Chromas (Cr): charakteristikos, gavimas, pritaikymas

THE chromas, atominis skaičius 24, yra pereinamasis metalas, esantis periodinės lentelės 6 grupėje. Jo spalva yra pilkšva, tačiau tai taip pat labai blizgus metalas. Jis daugiausia egzistuoja +2, +3 ir +6 oksidacijos būsenose ir pasižymi tuo, kad visi jo junginiai yra spalvoti. Nenuostabu, kad jo pavadinimas kilęs iš graikų kalbos chroma, o tai reiškia spalvą.

Šis elementas gaunamas iš chromito ir plačiai naudojamas metalurgijos pramonėje, nerūdijančio plieno ir kitų specialių lydinių gamyboje. Chromas taip pat gali būti galvanizuojamas ant objektų, taip vadinamas chromavimas, kuris, be grožio, garantuoja puikų cheminį atsparumą. Chromo junginiai taip pat naudojami pigmentuose ir dažuose, be ugniai atsparių medžiagų.

Taip pat skaitykite: Hafnis – pereinamasis metalas, kurio savybės panašios į cirkonį

chromo santrauka

• Chromas yra pilkšvas, blizgus metalas, kuris atidaro 6 grupę Periodinė elementų lentelė.

• Jis yra labai atsparus korozijai ir cheminiam poveikiui kambario temperatūroje.

• Jame daugiausia yra oksidacijos laipsniai +2, +3 ir +6.

• Visi jo junginiai turi spalvą.

• Jį galima gauti iš chromito, FeCr₂THE_4.

• Jį daugiausia naudoja metalurgijos pramonė, kuri jį naudoja gamindama Nerūdijantis plienas.

• Jį 1797 metais atrado prancūzas Louisas Nicolas Vauquelinas.

[pullicity_omnia]

chromo savybės

• Simbolis: Kr.

• Atominis skaičius: 24.

• Atominė masė: 51,9961 c.u.s.

• Elektronegatyvumas: 1,66.

• Susiliejimo taškas: 1907°C.

• Virimo taškas: 2671°C.

• Tankis: 7,15 g.cm^-3 (20°C temperatūroje).

• Elektroninė konfigūracija: [Oro] 4s¹ 3d⁵.

• Cheminė serija: 6 grupė, metais perėjimas.

chromo savybės

Chromas, atominis numeris 24, yra a metalo pilkos spalvos, kietas ir blizgus. Kambario temperatūroje jis gerai atsparus cheminiams poveikiams, pvz., rūgštiniams arba baziniams tirpalams, išskyrus HCl ir H₂TIK₄ praskiestas. Tačiau aukštesnėje temperatūroje chromas tampa daug reaktyvesnis, nes jį lengvai oksiduoja O₂, ir derinamas su halogenais ir dauguma nemetalų.

Tirpale chromo junginių oksidacijos skaičiai yra +6, +3 ir +2. Tiesą sakant, įdomi savybė yra ta visi chromo junginiai yra spalvoti, pavyzdžiui, dichromatas kalio, K₂Kr₂THE₇, kuris yra oranžinis, ir kalio chromatas, K₂CrO₄, kuri yra geltona.

Įdomus faktas apie chromą yra tas jo elektronų konfigūracija neatitinka numatyto modelio. kuriant tavo elektroninis platinimas, turėtų būti [Ar] 4s² 3d⁴, tačiau energijos ir stabilumo skaičiavimai rodo, kad [Ar] 4s konfigūracija¹ 3d⁵ jis yra stabilesnis. Tai galima paaiškinti tuo, Hundo taisyklė.

Pagal šią taisyklę, tuo didesnis skaičius elektronų su vienodais (arba lygiagrečiais) sukimais nepilnoje orbitoje, tuo mažesnė energija atomasty tuo didesnis stabilumas. Pažiūrėkite į paveikslėlį žemiau:

Elektroninė chromo konfigūracija energijos eilės tvarka.

Jei chromas pasirinko 4s konfigūraciją² 3d⁴, 4s orbita pateiktų elektronus su priešingu sukiniu (↑↓), o tai padidintų atstūmimą, juk būtų du to paties ženklo krūviai, dalijantys vieną orbitalę.

Priimdami 4s konfigūraciją¹ 3d⁵, chromas turi daugiau elektronų su vienodu sukiniu, be elektronų, dalijančių tą pačią orbitalę (kaip parodyta ankstesniame paveikslėlyje), o tai sumažina jo energiją ir garantuoja didesnį stabilumą.

Taip pat žiūrėkite: Vanadis – cheminis elementas, kurio tirpalai taip pat yra skirtingų spalvų

Kur galima rasti chromo?

chromas yra dešimtas pagal gausumą elementas žemėje. Nors yra keletas mineralų, kurių sudėtyje yra chromo, chromitas, FeCr₂THE₄, yra svarbiausias chromo mineralas, plačiausiai naudojamas komerciniais tikslais.

Chromitas, pagrindinis natūralus chromo šaltinis.

Svarbu pabrėžti, kad didžiausias chromo atsargas turinčios šalys yra:

• pietų Afrika;

• Kazachstanas;

• Indija;

• Turkija.

THE Brazilija yra vienintelis chromo gamintojas visame Amerikos žemyne, tačiau turi tik 0,11% pasaulio atsargų. Rezervai daugiausia paskirstomi šiose valstybėse:

• Bahia;

• amapá;

• Minas Gerais.

Chromo gavimas

 Metalo chromo mėginys, kurio grynumas yra 99,9%.

THE gaminamas metalinis chromas per iš chromito. Šiuo atveju mineralas ištirpsta su natrio karbonatas, At₂CO₃, esant orui, susidaro natrio chromatas ir geležies III oksidas:

4 FeCr₂THE₄ + 8 coliai₂CO₃ + 7 O₂ → 8 in₂CrO₄ + 2 Fe₂THE₃ + 8 CO₂

Iš ten ekstrahavimas atliekamas su Vanduo, kadangi Na₂CrO₄ tirpsta vandenyje, o Fe₂THE₃ ne. Tada terpė parūgštinama H₂TIK₄, kuri leidžia kristalizuotis chromatui natrio. tada₂CrO₄ redukuojamas iki chromo III oksido naudojant anglies esant aukštai temperatūrai:

At₂CrO₄ + 2 C → Kr₂THE₃ + įjungta₂CO₃ + CO

Metalinis chromas gaunamas, kai aliuminis naudojamas kaip reduktorius, taip pat esant aukštai temperatūrai:

Kr₂THE₃ + 2 Al → Al₂THE₃ + 2 Kr

chromo aplikacijos

THE industrija metalurgijos yra pagrindinis chromo vartotojas – apie 80 % viso pagaminamo chromo yra chromito arba Cr koncentrato pavidalu.₂THE₃. Taip yra todėl, kad chromas gali sudaryti ferochromo lydinį, pagrindinį jo gavimo šaltinį. nerūdijančio plieno ir kitų specialių lydinių.

Chromas, kuris paprastai sudaro 18 % nerūdijančio plieno, žymiai padidina atsparumą oksidacijai (korozijai) ir kitiems cheminiams poveikiams plieną. Kituose specialiuose lydiniuose chromas taip pat vaidina svarbų vaidmenį didinant medžiagų kietumą, kietumą ir kietumą.

Chromas labai padidina plieno atsparumą korozijai.

THE ugniai atspari pramonė Jis taip pat yra geras chromo vartotojas, nes chromitas yra gerai žinoma ugniai atspari medžiaga, tai yra medžiaga, galinti atlaikyti pramonėje atsirandantį terminį, cheminį ir fizinį poveikį. Chromitas, naudojamas ugniai atsparių plytų gamyboje, yra labai atsparus degradacijai kaitinant.

jau chemijos pramonė siekia naudoti chromą keliais būdais:

• kaip katalizatorius;

• kaip korozijos inhibitorius;

• chromuotas;

• pigmentuose;

• dažymo junginiuose.

Chromavimas yra gerai žinomas, kai ant objekto susidaro apsauginis chromo sluoksnis, apsaugantis jį nuo korozijos. Šio proceso metu chromas nusėda ant chromuojamo objekto elektrolizė chromo III sulfatas, Kr₂(TIK₄)₃, pagamintas ištirpus Kr₂THE₃ H₂TIK₄.

Chromo pigmentai yra labai paplitę, ypač su skirtingomis spalvomis, kurias galima gauti naudojant jų junginius. Tirpinant chromo III chlorido heksahidratą, CrCl_3·6 val₂O, gaunamas violetinis tirpalas. Kita vertus, tirpinant chromo III sulfatą, Kr₂(TIK₄)₃, gaunama žalia spalva.

Chromo II chlorido, CrCl, tirpalas₂, yra mėlynas, o chromo II acetatas, Cr₂(COO)₄, yra raudona kieta medžiaga. Chromo oksidas II, CrO₂, tai juoda; kalio chromatas, K₂CrO₄, ir geltona; kalio dichromatas, K₂Kr₂THE₇, ir oranžinė; kalio trichromatas, K₂Kr₃THE₁₀, tai raudona; ir chromo VI oksidas, CrO₃, taip pat raudona.

Įdomus:Rubinai iš tikrųjų yra brangakmeniai, kurių formulė Al₂THE₃, kurių sudėtyje yra chromo pėdsakų. Taip yra ir su smaragdu, berilio forma, kurios žalia spalva yra nedidelio chromo kiekio rezultatas.

Taip pat žinokite:Volframas – pilkšvas metalas, kurio spalva primena plieną

Chromo santykis su sveikata

Dvi chromo oksidacijos būsenos atlieka biologinį vaidmenį. Žiūrėsim toliau.

→ Šešiavalentis chromas (Cr⁶⁺)

Kalbant apie Kr⁶⁺, žinoma, kad taip gali būti laikomas kancerogeniniu, ypač įkvėpus arba prarijus dideliais kiekiais.

→ Trivalentis chromas (Cr³⁺)

Trivalentis chromas buvo visada laikomas esminis elementas. Šios formos chromo papildai tapo populiarūs dėl būtinų mikroelementų skatinimo ir kaip svorio mažinimo priemonė. Taip pat diskutuojama, kad gydymui būtų įdomu skirti trivalentį chromą 2 tipo diabetas, taip pat sergant gestaciniu diabetu.

nors, kai kurie autoriai teigia šis aptariamas esminis dalykas. Manoma, kad chromas, papildytas ar ne, neturi įtakos kūno sudėčiai, medžiagų apykaitą duoda gliukozė arba jautrumas insulinui. Manoma, kad iš tikrųjų didžiausia chromo dozė turi farmakologinį ir nemaistinį poveikį, o tai rodo, kad jis yra esminis elementas.

chromo istorija

Chromo pavadinimas kilęs iš graikų kalbos chroma, o tai reiškia spalvą. Taip pat suteikęs pavadinimą šiam elementui, įvyko jo atradimasPrancūzų vaistininkas ir chemikas Louisas Nicolas Vauquelinas1797 m., kai tyrinėdamas krokoito rūdą PbCrO pastebėjo chromą.₄. Tačiau iš pradžių metalas nesulaukė didžiulės komercinės sėkmės.

Pavyzdžiui, praėjus penkiolikai metų po jo atradimo, seras Humphry Davy apie chromą ir jo junginius daug nežinojo, kai parašė savo garsiąją knygą. Cheminės filosofijos elementai, nurodant tik tai, kad chromo rūgštis buvo rūgštaus skonio.

Tais pačiais metais Jönsas Jacobas Berzelius rašė, kad toksiškos chromo rūgšties poskonis buvo nemalonus ir metalinis. Berzelius suprato, kad metalas, nors ir trapus, bet gana atsparus veikimui rūgštys ir atmosferos oras.

Nors iš pradžių nebuvo didžiulė komercinė sėkmė, XIX amžiaus pabaigoje ir XX amžiaus pradžioje, elementas pradėtas naudoti komerciniais tikslais, nes pradėtas plačiai naudoti nerūdijantis plienas, taip pat automobilių pramonėje pradėtas chromuoti detales, todėl chromas tapo labai paklausiu metalu.

Nesustok dabar... Po skelbimo yra daugiau ;)

Chromu išspręsti pratimai

Klausimas 1

(UEFS/BA)Chromo atomo oksidacijos laipsnis yra +3

A) Kr₂THE₃

B) CrO

C) Kr

D) CrO₄^2-

E) Kr₂THE₇^2-

Rezoliucija:

Alternatyva A

C raidėje chromas pasirodo kaip paprasta medžiaga, taigi, tokiu atveju NOx yra lygus nuliui.

THE deguonies kituose junginiuose jis atsiranda, kai NOx lygus -2. Taigi galime apskaičiuoti visų rūšių chromo NOx, todėl jis nežinomas (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

2 klausimas

(UPE 2013 m.) Tarptautinė mokslininkų grupė atrado sudėtingą cheminę reakciją, dėl kurios pablogėjo kai kurie puikūs meno kūriniai istorijoje, pagaminti Vincento van Gogo (1853–1890) ir kitų garsių tapytojų XX a. XIX. Atlikdami tyrimus, šie tyrėjai dirbtinai sendina pigmentus ir nustatė, kad viršutinio sluoksnio patamsėjimas buvo susijęs su chromo, esančio dažuose, pasikeitimu iš Cr(VI) į Cr(III).

Galima įsigyti: http://agencia.fapesp.br/13455 (Pritaikytas)

Duomenys:Cr (Z = 24), elektroninė konfigūracija: [Ar] 4s¹ 3d⁵

Atsižvelgiant į aukščiau aprašytą situaciją, taip yra TEISINGAtvirtinti, kad ()

A) Cr(VI) oksidacija į Cr(III) pablogino didelius istorijos meno kūrinius.

B) rėmelių senėjimas yra susijęs su elektroniniu Cu sužadinimu^The už Kr³⁺.

C) Cr redukcijos procesas⁶⁺ už Kr³⁺ užgožė garsius XIX a.

D) įvykusi transformacija oksidavo Cu^The, atsakinga už originalaus paveikslo blizgesį.

E) pakeitimas iš Cr(VI) į Cr(III) yra cheminė reakcija, kuri įvyksta tik po daugelio metų.

Rezoliucija:

Alternatyva C

Perėjimas nuo Cr(VI) prie Cr(III) yra procesas sumažinimas (NOx sumažėjimas), kuris buvo atsakingas už ekranų tamsėjimą.

Autorius Stefano Araújo Novais
Chemijos mokytojas