Chrom, et grundstof: beskrivelse, egenskaber og karakterisering med formlen

Chrom - grundstof med atomnummer 24. Denne hårde, skinnende, stål-grå metal, som er godt poleret, og ikke løbe an. Anvendes i legeringer, såsom rustfrit stål, og som en coating. menneskelige krop kræver en lille mængde af trivalent chrom for sukkermetabolisme men Cr (VI) er meget giftig.

Forskellige chromforbindelser, såsom chromoxid (III) og blychromat, er lyst farvede og anvendes i malinger og pigmenter. Rubinrød farve på grund af tilstedeværelsen af denne kemiske element. Visse stoffer, især kaliumdichromat og natrium oxidanter anvendes til oxidation af organiske forbindelser, og (med svovlsyre) til rengøring glasvarer. Desuden er chromoxid (VI), der anvendes i produktionen af magnetbånd.

Discovery og etymologi

Historie af opdagelsen af et grundstof er chrom. I 1761, Johann Gottlob Lehmann fundet i Uralbjergene orangerødt mineral, og kaldte det "den sibiriske mønje." Selv om det er blevet fejlagtigt identificeres som en førende forbindelse med selen og jern er materialet faktisk en blychromat kemiske formel PbCrO _4. I dag er han kendt som en mineralsk krokont.

I 1770, Peter Simon Pallas besøgte stedet, hvor Lehman fundet en rød ledning mineral, der havde meget nyttige egenskaber af pigment i maling. Brugen af sibiriske røde ledning som en maling vundet rivende udvikling. Hertil kommer, den lyse gule farve af krokonta blev moderne.

I 1797, Nicolas-Lui Voklen modtaget prøver af røde blymalm. Krokonta ved at blande den med saltsyre var _CrO3 oxid. Chrom som grundstof blev isoleret i 1798. Vauquelin opnået det ved opvarmning af oxidet med trækul. Han var også i stand til at opdage spor af krom i ædelstene såsom rubin og smaragd.

I 1800-tallet og Cr hovedsagelig anvendes i maling og læder salte. Dag 85% af det anvendte metal i legeringerne. Resten anvendes i den kemiske industri, til fremstilling af ildfaste materialer og støberiindustrien.

Udtale chrom grundstof svarer til det græske χρῶμα, betyder "farve", fordi en flerhed af farvede forbindelser, der kan fremstilles derfra.

Minedrift og produktion

Element er fremstillet af chromit (FeCr ₂ O _4). Omkring halvdelen af denne malm udvindes i Sydafrika. Hertil kommer, Kasakhstan, Indien og Tyrkiet er blandt de store producenter. Udforsket aflejringer af krom nok, men de er geografisk koncentreret i Kasakhstan og det sydlige Afrika.

Aflejringerne af indfødte krom metal er sjældne, men de findes. For eksempel er det produceret i minen "Vellykket" 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 krom malm behandles med en smeltet alkali (natriumhydroxid, NaOH). Dette udgør natriumchromat (Na ₂ CrO _4), som reduceres med carbon til _CR2 O ₃ oxid. Metaloxidet opnås ved opvarmning i nærværelse af aluminium eller silicium.

omkring 15 millioner tons krom malm blev produceret i 2000 år, hvilket blev forarbejdet til 4 millioner tons ferrochrom, 70% består af krom-jern-legering, den estimerede markedsværdi var $ 2,5 mia.

Nøglefunktioner

Karakteristiske grundstof chrom skyldes det faktum, at det er et overgangsmetal fra den fjerde periode i det periodiske system og er placeret mellem vanadium og mangan. Inkluderet i VI-gruppen. Det smelter ved 1907 ° C. I nærvær af oxygen krom hurtigt danner et tyndt lag af oxid, der beskytter metallet fra yderligere reaktion med oxygen.

Som et overgangsgrundstof, det reagerer med stoffer i forskellige forhold. Det danner således forbindelser med en forskellig grad af oxidation. Chrom - grundstof med centrale stater +2, +3 og +6, hvoraf 3 er den mest stabile. Hertil kommer, at der i sjældne tilfælde er der er den tilstand af en, 4 og 5. chromforbindelser i oxidationstrin +6 er stærke oxidationsmidler.

Hvilken farve er krom? Grundstof giver anodiseret aluminium rubin nuance. Cr ₂ O ₃ anvendes til metal polering, er det også bruges som et pigment kaldes "chrome greens". Hans salt farvede glas i smaragdgrøn. Chrom - et grundstof, hvis tilstedeværelse gør rubinrød. Det anvendes derfor i produktionen af syntetiske rubiner.

isotoper

Isotoper har chrom atomvægt fra 43 til 67. Typisk aktive kemiske element består af tre stabile former: ⁵² Cr, ⁵³ Cr og ⁵⁴ Cr. Af disse er de mest almindelige ⁵² Cr (83,8% af alle naturlige chrom). Desuden radioisotoper beskrevet 19, hvoraf den mest stabile er ⁵⁰ Cr med en halveringstid på mere end 1,8x10 ¹⁷ år. I ⁵¹ Cr halveringstid - 27,7 dage, og i alle andre radioaktive isotoper ikke overstiger 24 timer, og de fleste af dem det varer mindre end et minut. Elementet har også to meta.

Chrom isotoper i jordskorpen, som regel ledsaget isotop af mangan, som er anvendt i geologi. ⁵³ Cr dannet ved radioaktivt henfald af ⁵³ Mn. Forholdet Mn / Cr isotop styrker andre oplysninger om den tidlige historie af solsystemet. Ændringer i hyppigheden ⁵³ Cr / ⁵² Cr og Mn / Cr forskellige meteoritter viser, at nye kerner blev sat umiddelbart før dannelsen af solsystemet.

Grundstof chrom: egenskaber er forbindelserne med formlen

Chromoxid (III) Cr ₂ O _3, også kendt som sesquioxide, er en af de fire oxid af dette grundstof. Det fås fra chromit. Forbindelse grøn normalt kaldes "krom grøn", når det anvendes som et pigment til maling på emalje og glas. Oxidet kan opløses i syre til dannelse af et salt, og det smeltede alkali - chromitter.

kaliumdichromat

K ₂ Cr ₂ O ₇ er en kraftfuld oxidationsmiddel og det foretrækkes som et middel til rensning glasvarer fra organiske stoffer. Til dette formål anvendes i en mættet opløsning af koncentreret svovlsyre. Undertiden er det imidlertid erstattet med natriumdichromat, baseret på den højere opløselighed af sidstnævnte. Desuden kan det regulere processen med oxidation af organiske forbindelser ved at omdanne en primær alkohol til et aldehyd og derefter til carbondioxid.

kaliumdichromat chrom kan forårsage dermatitis. Chrome er sandsynligvis årsagen til overfølsomhed, der fører til dermatitis udvikling, især i hænder og underarme, som er kronisk og svær at blive helbredt. Ligesom andre forbindelser med Cr (VI), kaliumdichromat kræftfremkaldende. Skal håndteres med handsker og passende beskyttelse.

chromsyre

Hypotetisk forbindelsen har strukturen _H2 CrO _4. Hverken Chrome eller sure dichromat ikke forekommer i naturen, men deres anioner findes i en række forskellige materialer. "Chromsyre", som kan findes på salg, faktisk er et syreanhydrid - trioxid _CrO3.

Blychromat (II)

PbCrO ₄ har en lys gul farve og er praktisk taget uopløseligt i vand. Af denne grund har det fundet anvendelse som et farvepigment, kaldes "gule kroner."

Cr og pentavalent Os

Chrome er kendetegnet ved sin evne til at danne pentavalent forbindelse. Forbindelsen skaber Cr (I) og den carbonhydridradikal. Pentavalente binding dannet mellem chrom atomer. Dens formel kan skrives som Ar-Cr-Cr-Ar, hvor Ar betegner en specifik aromatisk gruppe.

ansøgning

Chrom - grundstof, hvis egenskaber han billede mange forskellige applikationer, hvoraf nogle er vist nedenfor.

Metaller det giver resistens over for korrosion og en blank overflade. Derfor en del af krom legeringer, såsom rustfrit stål, der anvendes for eksempel i bestik. Det er også anvendes til påføring af krom belægning.

Chrom er en katalysator for forskellige reaktioner. Fordi det gør forme til affyring af mursten. Dens salte solbrændt hud. kaliumbichromat anvendes til oxidation af organiske forbindelser, såsom alkoholer og aldehyder, samt til rengøring glasvarer. Det tjener som et fikseringsmiddel til farvning stof, og anvendes også i fotografering og trykning.

_CrO3 anvendes til produktion af magnetbånd (f.eks record), som har bedre egenskaber end film med jernoxid.

Rolle i biologi

Trivalent chrom - de kemiske elementer, der kræves for metabolismen af sukker i mennesker. I modsætning hertil hexavalent Cr er meget giftigt.

forholdsregler

Metallisk chromforbindelse Cr (III), er generelt ikke for at være farligt for helbredet, men materialer, der indeholder Cr (VI), kan være giftigt ved indtagelse eller indånding. De fleste af sådanne stoffer er irriterende for øjne, hud og slimhinder. Med fortsat eksponering af chromforbindelser (VI) kan forårsage skade på øjet, hvis de ikke behandles korrekt. Desuden en anerkendt kræftfremkaldende. En dødelig dosis af det grundstof - omkring en halv teske. Ifølge anbefalingerne fra Verdenssundhedsorganisationen, den maksimalt tilladelige koncentration af Cr (VI) i drikkevand er 0,05 mg pr.

Eftersom chromforbindelser anvendes i farvestoffer og til garvning af læder, er de ofte findes i jord og grundvand forladte industrielle anlæg, der kræver miljømæssig oprydning og genopretning. Primer indeholder Cr (VI), der stadig er meget udbredt i flyindustrien og bilindustrien.

element egenskaber

De grundlæggende fysiske egenskaber af chrom er som følger:

• Atomnummeret af 24.
• Atomic vægt: 51,996.
• Smeltepunkt: 1890 ° C.
• Kogepunkt: 2482 ° C.
• Oxidationstrin +2, +3, +6.
• Elektronkonfiguration: [Ar] 3d ⁵ 4s ^1.