Krom, kemisk element: beskrivelse, egenskaber, formel og egenskaber

Chrom er et kemisk element med atomnummer 24. Det er et hårdt, blankt, gråstålmetal, der polerer godt og ikke falmer. Anvendes i legeringer, såsom rustfrit stål og som belægning. Den menneskelige krop kræver små mængder trivalent chrom til stofskiftet af sukker, men Cr (VI) er meget giftigt.

Forskellige chromforbindelser, såsom kromoxid(III) og blykromat, farvestrålende og anvendes i maling og pigmenter. Den røde farve af en rubin skyldes tilstedeværelsen af ​​dette kemiske element. Nogle stoffer, især kalium og natriumdichromat, er oxidanter, der anvendes til at oxidere organiske forbindelser og (sammen med svovlsyre) til at rengøre laboratorieopvaskninger. Derudover anvendes kromoxid (VI) til fremstilling af magnetbånd.

Opdagelse og etymologi

Historien om opdagelsen af ​​det kemiske elementskrom er som følger. I 1761 fandt Johann Gottlob Lehmann i Uralbjergene et orange-rødt mineral og kaldte det "sibirisk rød bly". Selv om det fejlagtigt blev identificeret som en forbindelse af bly med selen og jern, var materialet faktisk ledende kromat med den kemiske formel PbCrO₄. I dag er det kendt som en mineral krone.

I 1770 besøgte Peter Simon Pallas dette sted,hvor Lehman fandt et rødt bly mineral, der havde meget nyttige pigment egenskaber i maling. Anvendelsen af ​​sibirisk rød bly som maling har udviklet sig hurtigt. Desuden blev den lyse gule farve af Crocote moden.

I 1797 modtog Nicolas Louis Vauquelin prøver af rød blymalm. Ved at blande Crocote med saltsyre opnåede han CrO₃. Krom som et kemisk element blev isoleret i 1798. Voklen modtog det ved opvarmning af oxiden med trækul. Han kunne også registrere spor af chrom i ædelsten, såsom rubin og smaragd.

I 1800'erne blev Cr hovedsagelig brugt i sammensætningen afmaling og garvning salte. I dag anvendes 85% af metaller i legeringer. Resten anvendes i den kemiske industri, produktion af ildfaste materialer og støberindustrien.

Udtalen af ​​det kemiske elementskrom svarer til den græske χρῶμα, som betyder "farve", på grund af de mange farveforbindelser, der kan opnås fra den.

Ekstraktion og produktion

Elementet er lavet af chromit (FeCr₂O₄). Omkring halvdelen af ​​denne malm i verden er udvundet i Sydafrika. Derudover er Kasakhstan, Indien og Tyrkiet dets største producenter. De udforskede forekomster af kromit er tilstrækkelige, men geografisk er de koncentreret i Kasakhstan og i det sydlige Afrika.

Indskud af indfødt metal kromer sjældne, men de eksisterer. For eksempel er den udvundet ved Udachnaya-minen i Rusland. Det er en kimberlitgang rig på diamanter, og det reducerende miljø hjalp form af ren chrom og diamanter.

Til industriel produktion af metal behandles chromitmalme med smeltet alkali (kaustisk soda, NaOH). Dette frembringer natriumchromat (Na₂CrO₄), som reduceres med carbon til oxid Cr₂O₃. Metallet opnås ved opvarmning af oxidet i nærvær af aluminium eller silicium.

I 2000 blev omkring 15 millioner tons kromitmalm, der blev forarbejdet til 4 millioner tons ferrochrom, 70% af legeringen af ​​chrom med jern, hvor den omtrentlige markedsværdi udgjorde 2,5 milliarder amerikanske dollars.

Hovedfunktioner

Karakteristik af det kemiske element af kromskyldes det faktum, at det er et overgangsmetal i den fjerde periode af det periodiske bord og ligger mellem vanadium og mangan. Inkluderet i VI-gruppen. Det smelter ved en temperatur på 1907 ° C. I nærværelse af ilt danner krom hurtigt et tyndt lag oxid, der beskytter metalet mod yderligere interaktion med oxygen.

Som et overgangselement reagerer det med stofferi forskellige forhold. Således danner det forbindelser, hvori den har forskellige grader af oxidation. Chrom er et kemisk element med jordstaterne +2, +3 og +6, hvoraf +3 er den mest stabile. Derudover er der i sjældne tilfælde observeret +1, +4 og +5. Chromforbindelserne i oxidationstilstand +6 er stærke oxidanter.

Hvilken farve er krom? Det kemiske element giver den anodiserede aluminium en rubinfarve. Cr₂O₃bruges til at polere metalet ogsåDet bruges som et pigment kaldet "chrome greens". Dets salte farver glasset i en smaragdgrøn farve. Chrom er et kemisk element, hvis tilstedeværelse gør rubinrødt. Derfor bruges den til fremstilling af syntetiske rubiner.

isotoper

Kromisotoper har atomvægt fra 43 til 67. Normalt består dette kemiske element af tre stabile former: ⁵²Cr, ⁵³Cr og ⁵⁴Cr. Af disse er de mest almindelige ⁵²Cr (83,8% af det samlede naturlige krom). Derudover er 19 radioisotoper blevet beskrevet, hvoraf de mest stabile ⁵⁰Cr med en halveringstid på mere end 1,8 x 10¹⁷ år. i ⁵¹Cr halveringstiden er 27,7 dage, og i alle andre radioaktive isotoper er den ikke længere end 24 timer, og i de fleste af dem varer den mindre end et minut. Elementet har også to metastater.

Isotoperne af krom i jordskorpen er som regel ledsaget af manganisotoper, som finder anvendelse i geologi. ⁵³Cr dannes under radioaktivt henfald ⁵³Mn. Forholdet mellem Mn / Cr isotoper understøtter andre oplysninger om solsystemets tidlige historie. Ændringer i forholdene ⁵³Cr /⁵²Cr og Mn / Cr fra forskellige meteoritter viser, at nye atomkerner blev skabt lige før dannelsen af ​​solsystemet.

Kemisk element krom: egenskaber, formel af forbindelser

Chrom (III) oxid Cr₂O₃, også kendt som sesquioxid, eret af de fire oxider af dette kemiske element. Det er fremstillet af chromit. Forbindelse grøn normalt kaldes "krom grøn", når det anvendes som et pigment til maling på emalje og glas. Oxid kan opløses i syrer, danne salte og i smeltede alkali-kromitter.

Kaliumdichromat

K₂Cr₂O₇ er en kraftig oxidator og er givet til denForetrukne som middel til rengøring af laboratorieredskaber fra organiske materialer. For at gøre dette skal du bruge sin mættede opløsning i koncentreret svovlsyre. Nogle gange erstattes det imidlertid med natriumdichromat, baseret på den højere opløselighed af sidstnævnte. Derudover kan den regulere processen med oxidation af organiske forbindelser, omdanne den primære alkohol til aldehyd og derefter til kuldioxid.

Kaliumdichromat kan forårsage kromdermatitis. Chrom er sandsynligvis årsagen til sensibilisering, der fører til udvikling af dermatitis, især af hænder og underarme, som er kronisk og vanskelig at helbrede. Som andre forbindelser af Cr (VI) er kaliumdichromat cancerfremkaldende. Det skal håndteres med handsker og passende beskyttelsesudstyr.

Kromsyre

Forbindelsen har en hypotetisk struktur H₂CrO₄. Hverken krom eller dichromsyre erfindes i naturen, men deres anioner findes i forskellige stoffer. "Chromsyre", som kan findes på markedet, er faktisk syreanhydrid - CrO3-trioxid₃.

Blykrom (II)

PbCrO₄ Den har en lys gul farve og er praktisk taget uopløselig i vand. Af denne grund fandt han ansøgning som et farvestof pigment kaldet "gule kroner".

Cr og pentavalent binding

Krom udmærker sig ved dets evne til at dannepentavalente obligationer. Forbindelsen er skabt af Cr (I) og carbonhydridradikalet. En fem-valent binding dannes mellem to kromatomer. Dens formel kan skrives som Ar-Cr-Cr-Ar, hvor Ar betegner en specifik aromatisk gruppe.

ansøgning

Chrom er et kemisk element, hvis egenskaber har givet ham mange forskellige anvendelser, hvoraf nogle er angivet nedenfor.

Det giver metaller korrosionsbestandighed ogblank overflade. Derfor er krom en del af sådanne legeringer som rustfrit stål, der f.eks. Anvendes i bestik. Det bruges også til påføring af forkromet belægning.

Chrom er katalysatoren for forskellige reaktioner. Det gør støber til bagning af mursten. Hans salte eger huden. Kaliumdichromat anvendes til oxidation af organiske forbindelser, såsom alkoholer og aldehyder, samt til rengøring af laboratorieredskaber. Det tjener som fastgørelsesmiddel til farvning af stoffer, og bruges også til fotografering og fotoudskrivning.

CrO₃ Den bruges til fremstilling af magnetbånd (for eksempel til lydoptagelse), som har bedre egenskaber end film med jernoxid.

Rolle i biologi

Trivalent krom er et kemisk element, der er nødvendigt for metabolismen af ​​sukker i menneskekroppen. I modsætning hertil er hexavalent Cr meget giftig.

forholdsregler

Metallisk krom og Cr (III) forbindelser, somstoffer, der indeholder Cr (VI), kan imidlertid være giftige ved indtagelse eller indånding. De fleste af disse stoffer er irriterende for øjnene, huden og slimhinderne. Ved udsættelse for vedvarende eksponering kan chrom (VI) forbindelser forårsage øjenskade, hvis de ikke behandles. Derudover er det et anerkendt kræftfremkaldende stof. Den dødelige dosis af dette kemiske element er omkring en halv teskefuld. Ifølge anbefalingerne fra Verdenssundhedsorganisationen, den maksimalt tilladelige koncentration af Cr (VI) i drikkevand er 0,05 mg pr.

Da der anvendes chromforbindelser ifarvestoffer og for garvning af huden, findes de ofte i jord og grundvand af forladte industrielle faciliteter, der kræver miljørensning og restaurering. Primer indeholdende Cr (VI), anvendes stadig meget inden for luft- og bilindustrien.

Element Properties

De vigtigste fysiske egenskaber af krom er som følger:

• Atomenummer: 24.
• Atomvægt: 51.996.
• Smeltepunkt: 1890 ° C.
• Kogepunkt: 2482 ° C.
• Grad af oxidation: +2, +3, +6.
• Konfigurationen af ​​elektroner: [Ar] 3d⁵4s¹.
</ ul </ p>