LA cromo, número atómico 24, es un metal de transición ubicado en el grupo 6 de la Tabla Periódica. Su color es grisáceo, pero también es un metal muy brillante. Existe principalmente en los estados de oxidación +2, +3 y +6 y tiene la característica de que todos sus compuestos son coloreados. No en balde su nombre deriva del griego croma, que significa color.
Este elemento se obtiene a través de la cromita y es muy utilizado en la industria metalúrgica, en la producción de acero inoxidable y otras aleaciones especiales. El cromo también se puede galvanizar sobre los objetos, en un efecto conocido como cromado, que garantiza, además de belleza, una gran resistencia química. Los compuestos de cromo también se utilizan en pigmentos y pinturas, además de materiales refractarios.
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Resumen de cromo
El cromo es un metal grisáceo y lustroso que abre el grupo 6 de la Tabla periodica.
Es muy resistente a la corrosión y al ataque químico a temperatura ambiente.
Presenta principalmente los estados de oxidación +2, +3 y +6.
Todos sus compuestos tienen color.
Se puede obtener a partir de cromita, FeCr2LA4.
Es explotado principalmente por la industria metalúrgica, que lo utiliza en la fabricación de acero inoxidable.
Fue descubierto en 1797 por el francés Louis Nicolas Vauquelin.
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propiedades del cromo
Símbolo: cromo
Número atómico: 24.
Masa atomica: 51.9961 c.u.s.
Electronegatividad: 1,66.
Punto de fusión: 1907°C.
Punto de ebullición: 2671°C.
Densidad: 7,15 g.cm-3 (a 20°C).
Configuración electrónica: [Aire] 4s1 3d5.
Serie química: grupo 6, metroetais transición.
caracteristicas cromadas
El cromo, número atómico 24, es un metal de color gris, duro y brillante. A temperatura ambiente, resiste bien los ataques químicos, como los de soluciones ácidas o básicas, a excepción del HCl y el H.2SOLAMENTE4 diluido. Sin embargo, a temperaturas más altas, el cromo se vuelve mucho más reactivo, siendo fácilmente oxidado por O2y se combina con halógenos y la mayoría de los no metales.
En solución, los compuestos de cromo tienden a tener números de oxidación de +6, +3 y +2. De hecho, una característica interesante es que todos los compuestos de cromo son de color, como el bicromato de potasio, k2cr2LA7, que es naranja, y cromato de potasio, K2CRO4, que es amarillo.
Un dato curioso sobre el cromo es que su configuración electrónica no sigue el patrón esperado. haciendo tu distribución electrónica, se esperaría que fuera [Ar] 4s2 3d4, sin embargo, los cálculos de energía y estabilidad muestran que la configuración [Ar] 4s1 3d5 es mas estable Esto se puede explicar por la regla de hund.
Según esta regla, cuanto mayor sea el número de electrones con espines iguales (o paralelos) en un orbital incompleto, menor será la energía del átomo, es decir, mayor es la estabilidad. Mira la imagen de abajo:
Si Chrome adoptara la configuración 4s2 3d4, el orbital 4s presentaría electrones con espín opuesto (↑↓), lo que aumentaría la repulsión, después de todo, habría dos cargas del mismo signo compartiendo un solo orbital.
Al adoptar la configuración 4s1 3d5, el cromo tiene una mayor cantidad de electrones con el mismo espín, sin la presencia de electrones compartiendo el mismo orbital (como se muestra en la imagen anterior), lo que reduce su energía y garantiza más estabilidad.
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¿Dónde se puede encontrar cromo?
el cromo es el décimo elemento más abundante en la tierra. Aunque hay varios minerales que tienen cromo en su constitución, cromita, FeCr2LA4, es el mineral más importante del cromo, siendo el más explotado comercialmente.
Es importante resaltar que la países con las mayores reservas de cromo son:
Sudáfrica;
Kazajistán;
India;
Pavo.
LA Brasil es el único productor de cromo en todo el continente americano, pero posee sólo el 0,11% de las reservas mundiales. Las reservas se distribuyen principalmente en los siguientes estados:
Bahía;
amapá;
Minas Gerais.
conseguir el cromo
LA se produce cromo metalizado a través de de cromita. En este caso, el mineral se funde con carbonato de sodio, En2CO3, en presencia de aire, generando cromato de sodio y óxido de hierro III:
4 Fe Cr2LA4 + 8 en2CO3 + 7O2 → 8 en2CRO4 + 2Fe2LA3 + 8 CO2
A partir de ahí se realiza la extracción con Agua, desde el Na2CRO4 es soluble en agua, mientras que el Fe2LA3 no. Luego, el medio se acidifica con H2SOLAMENTE4, que permite la cristalización del cromato de sodio. Entonces un2CRO4 se reduce a óxido de cromo III con el uso de carbón a alta temperatura:
En2CRO4 + 2 C → Cr2LA3 + en2CO3 + CO
El cromo metálico se obtiene entonces cuando se utiliza aluminio como agente reductor, también a alta temperatura:
cr2LA3 + 2 Al → Al2LA3 + 2 Cr
aplicaciones cromadas
LA industria metalúrgico es el principal consumidor de cromo, con alrededor del 80% de todo el cromo producido, ya sea en forma de cromita o concentrado de cromo.2LA3. Esto se debe a que el cromo es capaz de formar la aleación de ferrocromo, la fuente básica para obtener acero inoxidable y otras aleaciones especiales.
El cromo, que normalmente constituye el 18 % del acero inoxidable, aumenta considerablemente la resistencia a la oxidación (corrosión) y otros ataques químicos del acero. En otras aleaciones especiales, el cromo también desempeña un papel en el aumento de la templabilidad, dureza y tenacidad de los materiales.
LA industria refractaria También es un buen consumidor de cromo, ya que la cromita es un material refractario muy conocido, es decir, un material capaz de resistir los efectos térmicos, químicos y físicos que se producen en las industrias. La cromita, utilizada para la fabricación de ladrillos refractarios, es muy resistente a la degradación cuando se expone al calor.
ya el industria química busca usar Chrome de varias maneras:
como catalizador;
como inhibidor de la corrosión;
en cromado;
en pigmentos;
en compuestos colorantes.
Es bien conocido el cromado, que consiste en la formación de una capa protectora de cromo sobre un objeto, protegiéndolo de la corrosión. En este proceso, el cromo se deposita sobre el objeto a cromar a través de electrólisis sulfato de cromo III, Cr2(SOLAMENTE4)3, producido por la disolución de Cr2LA3 en H2SOLAMENTE4.
Los pigmentos de cromo son muy comunes, especialmente con los diferentes colores que se pueden obtener con sus compuestos. En la disolución de hexahidrato de cloruro de cromo III, CrCl3·6 a.m.2O, se obtiene una solución violeta. Por otro lado, en la disolución de sulfato de cromo III, Cr2(SOLAMENTE4)3, se obtiene un color verde.
La solución de cloruro de cromo II, CrCl2, es azul, mientras que el acetato de cromo II, Cr2(ARRULLO)4, es un sólido rojo. Óxido de cromo II, CrO2, es negro; cromato de potasio, K2CRO4, y amarillo; dicromato de potasio, K2cr2LA7y naranja; tricromato de potasio, K2cr3LA10, es rojo; y óxido de cromo VI, CrO3, también es rojo.
Interesante:Los rubíes son en realidad piedras preciosas, de fórmula Al2LA3, que tienen trazas de cromo en su constitución. Este también es el caso de la esmeralda, una forma de berilo, cuyo color verde es el resultado de pequeñas cantidades de cromo.
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La relación del cromo con la salud
Dos estados de oxidación del cromo tienen un papel biológico. Veamos a continuación.
→ Cromo hexavalente (Cr6+)
Con respecto a Cr6+, se sabe que puede ser considerado cancerígeno, particularmente si se inhala o se ingiere en grandes cantidades.
→ Cromo trivalente (Cr3+)
El cromo trivalente siempre ha sido consideró un elemento esencial. La suplementación nutricional de cromo en esta forma se ha vuelto popular para la promoción de oligoelementos esenciales y como agente para la pérdida de peso. También se discute que la administración de cromo trivalente sería interesante para el tratamiento de diabetes tipo 2, así como para la diabetes gestacional.
Aunque, algunos autores ponen esta esencialidad en discusión. La línea de pensamiento es que el cromo, ya sea suplementado o no, no hace ninguna diferencia en la composición corporal, metabolismo da glucosa o sensibilidad a la insulina. Se cree que, de hecho, la dosis más alta de cromo tiene efectos farmacológicos y no nutricionales para indicarlo como un elemento esencial.
historia de cromo
El nombre cromo proviene del griego croma, que significa color. Habiendo dado también el nombre a este elemento, su descubrimiento se produjoFarmacéutico y químico francés Louis Nicolas Vauquelin, en el año 1797, cuando notó cromo al estudiar el mineral de crocoita, PbCrO4. Sin embargo, inicialmente, el metal no fue un gran éxito comercial.
Quince años después de su descubrimiento, por ejemplo, Sir Humphry Davy no sabía mucho sobre el cromo y sus compuestos cuando escribió su famoso libro Elementos de Filosofía Química, indicando únicamente que el ácido crómico tenía un sabor agrio.
En el mismo año, Jöns Jacob Berzelius escribió que el regusto del ácido crómico tóxico era desagradable y metálico. Berzelius se dio cuenta de que el metal, aunque frágil, era bastante resistente a la acción de ácidos y aire atmosférico.
Aunque inicialmente no fue un gran éxito comercial, a finales del siglo XIX y principios del siglo XX, el elemento comenzó a ser utilizado comercialmente, ya que el acero inoxidable comenzó a ser ampliamente utilizado, así como el cromado de piezas en la industria automotriz, convirtiendo al cromo en un metal muy demandado.
ejercicios resueltos de cromo
Pregunta 1
(UEFS/BA)El átomo de cromo tiene un número de oxidación de +3 en la especie
A) Cr2LA3
B) cromo
C) Cr
D) Cro42-
E) Cr2LA72-
Resolución:
Alternativa A
En la letra C, el cromo aparece como una sustancia simple, por lo que, en ese caso, el NOx es igual a cero.
LA oxígeno en los demás compuestos ocurre con NOx igual a -2. Así, podemos calcular el NOx de cromo en todas las especies, convirtiéndolo en la incógnita (x):
cr2LA3 → 2x + 3(-2) = 0 ⸫ x = +3
CrO → x + (-2) = 0 ⸫ x = +2
CRO42- → x + 4(-2) = -2 ⸫ x = +6
Cr2O72- → 2x + 7(-2) = -2 ⸫x = +6
Pregunta 2
(UPE 2013) Un grupo internacional de científicos ha descubierto una compleja reacción química responsable del deterioro de algunos de los grandes obras de arte de la historia, producidas por Vincent van Gogh (1853–1890) y otros pintores famosos del siglo XX XIX. En sus investigaciones, estos investigadores envejecieron artificialmente los pigmentos y encontraron que el el oscurecimiento de la capa superior estaba relacionado con un cambio de cromo presente en la pintura de Cr(VI) a Cr(III).
Disponible: http://agencia.fapesp.br/13455 (Adaptado)
Datos:Cr (Z = 24), configuración electrónica: [Ar] 4s1 3d5
En vista de la situación antes descrita, es CORRECTOafirmar que (la)
A) la oxidación de Cr(VI) a Cr(III) ha deteriorado grandes obras artísticas de la historia.
B) el envejecimiento de los marcos está relacionado con la excitación electrónica de CuÉl para Cr3+.
C) Proceso de reducción de Cr6+ para Cr3+ ha oscurecido obras famosas del siglo XIX.
D) la transformación que ha tenido lugar ha oxidado el CuÉl, responsable del brillo de la pintura original.
E) el cambio de Cr(VI) a Cr(III) es una reacción química que ocurre después de muchos años.
Resolución:
Alternativa C
La transición de Cr(VI) a Cr(III) es un proceso de reducción (disminución de NOx), responsable del oscurecimiento de las pantallas.
Por Stefano Araújo Novais
Profesor de química