Krom (Cr): značilnosti, pridobivanje, uporaba

THE krom, atomsko število 24, je prehodna kovina, ki se nahaja v skupini 6 periodnega sistema. Njegova barva je sivkasta, vendar je tudi zelo sijoča ​​kovina. Obstaja predvsem v oksidacijskih stanjih +2, +3 in +6 in ima značilnost, da so vse njegove spojine obarvane. Ni čudno, da njegovo ime izvira iz grščine kroma, kar pomeni barva.

Ta element je pridobljen s kromitom in se pogosto uporablja v metalurški industriji, pri proizvodnji nerjavnega jekla in drugih posebnih zlitin. Krom je mogoče tudi galvanizirati na predmete, v učinku, znanem kot kromiranje, ki zagotavlja poleg lepote tudi veliko kemično odpornost. Kromove spojine se poleg ognjevzdržnih materialov uporabljajo tudi v pigmentih in barvah.

Preberite tudi: Hafnij - prehodna kovina, ki ima podobne lastnosti kot cirkonij

chrome povzetek

• Krom je sivkasta, sijoča ​​kovina, ki odpira skupino 6 Periodični sistem.

• Je zelo odporen proti koroziji in kemičnim napadom pri sobni temperaturi.

• Predstavlja predvsem oksidacijska stanja +2, +3 in +6.

• Vse njegove spojine imajo barvo.

• Dobimo ga lahko iz kromita, FeCr₂THE_4.

• Izkorišča ga predvsem metalurška industrija, ki ga uporablja pri izdelavi nerjaveče jeklo.

• Leta 1797 ga je odkril Francoz Louis Nicolas Vauquelin.

[pullicity_omnia]

lastnosti kroma

• simbol: Kr.

• atomsko število: 24.

• atomska masa: 51,9961 c.u.s.

• elektronegativnost: 1,66.

• Fuzijska točka: 1907°C.

• Vrelišče: 2671°C.

• gostota: 7,15 g/cm^-3 (pri 20°C).

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

• Kemična serija: skupina 6, metais prehod.

lastnosti kroma

Krom z atomsko številko 24 je a kovinski sive barve, trda in sijajna. Pri sobni temperaturi je dobro odporen na kemične napade, kot so kisle ali bazične raztopine, z izjemo HCl in H₂SAMO₄ razredčen. Vendar pa pri višjih temperaturah postane krom veliko bolj reaktiven in ga zlahka oksidira O₂, in se kombinira s halogeni in večino nekovin.

V raztopini imajo kromove spojine oksidacijsko število +6, +3 in +2. Pravzaprav je to zanimiva lastnost vse kromove spojine so obarvani, kot je dikromat kalij, K₂Kr₂THE₇, ki je oranžna, in kalijev kromat, K₂CrO₄, ki je rumene barve.

Zanimivo dejstvo o kromu je to njegova elektronska konfiguracija ne sledi pričakovanemu vzorcu. izdelava svojega elektronska distribucija, bi bilo pričakovati, da bo [Ar] 4s² 3d⁴, vendar izračuni energije in stabilnosti kažejo, da je konfiguracija [Ar] 4s¹ 3d⁵ je bolj stabilen. To je mogoče razložiti z Hundovo pravilo.

Po tem pravilu je večje število elektronov z enakimi (ali vzporednimi) vrtljaji v nepopolni orbitali, manjša je energija atom, torej večja je stabilnost. Poglejte spodnjo sliko:

Elektronska konfiguracija kroma v energetskem redu.

Če je chrome sprejel konfiguracijo 4s² 3d⁴4s orbitala bi predstavljala elektrone z nasprotnim vrtenjem (↑↓), kar bi povečalo odboj, navsezadnje bi obstajala dva naboja istega predznaka, ki si delita eno orbitalo.

S sprejetjem konfiguracije 4s¹ 3d⁵, krom ima večje število elektronov z enakim spinom, brez prisotnosti elektronov, ki si delijo isto orbitalo (kot je prikazano na prejšnji sliki), kar zmanjša njegovo energijo in zagotavlja večjo stabilnost.

Glej tudi: Vanadij je kemični element, katerega raztopine imajo tudi različne barve

Kje je mogoče najti krom?

krom je deseti najbolj razširjen element na zemlji. Čeprav obstaja več mineralov, ki imajo v svoji sestavi krom, kromit, FeCr₂THE₄, je najpomembnejši mineral kroma, ki se najpogosteje izkorišča komercialno.

Kromit, glavni naravni vir kroma.

Pomembno je poudariti, da države z največjimi zalogami kroma so:

• Južna Afrika;

• Kazahstan;

• Indija;

• puran.

THE Brazilija je edini proizvajalec kroma na celotni ameriški celini, vendar ima le 0,11 % svetovnih rezerv. Rezerve so razporejene predvsem v naslednjih državah:

• Bahia;

• amapá;

• Minas Gerais.

Pridobivanje kroma

 Vzorec kovinskega kroma z ocenjeno čistostjo 99,9 %.

THE proizvaja se kovinski krom skozi iz kromita. V tem primeru se mineral stopi s natrijev karbonat, At₂CO₃, v prisotnosti zraka nastaja natrijev kromat in železov III oksid:

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

Od tam se ekstrakcija izvaja s Voda, saj je Na₂CrO₄ je topen v vodi, medtem ko je Fe₂THE₃ ne. Nato se medij nakisa s H₂SAMO₄, ki omogoča kristalizacijo kromata iz natrij. na₂CrO₄ se reducira v krom III oksid z uporabo ogljik pri visoki temperaturi:

Pri₂CrO₄ + 2 C → Cr₂THE₃ + vklopljeno₂CO₃ + CO

Kovinski krom se nato pridobi, ko se aluminij uporablja kot redukcijsko sredstvo, tudi pri visoki temperaturi:

Kr₂THE₃ + 2 Al → Al₂THE₃ + 2 Kr

chrome aplikacije

THE industrijo metalurški je glavni porabnik kroma, s približno 80 % vsega proizvedenega kroma, bodisi v obliki kromita ali Cr koncentrata.₂THE₃. To je zato, ker je krom sposoben tvoriti ferokromovo zlitino, ki je osnovni vir za pridobivanje nerjavno jeklo in druge posebne zlitine.

Krom, ki običajno predstavlja 18 % nerjavnega jekla, znatno poveča odpornost na oksidacijo (korozijo) in druge kemične napade na jeklo. V drugih posebnih zlitinah ima krom tudi vlogo pri povečanju kaljivosti, trdote in žilavosti materialov.

Krom močno poveča korozijsko odpornost jekla.

THE ognjevzdržna industrija Je tudi dober porabnik kroma, saj je kromit dobro poznan ognjevzdržen material, torej material, ki je sposoben vzdržati toplotne, kemične in fizikalne učinke, ki se pojavljajo v industriji. Kromit, ki se uporablja za izdelavo ognjevzdržnih opek, je zelo odporen na razgradnjo, ko je izpostavljen segrevanju.

že kemična industrija želi uporabiti krom na več načinov:

• kot katalizator;

• kot zaviralec korozije;

• v kromiranju;

• v pigmentih;

• v barvnih spojinah.

Kromiranje je dobro znano, saj sestoji iz tvorbe zaščitne plasti kroma nad predmetom, ki ga ščiti pred korozijo. Pri tem postopku se krom nanese na predmet, ki ga je treba kromirati elektroliza krom III sulfat, Cr₂(SAMO₄)₃, ki nastane z raztapljanjem Cr₂THE₃ v H₂SAMO₄.

Kromovi pigmenti so zelo pogosti, zlasti z različnimi barvami, ki jih lahko dobimo z njihovimi spojinami. Pri raztapljanju krom III klorida heksahidrata, CrCl_3·6 zjutraj₂O, dobimo vijolično raztopino. Po drugi strani pa pri raztapljanju krom III sulfata Cr₂(SAMO₄)₃, dobimo zeleno barvo.

Raztopina krom II klorida, CrCl₂, je modra, medtem ko je krom II acetat, Cr₂(COO)₄, je rdeča trdna snov. Kromov oksid II, CrO₂, je črna; kalijev kromat, K₂CrO₄, in rumena; kalijev dikromat, K₂Kr₂THE₇in oranžna; kalijev trikromat, K₂Kr₃THE₁₀, je rdeča; in krom VI oksid, CrO₃, je tudi rdeča.

zanimivo:Rubini so pravzaprav dragi kamni s formulo Al₂THE₃, ki imajo v svoji sestavi sledi kroma. To velja tudi za smaragd, obliko berila, katerega zelena barva je posledica majhnih količin kroma.

Vedite tudi:Volfram je sivkasta kovina, katere barva spominja na jeklo

Odnos kroma do zdravja

Biološko vlogo imata dve oksidacijski stopnji kroma. Poglejmo naprej.

→ Šestvalentni krom (kr⁶⁺)

V zvezi s Cr⁶⁺, je znano, da je lahko štejejo za rakotvorne, zlasti pri vdihavanju ali zaužitju v velikih količinah.

→ Trivalentni krom (kr³⁺)

Trivalentni krom je bil vedno upoštevana bistveni element. Prehransko dopolnilo kroma v tej obliki je postalo priljubljeno za spodbujanje bistvenih elementov v sledovih in kot sredstvo za hujšanje. Obstaja tudi razprava, da bi bila uporaba trivalentnega kroma zanimiva za zdravljenje sladkorna bolezen tipa 2, kot tudi za gestacijski diabetes.

čeprav, nekateri avtorji ta bistvenost, o kateri se razpravlja. Menijo, da krom, ne glede na to, ali je dopolnjen ali ne, ne vpliva na telesno sestavo, metabolizem daje glukoze ali občutljivost za inzulin. Verjame se, da ima v resnici največji odmerek kroma farmakološke in nehranljive učinke, ki ga nakazujejo kot bistven element.

zgodovina kroma

Ime krom izhaja iz grščine kroma, kar pomeni barva. Ko je temu elementu dal tudi ime, prišlo do njegovega odkritjaFrancoski farmacevt in kemik Louis Nicolas Vauquelin, leta 1797, ko je pri preučevanju krokoitne rude opazil krom, PbCrO₄. Vendar sprva kovina ni imela velikega komercialnega uspeha.

Petnajst let po njegovem odkritju na primer Sir Humphry Davy ni vedel veliko o kromu in njegovih spojinah, ko je napisal svojo slavno knjigo. Elementi kemijske filozofije, kar kaže le na to, da je imela kromova kislina kisel okus.

Istega leta je Jöns Jacob Berzelius zapisal, da je priokus strupene kromove kisline neprijeten in kovinski. Berzelius je spoznal, da je kovina, čeprav krhka, precej odporna na delovanje kisline in atmosferskega zraka.

Čeprav sprva ni bil velik komercialni uspeh, konec 19. in v začetku 20. stoletja, element začela komercialno uporabljati, saj se je začelo množično uporabljati nerjaveče jeklo, pa tudi kromiranje delov v avtomobilski industriji, zaradi česar je krom postala kovina po velikem povpraševanju.

Krom rešene vaje

Vprašanje 1

(UEFS/BA)Atom kroma ima v vrsti oksidacijsko število +3

A) Kr₂THE₃

B) CrO

C) Kr

D) CrO₄^2-

E) Kr₂THE₇^2-

Resolucija:

Alternativa A

V črki C se krom pojavlja kot preprosta snov, torej v tem primeru NOx je enak nič.

THE kisik v drugih spojinah se pojavlja z NOx enakim -2. Tako lahko izračunamo NOx kroma v vseh vrstah, zaradi česar je neznanka (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

vprašanje 2

(UPE 2013) Mednarodna skupina znanstvenikov je odkrila zapleteno kemično reakcijo, ki je odgovorna za poslabšanje nekaterih velika umetniška dela v zgodovini, ki so jih ustvarili Vincent van Gogh (1853–1890) in drugi slavni slikarji v 20. stoletju XIX. V svojih raziskavah so ti raziskovalci umetno starali pigmente in ugotovili, da temnenje zgornje plasti je bilo povezano s spremembo kroma, prisotnega v barvi, iz Cr(VI) v Cr(III).

Na voljo v: http://agencia.fapesp.br/13455 (prilagojeno)

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

Glede na zgoraj opisano situacijo je tako PRAVILNOtrditi, da (o)

A) oksidacija Cr(VI) v Cr(III) je pokvarila velika umetniška dela v zgodovini.

B) staranje okvirjev je povezano z elektronskim vzbujanjem Cu^The za Cr³⁺.

C) Postopek redukcije Cr⁶⁺ za Cr³⁺ je zakrila znamenita dela 19. stoletja.

D) transformacija, ki se je zgodila, je oksidirala Cu^The, ki je odgovoren za sijaj originalne slike.

E) sprememba iz Cr(VI) v Cr(III) je kemična reakcija, ki se zgodi šele po več letih.

Resolucija:

Alternativa C

Prehod iz Cr(VI) v Cr(III) je proces zmanjšanje (zmanjšanje NOx), ki je bil odgovoren za zatemnitev zaslonov.

Avtor: Stefano Araújo Novais
Učiteljica kemije