Хром (Цр): карактеристике, добијање, примена

ТХЕ хром, атомски број 24, је прелазни метал који се налази у групи 6 периодног система. Његова боја је сивкаста, али је такође веома сјајан метал. Постоји углавном у +2, +3 и +6 оксидационим стањима и има карактеристику да су сва његова једињења обојена. Није ни чудо што његово име потиче од грчког цхрома, што значи боја.

Овај елемент се добија преко хромита и има широку примену у металуршкој индустрији, у производњи нерђајућег челика и других специјалних легура. Хром се може галванизирати и на предметима, у ефекту познатом као хромирање, што гарантује, поред лепоте, и велику хемијску отпорност. Једињења хрома се такође користе у пигментима и бојама, поред ватросталних материјала.

Прочитајте такође: Хафнијум — прелазни метал који има својства слична цирконијуму

хром резиме

• Хром је сивкаст, сјајан метал који отвара групу 6 Периодни систем.

• Веома је отпоран на корозију и хемијске нападе на собној температури.

• Углавном представља оксидациона стања +2, +3 и +6.

• Сва његова једињења имају боју.

• Може се добити од хромита, ФеЦр₂ТХЕ_4.

• Углавном га експлоатише металуршка индустрија, која га користи у производњи нерђајући челик.

• Открио га је 1797. године Француз Луј Никола Вокелин.

[пуллицити_омниа]

својства хрома

• Симбол: Цр.

• Атомски број: 24.

• Атомска маса: 51.9961 ц.у.с.

• електронегативност: 1,66.

• Тачка спајања: 1907°Ц.

• Тачка кључања: 2671°Ц.

• Густина: 7,15 г.цм^-3 (на 20°Ц).

• Електронска конфигурација: [Ваздух] 4с¹ 3д⁵.

• Хемијска серија: група 6, метаис прелаз.

карактеристике хрома

Хром, атомски број 24, је а метал сиве боје, тврда и сјајна. На собној температури, добро је отпоран на хемијске нападе, као што су кисели или базни раствори, са изузетком ХЦл и Х₂САМО₄ разблажен. Међутим, на вишим температурама, хром постаје много реактивнији, лако га оксидира О₂, и комбинује се са халогенима и већином неметала.

У раствору, једињења хрома имају тенденцију да имају оксидационе бројеве од +6, +3 и +2. У ствари, занимљива карактеристика је то све једињења хрома су обојени, као што је дихромат од калијум, К₂Цр₂ТХЕ₇, који је наранџасти, и калијум хромат, К₂ЦрО₄, која је жута.

Занимљива чињеница о хрому је то његова електронска конфигурација не прати очекивани образац. чинећи свој електронска дистрибуција, очекивало би се да буде [Ар] 4с² 3д⁴, међутим, прорачуни енергије и стабилности показују да је [Ар] 4с конфигурација¹ 3д⁵ стабилнији је. Ово се може објаснити са Хундово правило.

Према овом правилу, што је већи број електрона са једнаким (или паралелним) спиновима у непотпуној орбитали, то је нижа енергија атом, односно што је већа стабилност. Погледајте слику испод:

Електронска конфигурација хрома у енергетском реду.

Ако је хром усвојио конфигурацију 4с² 3д⁴, 4с орбитала би представљала електроне са супротним спином (↑↓), што би повећало одбојност, на крају крајева, постојала би два наелектрисања истог знака која деле једну орбиталу.

Усвајањем конфигурације 4с¹ 3д⁵, хром држи већи број електрона са једнаким спином, без присуства електрона који деле исту орбиталу (као што је приказано на претходној слици), што смањује његову енергију и гарантује већу стабилност.

Погледајте такође: Ванадијум — хемијски елемент чији раствори такође имају различите боје

Где се може наћи хром?

хром је десети најзаступљенији елемент на земљи. Иако постоји неколико минерала који имају хром у свом саставу, хромит, ФеЦр₂ТХЕ₄, је најважнији минерал хрома, који се највише користи комерцијално.

Хромит, главни природни извор хрома.

Важно је истаћи да је земље са највећим резервама хрома су:

• Јужна Африка;

• Казахстан;

• Индија;

• Турска.

ТХЕ Бразил је једини произвођач хрома на целом америчком континенту, али држи само 0,11% светских резерви. Резерве су распоређене углавном у следећим државама:

• Бахиа;

• амапа;

• Минас Гераис.

Узимање хрома

 Узорак металног хрома, са процењеном чистоћом од 99,9%.

ТХЕ производи се металик хром кроз од хромита. У овом случају, минерал се топи со натријум карбонат, Ат₂ЦО₃, у присуству ваздуха, стварајући натријум хромат и гвожђе ИИИ оксид:

4 ФеЦр₂ТХЕ₄ + 8 ин₂ЦО₃ + 7 О₂ → 8 ин₂ЦрО₄ + 2 Фе₂ТХЕ₃ + 8 ЦО₂

Одатле се врши екстракција са Вода, пошто је На₂ЦрО₄ је растворљив у води, док је Фе₂ТХЕ₃ не. Затим се медијум закисели са Х₂САМО₄, што омогућава кристализацију хромата од натријум. онда₂ЦрО₄ се редукује у хром ИИИ оксид употребом угљеник на високој температури:

Ат₂ЦрО₄ + 2 Ц → Кр₂ТХЕ₃ + укључено₂ЦО₃ + ЦО

Метални хром се тада добија када се алуминијум користи као редукционо средство, такође на високој температури:

Цр₂ТХЕ₃ + 2 Ал → Ал₂ТХЕ₃ + 2 Кр

хромиране апликације

ТХЕ индустрија металуршки је главни потрошач хрома, са око 80% целокупног произведеног хрома, било у облику хромита или Цр концентрата.₂ТХЕ₃. То је зато што је хром способан да формира ферокромску легуру, основни извор за добијање нерђајућег челика и других специјалних легура.

Хром, који обично чини 18% нерђајућег челика, значајно повећава отпорност на оксидацију (корозију) и друге хемијске нападе на челик. У другим специјалним легурама, хром такође игра улогу у повећању каљивости, тврдоће и жилавости материјала.

Хром у великој мери повећава отпорност челика на корозију.

ТХЕ ватростална индустрија Такође је добар потрошач хрома, јер је хромит добро познати ватростални материјал, односно материјал способан да издржи термичка, хемијска и физичка дејства која се јављају у индустрији. Кромит, који се користи за производњу ватросталних опека, веома је отпоран на деградацију када је изложен загревању.

већ је Хемијска индустрија покушава да користи хром на неколико начина:

• као катализатор;

• као инхибитор корозије;

• у хромирању;

• у пигментима;

• у једињењима за бојење.

Познато је хромирање, које се састоји од формирања заштитног слоја хрома преко предмета који га штити од корозије. У овом процесу, хром се наноси на предмет који се хромира електролиза хром ИИИ сулфат, Цр₂(САМО₄)₃, произведен распадом Кр₂ТХЕ₃ у Х₂САМО₄.

Пигменти хрома су веома чести, посебно са различитим бојама које се могу добити са њиховим једињењима. У растварању хром ИИИ хлорид хексахидрата, ЦрЦл_3·6 ам₂О, добија се раствор љубичасте боје. С друге стране, у растварању хром ИИИ сулфата, Цр₂(САМО₄)₃, добија се зелена боја.

Раствор хром ИИ хлорида, ЦрЦл₂, је плаве боје, док је хром ИИ ацетат, Цр₂(ГУГУТАЊЕ)₄, је црвена чврста супстанца. Хром оксид ИИ, ЦрО₂, црно је; калијум хромат, К₂ЦрО₄, и жута; калијум дихромат, К₂Цр₂ТХЕ₇, и наранџаста; калијум трихромат, К₂Цр₃ТХЕ₁₀, то је Црвена; и хром ВИ оксид, ЦрО₃, такође је црвена.

Занимљиво:Рубини су заправо драго камење, формуле Ал₂ТХЕ₃, који у свом саставу имају трагове хрома. То је случај и са смарагдом, обликом берила, чија је зелена боја резултат малих количина хрома.

Такође знајте:Волфрам — сивкасти метал чија боја подсећа на челик

Однос хрома према здрављу

Два оксидациона стања хрома имају биолошку улогу. Да видимо даље.

→ Шестовалентни хром (кр⁶⁺)

У погледу Кр⁶⁺, познато је да може бити сматра се канцерогеним, посебно ако се удише или прогута у великим количинама.

→ Тровалентни хром (кр³⁺)

Тровалентни хром је увек био разматрати суштински елемент. Додатак исхрани хрома у овом облику постао је популаран за промоцију есенцијалних елемената у траговима и као средство за мршављење. Постоји и дискусија да би примена тровалентног хрома била занимљива за лечење дијабетес типа 2, као и за гестацијски дијабетес.

иако, неки аутори стављају ова битност о којој се расправља. Линија размишљања је да хром, без обзира да ли је допуњен или не, не утиче на састав тела, метаболизам даје глукоза или осетљивост на инсулин. Верује се да, у ствари, највећа доза хрома има фармаколошке и ненутритивне ефекте што га указује као есенцијални елемент.

историја хрома

Назив хром потиче од грчког цхрома, што значи боја. Пошто је такође дао име овом елементу, дошло је до његовог открићаФранцуски фармацеут и хемичар Лоуис Ницолас Ваукуелин, 1797. године, када је приметио хром при проучавању руде крокоита, ПбЦрО₄. Међутим, у почетку, метал није био велики комерцијални успех.

Петнаест година након његовог открића, на пример, сер Хамфри Дејви није знао много о хрому и његовим једињењима када је писао своју чувену књигу Елементи хемијске филозофије, што указује само на то да је хромна киселина имала киселкаст укус.

Исте године, Јонс Јацоб Берзелиус је написао да је отровна хромна киселина непријатна и метална. Берцелијус је схватио да је метал, иако крхак, прилично отпоран на дејство киселине и атмосферског ваздуха.

Иако у почетку није био велики комерцијални успех, крајем 19. и почетком 20. века, елемент почео да се користи комерцијално, како је нерђајући челик почео да се широко користи, као и хромирање делова у аутомобилској индустрији, чиме је хром постао веома тражен метал.

Не заустављај се сада... Има још после огласа ;)

Хром решене вежбе

Питање 1

(УЕФС/БА)Атом хрома има оксидациони број +3 у врсти

А) Кр₂ТХЕ₃

Б) ЦрО

Ц) Кр

Д) ЦрО₄^2-

Е) Кр₂ТХЕ₇^2-

Резолуција:

Алтернатива А

У слову Ц хром се појављује као једноставна супстанца, па се у том случају НОк једнака је нули.

ТХЕ кисеоник у осталим једињењима се јавља са НОк једнаким -2. Дакле, можемо израчунати НОк хрома у свим врстама, чинећи га непознатим (к):

• Цр₂ТХЕ₃ → 2к + 3(-2) = 0 ⸫ к = +3

• ЦрО → к + (-2) = 0 ⸫ к = +2

• ЦрО₄^2- → к + 4(-2) = -2 ⸫ к = +6

• Цр2О₇^2- → 2к + 7(-2) = -2 ⸫ к = +6

питање 2

(УПЕ 2013) Међународна група научника открила је сложену хемијску реакцију одговорну за пропадање неких од велика уметничка дела у историји, настала од стране Винцента ван Гогха (1853–1890) и других познатих сликара у 20. веку КСИКС. У својим истраживањима, ови истраживачи су вештачки старили пигменте и открили да је затамњење горњег слоја повезано је са променом присутног хрома у боји са Цр(ВИ) на Цр(ИИИ).

Доступна у: http://agencia.fapesp.br/13455 (прилагођено)

Подаци:Цр (З = 24), електронска конфигурација: [Ар] 4с¹ 3д⁵

С обзиром на горе описану ситуацију, јесте ТАЧНОтврдити да (тхе)

А) оксидација Цр(ВИ) у Цр(ИИИ) је покварила велика уметничка дела у историји.

Б) старење рамова је повезано са електронском побудом Цу^Тхе за Цр³⁺.

Ц) Процес редукције Цр⁶⁺ за Цр³⁺ је затамнила позната дела 19. века.

Д) трансформација која се десила је оксидисала Цу^Тхе, одговоран за сјај оригиналне слике.

Е) промена из Цр(ВИ) у Цр(ИИИ) је хемијска реакција која се дешава тек после много година.

Резолуција:

Алтернатива Ц

Прелазак са Цр(ВИ) на Цр(ИИИ) је процес смањење (смањење НОк), који је био одговоран за затамњење екрана.

Аутор Стефано Араухо Новаис
наставник хемије