THE crom, numar atomic 24, este un metal de tranziție situat în grupa 6 din Tabelul Periodic. Culoarea sa este cenușie, dar este și un metal foarte strălucitor. Există în principal în stările de oxidare +2, +3 și +6 și are caracteristica că toți compușii săi sunt colorați. Nu e de mirare că numele său derivă din greacă croma, ceea ce înseamnă culoare.
Acest element se obține prin cromit și este utilizat pe scară largă în industria metalurgică, în producția de oțel inoxidabil și alte aliaje speciale. Cromul poate fi galvanizat si pe obiecte, intr-un efect cunoscut sub numele de cromare, care garanteaza, pe langa frumusete, o mare rezistenta chimica. Compușii de crom sunt utilizați și în pigmenți și vopsele, pe lângă materialele refractare.
Citeste si: Hafniu - metalul de tranziție care are proprietăți similare cu zirconiul
rezumat crom
Cromul este un metal cenușiu, strălucitor, care deschide grupul 6 al Tabelul periodic.
Este foarte rezistent la coroziune si atac chimic la temperatura camerei.
Prezintă în principal stări de oxidare +2, +3 și +6.
Toți compușii săi au culoare.
Poate fi obținut din cromit, FeCr2THE4.
Este exploatat în principal de industria metalurgică, care îl folosește la fabricarea oţel inoxidabil.
A fost descoperită în 1797 de francezul Louis Nicolas Vauquelin.
[pullicity_omnia]
proprietățile cromului
Simbol: Cr.
Numar atomic: 24.
Masă atomică: 51,9961 c.u.s.
Electronegativitate: 1,66.
Punct de fuziune: 1907°C.
Punct de fierbere: 2671°C.
Densitate: 7,15 g.cm-3 (la 20°C).
Configuratie electronica: [Aer] 4s1 3d5.
Seria chimică: grupa 6, metais tranziție.
caracteristicile cromului
Cromul, numărul atomic 24, este a metal de culoare gri, dur și lucios. La temperatura camerei, rezistă bine la atacurile chimice, cum ar fi din soluții acide sau bazice, cu excepția HCI și H2NUMAI4 diluat. Cu toate acestea, la temperaturi mai ridicate, cromul devine mult mai reactiv, fiind ușor oxidat de O2și se combină cu halogeni și cu majoritatea nemetalelor.
În soluție, compușii de crom tind să aibă numere de oxidare de +6, +3 și +2. De fapt, o caracteristică interesantă este că toate compușii cromului sunt colorate, cum ar fi dicromatul de potasiu, K2Cr2THE7, care este portocaliu, și cromat de potasiu, K2CrO4, care este galben.
Un fapt curios despre crom este că configurația sa electronică nu urmează modelul așteptat. făcându-vă distributie electronica, ar fi de așteptat să fie [Ar] 4s2 3d4, totuși, calculele de energie și stabilitate arată că configurația [Ar] 4s1 3d5 este mai stabil. Acest lucru poate fi explicat prin regula lui Hund.
Conform acestei reguli, cu cât este mai mare numărul de electroni cu rotiri egale (sau paralele) într-un orbital incomplet, cu atât energia este mai mică atom, adică cu cât stabilitatea este mai mare. Uită-te la imaginea de mai jos:
Dacă Chrome a adoptat configurația 4s2 3d4, orbitalul 4s ar prezenta electroni cu spin opus (↑↓), ceea ce ar crește repulsia, la urma urmei, ar exista două sarcini de același semn care împart un singur orbital.
Prin adoptarea configurației 4s1 3d5, cromul deține un număr mai mare de electroni cu spin egal, fără prezența electronilor care împart același orbital (cum se arată în imaginea anterioară), ceea ce îi reduce energia și garantează mai multă stabilitate.
Vezi si: Vanadiu - element chimic ale cărui soluții au și culori diferite
Unde poate fi găsit cromul?
cromul este al zecelea element cel mai abundent de pe pământ. Deși există mai multe minerale care au crom în constituție, cromit, FeCr2THE4, este cel mai important mineral al cromului, fiind cel mai exploatat comercial.
Este important de subliniat faptul că țările cu cele mai mari rezerve de crom sunteți:
Africa de Sud;
Kazahstan;
India;
Curcan.
THE Brazilia este singurul producător de crom de pe întreg continentul american, dar deține doar 0,11% din rezervele lumii. Rezervele sunt distribuite în principal în următoarele stări:
Bahia;
amapá;
Minas Gerais.
Primirea cromului
THE se produce crom metalic prin din cromit. În acest caz, mineralul este topit cu bicarbonat de sodiu, At2CO3, în prezența aerului, generând cromat de sodiu și oxid de fier III:
4 FeCr2THE4 + 8 in2CO3 + 7 O2 → 8 in2CrO4 + 2 Fe2THE3 + 8 CO2
De acolo, extracția se efectuează cu Apă, din moment ce Na2CrO4 este solubil în apă, în timp ce Fe2THE3 nu. Apoi, mediul este acidulat cu H2NUMAI4, care permite cristalizarea cromatului de sodiu. apoi o2CrO4 se reduce la oxid de crom III cu utilizarea de carbon la temperatura ridicata:
La2CrO4 + 2 C → Cr2THE3 + pe2CO3 + CO
Cromul metalic este apoi obținut atunci când aluminiul este utilizat ca agent reducător, și la temperatură ridicată:
Cr2THE3 + 2 Al → Al2THE3 + 2 Cr
aplicații cromate
THE industrie metalurgic este cel mai mare consumator de crom, cu aproximativ 80% din totalul cromului produs, fie sub formă de cromit sau concentrat de Cr.2THE3. Acest lucru se datorează faptului că cromul este capabil să formeze aliajul ferocrom, sursa de bază pentru obținere oțel inoxidabil și alte aliaje speciale.
Cromul, care reprezintă de obicei 18% din oțel inoxidabil, crește considerabil rezistența la oxidare (coroziune) și alte atacuri chimice asupra oțelului. În alte aliaje speciale, cromul joacă, de asemenea, un rol în creșterea întăririi, durității și tenacității materialelor.
THE industria refractară De asemenea, este un bun consumator de crom, deoarece cromitul este un material refractar binecunoscut, adică un material capabil să reziste la efectele termice, chimice și fizice care apar în industrii. Cromitul, folosit pentru fabricarea cărămizilor refractare, este foarte rezistent la degradare atunci când este expus la încălzire.
deja cel industria chimica încearcă să folosească Chrome în mai multe moduri:
ca catalizator;
ca inhibitor de coroziune;
în placare cu crom;
în pigmenți;
în compușii de vopsire.
Este bine cunoscută cromarea, constând în formarea unui strat protector de crom peste un obiect, protejându-l de coroziune. În acest proces, cromul este depus pe obiectul care trebuie cromat electroliză sulfat de crom III, Cr2(NUMAI4)3, produs prin dizolvarea Cr2THE3 în H2NUMAI4.
Pigmenții de crom sunt foarte des întâlniți, mai ales cu diferitele culori care pot fi obținute cu compușii lor. În dizolvarea clorurii de crom III hexahidrat, CrCl3·6 dimineata2O, se obține o soluție violetă. Pe de altă parte, în dizolvarea sulfatului de crom III, Cr2(NUMAI4)3, se obține o culoare verde.
Soluția de clorură de crom II, CrCl2, este albastru, în timp ce acetatul de crom II, Cr2(GÂNGURI)4, este un solid roșu. Oxid de crom II, CrO2, este negru; cromat de potasiu, K2CrO4, și galben; dicromat de potasiu, K2Cr2THE7, și portocaliu; tricromat de potasiu, K2Cr3THE10, este rosu; şi oxid de crom VI, CrO3, este și roșu.
Interesant:Rubinele sunt de fapt pietre prețioase, cu formula Al2THE3, care au urme de crom în constituție. Este și cazul smaraldului, o formă de beril, a cărui culoare verde este rezultatul unor cantități mici de crom.
De asemenea, știu:Tungsten - un metal cenușiu a cărui culoare seamănă cu oțelul
Relația cromului cu sănătatea
Două stări de oxidare ale cromului au rol biologic. Să vedem în continuare.
→ Crom hexavalent (Cr6+)
În ceea ce privește Cr6+, se știe că poate fi considerat cancerigen, în special dacă este inhalat sau ingerat în cantități mari.
→ Crom trivalent (Cr3+)
Cromul trivalent a fost întotdeauna considerată un element esential. Suplimentarea nutrițională cu crom în această formă a devenit populară pentru promovarea oligoelementelor esențiale și ca agent de pierdere în greutate. Există, de asemenea, o discuție că administrarea de crom trivalent ar fi interesantă pentru tratamentul diabet de tip 2, precum și pentru diabetul gestațional.
Cu toate că, unii autori pun această esenţialitate în discuţie. Linia de gândire este că cromul, indiferent dacă este suplimentat sau nu, nu are nicio diferență în compoziția corpului, metabolism dă glucoză sau sensibilitatea la insulină. Se crede că, de fapt, cea mai mare doză de crom are efecte farmacologice și non-nutriționale pentru a-l indica ca element esențial.
istoria cromului
Numele de crom provine din limba greacă croma, ceea ce înseamnă culoare. După ce a dat și numele acestui element, descoperirea lui a avut locFarmacist și chimist francez Louis Nicolas Vauquelin, în anul 1797, când a observat cromul la studierea minereului de crocoit, PbCrO4. Cu toate acestea, inițial, metalul nu a fost un mare succes comercial.
La cincisprezece ani după descoperirea sa, de exemplu, Sir Humphry Davy nu știa prea multe despre crom și compușii săi când a scris celebra sa carte. Elemente de filozofie chimică, indicând doar că acidul cromic avea un gust acru.
În același an, Jöns Jacob Berzelius a scris că gustul acidului cromic toxic era neplăcut și metalic. Berzelius și-a dat seama că metalul, deși fragil, era destul de rezistent la acțiunea lui acizi și aerul atmosferic.
Deși inițial nu a fost un mare succes comercial, la sfârșitul secolului al XIX-lea și începutul secolului al XX-lea, elementul a început să fie utilizat comercial, deoarece oțelul inoxidabil a început să fie utilizat pe scară largă, precum și cromarea pieselor din industria auto, făcând din crom un metal la mare căutare.
Exerciții cu crom rezolvate
intrebarea 1
(UEFS/BA)Atomul de crom are un număr de oxidare de +3 la specie
A) Cr2THE3
B) CrO
C) Cr
D) CrO42-
E) Cr2THE72-
Rezoluţie:
Alternativa A
În litera C, cromul apare ca o substanță simplă, deci, în acest caz, NOx este egal cu zero.
THE oxigen in ceilalti compusi apare cu NOx egal cu -2. Astfel, putem calcula NOx al cromului la toate speciile, făcându-l necunoscutul (x):
Cr2THE3 → 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
intrebarea 2
(UPE 2013) Un grup internațional de oameni de știință a descoperit o reacție chimică complexă responsabilă pentru deteriorarea unora dintre mari opere de artă din istorie, produse de Vincent van Gogh (1853–1890) și alți pictori celebri în secolul al XX-lea XIX. În investigațiile lor, acești cercetători au îmbătrânit artificial pigmenții și au descoperit că întunecarea stratului superior a fost legată de o schimbare a cromului prezent în vopsea de la Cr(VI) la Cr(III).
Disponibil in: http://agencia.fapesp.br/13455 (adaptat)
Date:Cr (Z = 24), configurație electronică: [Ar] 4s1 3d5
Având în vedere situația descrisă mai sus, este CORECTafirmă că (cel)
A) oxidarea Cr(VI) la Cr(III) a deteriorat mari opere artistice din istorie.
B) îmbătrânirea cadrelor este legată de excitația electronică a CuThe pentru Cr3+.
C) Procesul de reducere a Cr6+ pentru Cr3+ a ascuns lucrări celebre din secolul al XIX-lea.
D) transformarea care a avut loc a oxidat CuThe, responsabil pentru strălucirea picturii originale.
E) schimbarea de la Cr(VI) la Cr(III) este o reacție chimică care are loc abia după mulți ani.
Rezoluţie:
Alternativa C
Trecerea de la Cr(VI) la Cr(III) este un proces de reducere (scăderea NOx), care a fost responsabil pentru întunecarea ecranelor.
De Stefano Araújo Novais
Profesor de chimie
