Krom (Cr): karakteristike, dobivanje, primjena

THE krom, atomski broj 24, je prijelazni metal koji se nalazi u skupini 6 periodnog sustava. Boja mu je sivkasta, ali je i vrlo sjajan metal. Postoji uglavnom u +2, +3 i +6 oksidacijskim stanjima i ima karakteristiku da su svi njegovi spojevi obojeni. Nije ni čudo da njegovo ime potječe od grčkog kroma, što znači boja.

Ovaj element se dobiva putem kromita i ima široku primjenu u metalurškoj industriji, u proizvodnji nehrđajućeg čelika i drugih specijalnih legura. Krom se također može galvanizirati na predmetima, u učinku poznatom kao kromiranje, što jamči, osim ljepote, i veliku kemijsku otpornost. Spojevi kroma se također koriste u pigmentima i bojama, uz vatrostalne materijale.

Pročitaj i: Hafnij — prijelazni metal koji ima svojstva slična cirkoniju

kromirani sažetak

• Krom je sivkast, sjajan metal koji otvara skupinu 6 Periodni sustav elemenata.

• Vrlo je otporan na koroziju i kemijske napade na sobnoj temperaturi.

• Uglavnom predstavlja oksidacijska stanja +2, +3 i +6.

• Svi njegovi spojevi imaju boju.

• Može se dobiti iz hromita, FeCr₂THE_4.

• Uglavnom ga iskorištava metalurška industrija, koja ga koristi u proizvodnji ne hrđajući Čelik.

• Otkrio ju je 1797. godine Francuz Louis Nicolas Vauquelin.

[pullicity_omnia]

svojstva kroma

• Simbol: Kr.

• Atomski broj: 24.

• Atomska masa: 51,9961 k.u.s.

• elektronegativnost: 1,66.

• Točka spajanja: 1907°C.

• Vrelište: 2671°C.

• Gustoća: 7,15 g.cm^-3 (na 20°C).

• Elektronička konfiguracija: [Zrak] 4s¹ 3d⁵.

• Kemijska serija: grupa 6, metais tranzicija.

karakteristike kroma

Krom, atomski broj 24, je a metal sive boje, tvrda i sjajna. Na sobnoj temperaturi dobro je otporan na kemijske napade, kao što su kisele ili bazične otopine, s izuzetkom HCl i H₂SAMO₄ razrijeđen. Međutim, na višim temperaturama, krom postaje mnogo reaktivniji, lako ga oksidira O₂, te se kombinira s halogenima i većinom nemetala.

U otopini, spojevi kroma obično imaju oksidacijske brojeve od +6, +3 i +2. Zapravo, zanimljiva značajka je to svi spojeva kroma su u boji, kao što je dikromat kalij, K₂Kr₂THE₇, koja je narančasta, i kalijev kromat, K₂CrO₄, koja je žuta.

Zanimljiva činjenica o kromu je to njegova elektronska konfiguracija ne slijedi očekivani obrazac. čineći svoje elektronska distribucija, očekivalo bi se da će biti [Ar] 4s² 3d⁴, međutim, proračuni energije i stabilnosti pokazuju da je [Ar] 4s konfiguracija¹ 3d⁵ stabilniji je. To se može objasniti Hundovo pravilo.

Prema ovom pravilu, što je veći broj elektrona s jednakim (ili paralelnim) okretima u nepotpunoj orbitali, manja je energija atom, odnosno što je veća stabilnost. Pogledajte sliku ispod:

Elektronička konfiguracija kroma u energetskom redu.

Ako je chrome usvojio konfiguraciju 4s² 3d⁴, 4s orbitala bi predstavljala elektrone s suprotnim spinom (↑↓), što bi povećalo odbojnost, uostalom, postojala bi dva naboja istog predznaka koja dijele jednu orbitalu.

Usvajanjem konfiguracije 4s¹ 3d⁵, krom drži veći broj elektrona s jednakim spinom, bez prisutnosti elektrona koji dijele istu orbitalu (kao što je prikazano na prethodnoj slici), što smanjuje njegovu energiju i jamči veću stabilnost.

Vidi također: Vanadij — kemijski element čije otopine također imaju različite boje

Gdje se krom može naći?

krom je deseti najzastupljeniji element na zemlji. Iako postoji nekoliko minerala koji imaju krom u svom sastavu, kromit, FeCr₂THE₄, najvažniji je mineral kroma, koji se komercijalno najviše koristi.

Kromit, glavni prirodni izvor kroma.

Važno je istaknuti da se zemlje s najvećim rezervama kroma su:

• Južna Afrika;

• Kazahstan;

• Indija;

• purica.

THE Brazil jedini je proizvođač kroma na cijelom američkom kontinentu, ali drži samo 0,11% svjetskih rezervi. Rezerve su raspoređene uglavnom u sljedećim državama:

• Bahia;

• amapá;

• Minas Gerais.

Dobivanje kroma

 Uzorak metalnog kroma, procijenjene čistoće od 99,9%.

THE proizvodi se metalik krom kroz od kromita. U ovom slučaju, mineral se topi s natrijev karbonat, At₂CO₃, u prisutnosti zraka, stvarajući natrijev kromat i željezov III oksid:

4 FeCr₂THE₄ + 8 in₂CO₃ + 7 O₂ → 8 in₂CrO₄ + 2 Fe₂THE₃ + 8 CO₂

Odatle se ekstrakcija provodi sa Voda, budući da je Na₂CrO₄ je topiv u vodi, dok je Fe₂THE₃ ne. Zatim se medij zakiseli s H₂SAMO₄, što omogućuje kristalizaciju kromata od natrij. na₂CrO₄ se reducira u krom III oksid upotrebom ugljik na visokoj temperaturi:

Na₂CrO₄ + 2 C → Cr₂THE₃ + uključeno₂CO₃ + CO

Metalni krom se tada dobiva kada se aluminij koristi kao redukcijski agens, također na visokoj temperaturi:

Kr₂THE₃ + 2 Al → Al₂THE₃ + 2 Kr

kromirane aplikacije

THE industrija metalurški je glavni potrošač kroma, s oko 80% cjelokupnog proizvedenog kroma, bilo u obliku kromita ili Cr koncentrata.₂THE₃. To je zato što je krom sposoban tvoriti ferokromovu leguru, osnovni izvor za dobivanje nehrđajućeg čelika i drugih specijalnih legura.

Krom, koji obično čini 18% nehrđajućeg čelika, značajno povećava otpornost na oksidaciju (koroziju) i druge kemijske napade na čelik. U drugim specijalnim legurama, krom također igra ulogu u povećanju kaljivosti, tvrdoće i žilavosti materijala.

Krom uvelike povećava otpornost čelika na koroziju.

THE vatrostalna industrija Također je dobar potrošač kroma, budući da je kromit dobro poznati vatrostalni materijal, odnosno materijal sposoban izdržati toplinske, kemijske i fizičke učinke koji se javljaju u industriji. Kromit, koji se koristi za proizvodnju vatrostalnih opeka, vrlo je otporan na razgradnju kada je izložen zagrijavanju.

već je kemijska industrija nastoji koristiti krom na nekoliko načina:

• kao katalizator;

• kao inhibitor korozije;

• u kromiranju;

• u pigmentima;

• u spojevima za bojenje.

Poznato je kromiranje, koje se sastoji od stvaranja zaštitnog sloja kroma preko predmeta koji ga štiti od korozije. U ovom procesu, krom se taloži na predmet koji se kromira elektroliza krom III sulfat, Cr₂(SAMO₄)₃, proizveden raspadom Cr₂THE₃ u H₂SAMO₄.

Kromovi pigmenti su vrlo česti, posebno s različitim bojama koje se mogu dobiti s njihovim spojevima. U otapanju krom III klorid heksahidrata, CrCl_3·6 ujutro₂O, dobiva se otopina ljubičaste boje. S druge strane, u otapanju krom III sulfata, Cr₂(SAMO₄)₃, dobiva se zelena boja.

Otopina krom II klorida, CrCl₂, je plave boje, dok krom II acetat, Cr₂(GUGUTATI)₄, je crvena krutina. Krom oksid II, CrO₂, crna je; kalijev kromat, K₂CrO₄, i žuta; kalijev dikromat, K₂Kr₂THE₇, i narančasta; kalijev trikromat, K₂Kr₃THE₁₀, crveno je; i krom VI oksid, CrO₃, također je crvena.

Zanimljiv:Rubini su zapravo drago kamenje, formule Al₂THE₃, koji u svom sastavu imaju tragove kroma. To je također slučaj sa smaragdom, oblikom berila, čija je zelena boja rezultat male količine kroma.

Također znajte:Volfram — sivkasti metal čija boja podsjeća na čelik

Odnos kroma prema zdravlju

Dva oksidacijska stanja kroma imaju biološku ulogu. Da vidimo dalje.

→ Šesterovalentni krom (kr⁶⁺)

S obzirom na Cr⁶⁺, zna se da može biti smatra se kancerogenim, osobito ako se udiše ili proguta u velikim količinama.

→ Trovalentni krom (kr³⁺)

Trovalentni krom je uvijek bio razmatrano bitan element. Dodatak prehrani kroma u ovom obliku postao je popularan za promicanje bitnih elemenata u tragovima i kao sredstvo za mršavljenje. Također se raspravlja da bi primjena trovalentnog kroma bila zanimljiva za liječenje dijabetes tipa 2, kao i za gestacijski dijabetes.

Iako, neki autori stavljaju ova bitnost o kojoj se raspravlja. Mišljenje je da krom, bez obzira na to da li je suplementiran ili ne, ne utiče na sastav tijela, metabolizam daje glukoza ili osjetljivost na inzulin. Vjeruje se da, zapravo, najveća doza kroma ima farmakološke i nenutritivne učinke što ga ukazuje kao esencijalni element.

povijest kroma

Naziv krom dolazi od grčkog kroma, što znači boja. Nakon što je također dao ime ovom elementu, došlo je do njegovog otkrićaFrancuski farmaceut i kemičar Louis Nicolas Vauquelin, 1797. godine, kada je uočio krom proučavajući rudu krokoita, PbCrO₄. Međutim, u početku, metal nije bio veliki komercijalni uspjeh.

Petnaest godina nakon njegovog otkrića, na primjer, Sir Humphry Davy nije znao mnogo o kromu i njegovim spojevima kada je napisao svoju slavnu knjigu Elementi kemijske filozofije, što ukazuje samo na to da je kromna kiselina imala kiselkast okus.

Iste je godine Jöns Jacob Berzelius napisao da je okus otrovne kromne kiseline neugodan i metalan. Berzelius je shvatio da je metal, iako lomljiv, prilično otporan na djelovanje kiseline i atmosferski zrak.

Iako u početku nije bio veliki komercijalni uspjeh, krajem 19. i početkom 20. stoljeća, element počeo se komercijalno koristiti, kako se nehrđajući čelik počeo široko koristiti, kao i kromiranje dijelova u automobilskoj industriji, čime je krom postao vrlo tražen metal.

Nemoj sada stati... Ima još toga nakon oglasa ;)

Chromium riješene vježbe

Pitanje 1

(UEFS/BA)Atom kroma ima oksidacijski broj +3 u vrsti

A) Kr₂THE₃

B) CrO

C) Kr

D) CrO₄^2-

E) Kr₂THE₇^2-

Rezolucija:

Alternativa A

U slovu C krom se pojavljuje kao jednostavna tvar, pa je u tom slučaju NOx jednaka je nuli.

THE kisik u ostalim spojevima javlja se s NOx jednakim -2. Dakle, možemo izračunati NOx kroma u svim vrstama, čineći ga nepoznatim (x):

• Kr₂THE₃ → 2x + 3(-2) = 0 ⸫ x = +3

• CrO → x + (-2) = 0 ⸫ x = +2

• CrO₄^2- → x + 4(-2) = -2 ⸫ x = +6

• Cr2O₇^2- → 2x + 7(-2) = -2 ⸫ x = +6

pitanje 2

(UPE 2013.) Međunarodna skupina znanstvenika otkrila je složenu kemijsku reakciju odgovornu za propadanje nekih od njih velika umjetnička djela u povijesti, nastala od strane Vincenta van Gogha (1853-1890) i drugih poznatih slikara u 20. stoljeću XIX. U svojim istraživanjima, ovi istraživači su umjetno starili pigmente i otkrili da je tamnjenje gornjeg sloja povezano je s promjenom kroma prisutnog u boji iz Cr(VI) u Cr(III).

Dostupno u: http://agencia.fapesp.br/13455 (prilagođeno)

Podaci:Cr (Z = 24), elektronska konfiguracija: [Ar] 4s¹ 3d⁵

S obzirom na gore opisanu situaciju, jest TOČNOtvrditi da (the)

A) Oksidacija Cr(VI) u Cr(III) pokvarila je velika umjetnička djela u povijesti.

B) starenje okvira povezano je s elektroničkom pobudom Cu^The za Cr³⁺.

C) Proces redukcije Cr⁶⁺ za Cr³⁺ zatamnila je poznata djela iz 19. stoljeća.

D) transformacija koja se dogodila je oksidirala Cu^The, zaslužan za sjaj originalne slike.

E) promjena iz Cr(VI) u Cr(III) je kemijska reakcija koja se događa tek nakon mnogo godina.

Rezolucija:

Alternativa C

Prijelaz iz Cr(VI) u Cr(III) je proces smanjenje (smanjenje NOx), koji je bio odgovoran za zamračenje zaslona.

Autor Stefano Araújo Novais
Učiteljica kemije