blåvit färg.

Kemiska egenskaper hos krom

Under normala förhållanden reagerar krom endast med fluor. Vid höga temperaturer (över 600°C) interagerar den med syre, halogener, kväve, kisel, bor, svavel, fosfor.

4Cr + 3O 2 – t° →2Cr 2 O 3

2Cr + 3Cl 2 – t° → 2CrCl 3

2Cr + N2 – t° → 2CrN

2Cr + 3S – t° → Cr 2S 3

När den värms upp reagerar den med vattenånga:

2Cr + 3H2O → Cr2O3 + 3H2

Krom löser sig i utspädda starka syror (HCl, H 2 SO 4)

I frånvaro av luft bildas Cr 2+-salter och i luft bildas Cr 3+-salter.

Cr + 2HCl → CrCl2 + H2

2Cr + 6HCl + O2 → 2CrCl3 + 2H2O + H2

Närvaron av en skyddande oxidfilm på metallens yta förklarar dess passivitet i förhållande till koncentrerade lösningar av syror - oxidationsmedel.

Kromföreningar

Krom(II)oxid och krom(II)hydroxid är basiska till sin natur.

Cr(OH)2 + 2HCl → CrCl2 + 2H2O

Krom(II)-föreningar är starka reduktionsmedel; omvandlas till krom(III)-föreningar under påverkan av atmosfäriskt syre.

2CrCl2 + 2HCl → 2CrCl3 + H2

4Cr(OH)2 + O2 + 2H2O → 4Cr(OH)3

Kromoxid (III) Cr 2 O 3 är ett grönt, vattenolösligt pulver. Kan erhållas genom kalcinering av krom(III)hydroxid eller kalium- och ammoniumdikromater:

2Cr(OH)3 – t° → Cr2O3 + 3H2O

4K 2 Cr 2 O 7 – t° → 2Cr 2 O 3 + 4K 2 CrO 4 + 3O 2

(NH 4) 2 Cr 2 O 7 – t° → Cr 2 O 3 + N 2 + 4H 2 O (vulkanreaktion)

Amfoter oxid. När Cr 2 O 3 smälts samman med alkalier, soda och syrasalter erhålls kromföreningar med ett oxidationstillstånd på (+3):

Cr2O3 + 2NaOH → 2NaCrO2 + H2O

Cr 2 O 3 + Na 2 CO 3 → 2 NaCrO 2 + CO 2

När de smälts med en blandning av alkali och oxidationsmedel erhålls kromföreningar i oxidationstillståndet (+6):

Cr2O3 + 4KOH + KClO3 → 2K2CrO4 + KCl + 2H2O

Krom(III)hydroxid C r (OH) 3. Amfoter hydroxid. Grågrön, sönderdelas vid upphettning, tappar vatten och bildar grönt metahydroxid CrO(OH). Löser sig inte i vatten. Fälls ut från lösningen som ett gråblått och blågrönt hydrat. Reagerar med syror och alkalier, interagerar inte med ammoniakhydrat.

Det har amfotära egenskaper - det löser sig i både syror och alkalier:

2Cr(OH)3 + 3H 2 SO 4 → Cr 2 (SO 4) 3 + 6H 2 O Cr(OH) 3 + ZH + = Cr 3+ + 3H 2 O

Cr(OH)3 + KOH → K, Cr(OH)3 + ZON - (konc.) = [Cr(OH)6] 3-

Cr(OH)3 + KOH → KCrO2 + 2H2O Cr(OH)3 + MOH = MSrO2 (grön) + 2H2O (300-400 °C, M = Li, Na)

Cr(OH) 3 →(120 o C – H 2 O) CrO(OH) →(430-1000 0 C –H 2 O) Cr2O3

2Cr(OH)3 + 4NaOH (konc.) + ZN2O2 (konc.) = 2Na2CrO4 + 8H20

Mottagande: utfällning med ammoniakhydrat från en lösning av krom(III)-salter:

Cr3+ + 3(NH3H2O) = MEDr(OH) 3 ↓+ ЗNН 4+

Cr 2 (SO 4) 3 + 6NaOH → 2Cr(OH) 3 ↓+ 3Na 2 SO 4 (i överskott av alkali - fällningen löser sig)

Krom (III) salter har en lila eller mörkgrön färg. Deras kemiska egenskaper liknar färglösa aluminiumsalter.

Cr(III)-föreningar kan uppvisa både oxiderande och reducerande egenskaper:

Zn + 2Cr +3 Cl3 → 2Cr +2 Cl2 + ZnCl2

2Cr +3 Cl3 + 16NaOH + 3Br2 → 6NaBr + 6NaCl + 8H2O + 2Na2Cr +6 O4

Sexvärda kromföreningar

Krom(VI)oxid CrO 3 - klarröda kristaller, lösliga i vatten.

Erhållen från kaliumkromat (eller dikromat) och H2SO4 (konc.).

K 2 CrO 4 + H 2 SO 4 → CrO 3 + K 2 SO 4 + H 2 O

K 2 Cr 2 O 7 + H 2 SO 4 → 2CrO 3 + K 2 SO 4 + H 2 O

CrO 3 är en sur oxid, med alkalier bildar den gula kromater CrO 4 2-:

CrO3 + 2KOH → K2CrO4 + H2O

I en sur miljö omvandlas kromater till orange dikromater Cr 2 O 7 2-:

2K 2 CrO 4 + H 2 SO 4 → K 2 Cr 2 O 7 + K 2 SO 4 + H 2 O

I en alkalisk miljö fortsätter denna reaktion i motsatt riktning:

K2Cr2O7 + 2KOH → 2K2CrO4 + H2O

Kaliumdikromat är ett oxidationsmedel i en sur miljö:

K 2 Cr 2 O 7 + 4H 2 SO 4 + 3Na 2 SO 3 = Cr 2 (SO 4) 3 + 3Na 2 SO 4 + K 2 SO 4 + 4H 2 O

K 2 Cr 2 O 7 + 4H 2 SO 4 + 3NaNO 2 = Cr 2 (SO 4) 3 + 3 NaNO 3 + K 2 SO 4 + 4H 2 O

K 2 Cr 2 O 7 + 7H 2 SO 4 + 6KI = Cr 2 (SO 4) 3 + 3I 2 + 4K 2 SO 4 + 7H 2 O

K 2 Cr 2 O 7 + 7H 2 SO 4 + 6FeSO 4 = Cr 2 (SO 4) 3 + 3Fe 2 (SO 4) 3 + K 2 SO 4 + 7H 2 O

Kaliumkromat K 2 Cr O 4 . Oxosol. Gul, icke-hygroskopisk. Smälter utan sönderdelning, termiskt stabil. Mycket lösligt i vatten ( gul färgen på lösningen motsvarar CrO 4 2-jonen), hydrolyserar anjonen något. I en sur miljö omvandlas det till K 2 Cr 2 O 7 . Oxidationsmedel (svagare än K 2 Cr 2 O 7). Går in i jonbytesreaktioner.

Kvalitativ reaktion på CrO 4 2-jonen - utfällningen av en gul fällning av bariumkromat, som sönderdelas i en starkt sur miljö. Det används som betningsmedel för färgning av tyger, ett lädergarvmedel, ett selektivt oxidationsmedel och ett reagens inom analytisk kemi.

Ekvationer av de viktigaste reaktionerna:

2K 2 CrO 4 + H 2 SO 4 (30 %)= K 2 Cr 2 O 7 + K 2 SO 4 + H 2 O

2K2CrO4 (t) +16HCl (koncentration, horisont) = 2CrCl3 +3Cl2 +8H2O+4KCl

2K2CrO4+2H2O+3H2S=2Cr(OH)3↓+3S↓+4KOH

2K2CrO4+8H2O+3K2S=2K[Cr(OH)6]+3S↓+4KOH

2K 2 CrO 4 +2AgNO 3 =KNO 3 + Ag 2 CrO 4(röd) ↓

Kvalitativ reaktion:

K 2 CrO 4 + BaCl 2 = 2 KCl + BaCrO 4 ↓

2BaCrO4 (t) + 2HCl (utspädd) = BaCr2O7 (p) + BaC12 + H2O

Mottagande: sintring av kromit med kaliumklorid i luft:

4(Cr 2 Fe ‖‖)O 4 + 8K 2 CO 3 + 7O 2 = 8K 2 CrO 4 + 2Fe 2 O 3 + 8СO 2 (1000 °C)

Kaliumdikromat K 2 Cr 2 O 7 . Oxosol. Tekniskt namn krom topp. Orange-röd, icke-hygroskopisk. Smälter utan sönderdelning och sönderdelas vid ytterligare uppvärmning. Mycket lösligt i vatten ( orange Färgen på lösningen motsvarar Cr 2 O 7 2-jonen. I en alkalisk miljö bildar den K 2 CrO 4 . Ett typiskt oxidationsmedel i lösning och under fusion. Går in i jonbytesreaktioner.

Kvalitativa reaktioner- blå färg på en eterlösning i närvaro av H 2 O 2, blå färg på en vattenlösning under inverkan av atomärt väte.

Det används som ett lädergarvmedel, ett betningsmedel för färgning av tyger, en komponent i pyrotekniska kompositioner, ett reagens inom analytisk kemi, en metallkorrosionsinhibitor, i en blandning med H 2 SO 4 (konc.) - för att tvätta kemiska diskar.

Ekvationer av de viktigaste reaktionerna:

4K 2 Cr 2 O 7 = 4K 2 CrO 4 + 2 Cr 2 O 3 + 3 O 2 (500-600 o C)

K2Cr2O7 (t) +14HCl (konc) = 2CrCl3 +3Cl2 +7H2O+2KCl (kokande)

K 2 Cr 2 O 7 (t) + 2H 2 SO 4 (96 %) ⇌ 2KHSO 4 + 2CrO 3 + H 2 O (”kromblandning”)

K2Cr2O7+KOH (konc) =H2O+2K2CrO4

Cr2O72- +14H + +6I - =2Cr3+ +3I2 ↓+7H2O

Cr2O72- +2H + +3SO2 (g) = 2Cr3+ +3SO42- +H2O

Cr 2 O 7 2- + H 2 O + 3H 2 S (g) =3S↓+2OH - +2Cr2 (OH) 3 ↓

Cr 2 O 7 2- (konc.) +2Ag + (utspädd) =Ag 2 Cr 2 O 7 (röd) ↓

Cr2O72- (utspädd) +H2O +Pb2+ =2H + + 2PbCrO4 (röd) ↓

K2Cr2O7(t) +6HCl+8H0 (Zn)=2CrCl2(syn) +7H2O+2KCl

Mottagande: behandling av K 2 CrO 4 med svavelsyra:

2K2CrO4 + H2SO4 (30%) = K 2Cr 2 O 7 + K2SO4 + H2O



Krom är ett kemiskt grundämne med atomnummer 24. Det är en hård, glänsande, stålgrå metall som polerar väl och inte mattas. Används i legeringar som rostfritt stål och som beläggning. Människokroppen kräver små mängder trevärt krom för att metabolisera socker, men Cr(VI) är mycket giftigt.

Olika kromföreningar, såsom krom(III)oxid och blykromat, är starkt färgade och används i färger och pigment. Den röda färgen på rubin beror på närvaron av detta kemiska element. Vissa ämnen, särskilt natrium, är oxidationsmedel som används för att oxidera organiska föreningar och (tillsammans med svavelsyra) för att rengöra laboratorieglas. Dessutom används krom(VI)oxid vid tillverkning av magnetband.

Upptäckt och etymologi

Historien om upptäckten av det kemiska grundämnet krom är som följer. År 1761 hittade Johann Gottlob Lehmann ett orangerött mineral i Uralbergen och kallade det "sibiriskt rött bly." Även om det felaktigt identifierades som en förening av bly med selen och järn, var materialet faktiskt blykromat med den kemiska formeln PbCrO 4 . Idag är det känt som mineralet krokonte.

År 1770 besökte Peter Simon Pallas platsen där Lehmann hittade det röda blymineralet, som hade mycket användbara egenskaper som pigment i färger. Användningen av sibiriskt rött bly som färg utvecklades snabbt. Dessutom har den ljusgula färgen på krokont blivit på modet.

Nicolas-Louis Vauquelin fick prover av rött 1797. Genom att blanda krokonte med saltsyra fick han CrO 3 oxid. Krom isolerades som ett kemiskt element 1798. Vauquelin erhöll den genom att värma oxiden med kol. Han kunde också upptäcka spår av krom i ädelstenar som rubin och smaragd.

På 1800-talet användes Cr främst i färgämnen och garvsalter. Idag används 85 % av metallen i legeringar. Resten används inom den kemiska, eldfasta och gjuteriindustrin.

Uttalet av det kemiska elementet krom motsvarar grekiskans χρῶμα, som betyder "färg", på grund av den mångfald av färgade föreningar som kan erhållas från det.



Gruvdrift och produktion

Grundämnet är framställt av kromit (FeCr 2 O 4). Ungefär hälften av världens malm bryts i Sydafrika. Dessutom är Kazakstan, Indien och Türkiye dess största producenter. Det finns tillräckligt med utforskade fyndigheter av kromit, men geografiskt är de koncentrerade till Kazakstan och södra Afrika.

Avlagringar av inhemsk krommetall är sällsynta, men de finns. Till exempel bryts den vid Udachnayagruvan i Ryssland. Den är rik på diamanter, och den reducerande miljön hjälpte till att producera rent krom och diamanter.

För industriell metallproduktion behandlas kromitmalmer med smält alkali (kaustiksoda, NaOH). I detta fall bildas natriumkromat (Na 2 CrO 4 ) som reduceras med kol till oxiden Cr 2 O 3. Metallen framställs genom upphettning av oxiden i närvaro av aluminium eller kisel.

År 2000 bröts cirka 15 miljoner ton kromitmalm och bearbetades till 4 miljoner ton ferrokrom, en 70 % krom-järnlegering, med ett ungefärligt marknadsvärde på 2,5 miljarder USD.



Huvuddragen

Egenskaperna hos det kemiska elementet krom beror på det faktum att det är en övergångsmetall från den fjärde perioden i det periodiska systemet och ligger mellan vanadin och mangan. Ingår i grupp VI. Smälter vid en temperatur av 1907 °C. I närvaro av syre bildar krom snabbt ett tunt lager av oxid, som skyddar metallen från ytterligare interaktion med syre.

Som ett övergångselement reagerar det med ämnen i olika proportioner. Således bildar den föreningar där den har olika oxidationstillstånd. Krom är ett kemiskt grundämne med grundtillstånden +2, +3 och +6, varav +3 är det mest stabila. Dessutom observeras i sällsynta fall tillstånd +1, +4 och +5. Kromföreningar i +6 oxidationstillstånd är starka oxidationsmedel.

Vilken färg är krom? Det kemiska elementet ger rubinen nyans. Cr 2 O 3 som används för används också som ett pigment som kallas kromgrönt. Dess salter färgar glas smaragdgrönt. Krom är det kemiska elementet vars närvaro gör rubiner röda. Därför används det vid tillverkning av syntetiska rubiner.



Isotoper

Isotoper av krom har atomvikter som sträcker sig från 43 till 67. Vanligtvis består detta kemiska element av tre stabila former: 52 Cr, 53 Cr och 54 Cr. Av dessa är 52 Cr den vanligaste (83,8 % av allt naturligt krom). Dessutom har 19 radioisotoper beskrivits, varav den mest stabila är 50 Cr med en halveringstid som överstiger 1,8x10 17 år. 51 Cr har en halveringstid på 27,7 dagar, och för alla andra radioaktiva isotoper överstiger den inte 24 timmar, och för de flesta av dem varar den mindre än en minut. Elementet har också två metatillstånd.

Isotoper av krom i jordskorpan åtföljer som regel isotoper av mangan, som används i geologi. 53Cr bildas under det radioaktiva sönderfallet av 53 Mn. Mn/Cr-isotopförhållandet förstärker andra ledtrådar om solsystemets tidiga historia. Förändringar i förhållandena 53 Cr/52 Cr och Mn/Cr från olika meteoriter bevisar att nya atomkärnor skapades strax före bildandet av solsystemet.



Kemiskt grundämne krom: egenskaper, föreningars formel

Krom(III)oxid Cr 2 O 3, även känd som seskvioxid, är en av de fyra oxiderna av detta kemiska element. Den erhålls från kromit. Den gröna färgblandningen kallas vanligtvis "kromgrön" när den används som pigment för emalj- och glasmålning. Oxiden kan lösas upp i syror, bilda salter och i smält alkaliskromiter.

Kaliumdikromat

K 2 Cr 2 O 7 är ett kraftfullt oxidationsmedel och är att föredra som ett medel för att rengöra laboratorieglas från organiskt material. För detta ändamål används dess mättade lösning, men ibland ersätts den med natriumbikromat, baserat på den senares högre löslighet. Dessutom kan det reglera oxidationsprocessen av organiska föreningar, omvandla primär alkohol till aldehyd och sedan till koldioxid.

Kaliumdikromat kan orsaka kromdermatit. Krom orsakar sannolikt sensibilisering som leder till utveckling av dermatit, särskilt i händer och underarmar, som är kronisk och svår att bota. Liksom andra Cr(VI)-föreningar är kaliumdikromat cancerframkallande. Den måste hanteras med handskar och lämplig skyddsutrustning.



Kromsyra

Föreningen har den hypotetiska strukturen H 2 CrO 4 . Varken krom- eller dikrominsyra förekommer i naturen, men deras anjoner finns i olika ämnen. Den "kromsyra" som kan hittas på försäljning är faktiskt dess syraanhydrid - CrO 3 trioxid.

Bly(II)kromat

PbCrO 4 har en klar gul färg och är praktiskt taget olöslig i vatten. Av denna anledning har den funnit användning som ett färgpigment som kallas krongult.

Cr och pentavalent bindning

Krom kännetecknas av sin förmåga att bilda femvärda bindningar. Föreningen skapas av Cr(I) och en kolväteradikal. En pentavalent bindning bildas mellan två kromatomer. Dess formel kan skrivas som Ar-Cr-Cr-Ar, där Ar representerar en specifik aromatisk grupp.



Ansökan

Krom är ett kemiskt grundämne vars egenskaper har gett det många olika användningsområden, varav några listas nedan.

Det ger metaller korrosionsbeständighet och en blank yta. Därför ingår krom i legeringar som rostfritt stål, som används till exempel i bestick. Den används även för kromplätering.

Krom är en katalysator för olika reaktioner. Den används för att göra formar för att bränna tegelstenar. Dess salter används för att garva läder. Kaliumbikromat används för oxidation av organiska föreningar som alkoholer och aldehyder, samt för rengöring av laboratorieglas. Det fungerar som fixeringsmedel för tygfärgning och används även vid fotografering och fototryck.

CrO 3 används för att göra magnetband (till exempel för ljudinspelning), som har bättre egenskaper än filmer med järnoxid.

Roll i biologi

Trivalent krom är ett kemiskt element som är nödvändigt för omsättningen av socker i människokroppen. Däremot är sexvärt Cr mycket giftigt.

Säkerhetsåtgärder

Krommetall- och Cr(III)-föreningar anses i allmänhet inte vara hälsofarliga, men ämnen som innehåller Cr(VI) kan vara giftiga om de förtärs eller andas in. De flesta av dessa ämnen är irriterande för ögon, hud och slemhinnor. Vid kronisk exponering kan krom(VI)-föreningar orsaka ögonskador om de inte behandlas på rätt sätt. Dessutom är det ett erkänt cancerframkallande ämne. Den dödliga dosen av detta kemiska element är ungefär en halv tesked. Enligt Världshälsoorganisationens rekommendationer är den högsta tillåtna koncentrationen av Cr (VI) i dricksvatten 0,05 mg per liter.

Eftersom kromföreningar används i färgämnen och för att garva läder, finns de ofta i jord och grundvatten från övergivna industriområden som kräver miljösanering och sanering. Primer som innehåller Cr(VI) används fortfarande i stor utsträckning inom flyg- och bilindustrin.

Elementegenskaper

De huvudsakliga fysikaliska egenskaperna hos krom är följande:

• Atomnummer: 24.
• Atomvikt: 51.996.
• Smältpunkt: 1890°C.
• Kokpunkt: 2482 °C.
• Oxidationstillstånd: +2, +3, +6.
• Elektronkonfiguration: 3d 5 4s 1.