Propriétés chimiques des composés du chrome. Propriétés chimiques

Chrome(lat.Cromium), Cr, élément chimique Groupe VI du système périodique de Mendeleev, numéro atomique 24, masse atomique 51,996 ; acier métal bleuté.

Isotopes stables naturels : 50 Cr (4,31 %), 52 Cr (87,76 %), 53 Cr (9,55 %) et 54 Cr (2,38 %). Parmi les isotopes radioactifs artificiels, le 51 Cr est le plus important (demi-vie T ½ = 27,8 jours), qui est utilisé comme indicateur isotopique.

Référence historique. Le chrome a été découvert en 1797 par L. N. Vauquelin dans le minéral crocoïte - chromate de plomb naturel PbCrO 4. Le chrome tire son nom du mot grec chroma - couleur, peinture (en raison de la variété de couleurs de ses composés). Indépendamment de Vauquelin, le chrome a été découvert dans la crocoïte en 1798 par le scientifique allemand M.G. Klaproth.

Distribution du chrome dans la nature. La teneur moyenne en chrome de la croûte terrestre (clarke) est de 8,3 · 10 -3%. Cet élément est probablement plus caractéristique du manteau terrestre, puisque les roches ultrabasiques, que l'on pense être les plus proches en composition du manteau terrestre, sont enrichies en Chrome (2 · 10 -4 %). Le chrome forme des minerais massifs et disséminés dans les roches ultrabasiques ; la formation des plus gros gisements de Chrome leur est associée. Dans les roches basiques, la teneur en chrome atteint seulement 2 · 10 -2%, dans les roches acides - 2,5 · 10 -3%, dans les roches sédimentaires (grès) - 3,5 · 10 -3%, les schistes - 9 · 10 -3 %. Le chrome est un migrateur aquatique relativement faible; Teneur en chrome dans l'eau de mer 0,00005 mg/l.

En général, le Chrome est un métal des zones profondes de la Terre ; les météorites de pierre (analogues du manteau) sont également enrichies en chrome (2,7 · 10 -1 %). Plus de 20 minéraux de chrome sont connus. Seuls les spinelles de chrome (jusqu'à 54 % de Cr) ont une importance industrielle ; en outre, le chrome est contenu dans un certain nombre d'autres minéraux qui accompagnent souvent les minerais de chrome, mais eux-mêmes n'ont pas de valeur pratique (uvarovite, volkonskoite, kémérite, fuchsite).

Propriétés physiques du chrome. Le chrome est un métal dur, lourd et réfractaire. Le chrome pur est ductile. Il cristallise dans un réseau centré sur le corps, a = 2,885 Å (20°C) ; à 1830°C, la transformation en une modification avec un réseau à faces centrées est possible, a = 3,69 Å.

Rayon atomique 1,27  ; rayons ioniques Cr 2+ 0,83 , Cr 3+ 0,64 , Cr 6+ 0,52 . Densité 7,19 g/cm 3 ; t pl 1890 ° C; point d'ébullition 2480°C. Chaleur spécifique 0,461 kJ / (kg K) (25 ° C); coefficient thermique expansion linéaire 8,24 · 10 -6 (à 20 ° C); coefficient de conductivité thermique 67 W / (m K) (20 ° C); résistance électrique spécifique 0,414 mkom · m (20 ° ); coefficient thermique de résistance électrique dans la plage de 20-600 ° C est de 3,01 · 10 -3. Le chrome est antiferromagnétique, la susceptibilité magnétique spécifique est de 3,6 · 10 -6. La dureté Brinell du chrome de haute pureté est de 7-9 MN / m 2 (70-90 kgf / cm 2).

Propriétés chimiques du chrome. La configuration électronique externe de l'atome de chrome est 3d 5 4s 1. Dans les composés, il présente généralement des états d'oxydation +2, +3, +6, parmi lesquels les plus stables sont Cr 3+ ; certains composés sont connus dans lesquels le chrome a des états d'oxydation +1, +4, +5. Le chrome est chimiquement inactif. Dans des conditions normales, il résiste à l'oxygène et à l'humidité, mais se combine avec le fluor pour former CrF 3. Au dessus de 600°C interagit avec la vapeur d'eau, donnant Cr 2 O 3 ; azote - Cr 2 N, CrN; carbone - Cr 23 C 6, Cr 7 C 3, Cr 3 C 2; gris - Cr 2 S 3. Lorsque la fusion avec le bore forme le borure CrB, avec le silicium - siliciures Cr 3 Si, Cr 2 Si 3, CrSi 2. Le chrome donne des alliages avec de nombreux métaux. L'interaction avec l'oxygène se déroule d'abord assez activement, puis ralentit fortement en raison de la formation d'un film d'oxyde à la surface du métal. A 1200°C, le film se décompose et l'oxydation reprend rapidement. Le Chrome s'enflamme dans l'oxygène à 2000°C avec formation d'un oxyde vert foncé Chrome (III) Cr 2 O 3. En plus de l'oxyde (III), d'autres composés avec de l'oxygène sont connus, par exemple CrO, CrO 3 , obtenus indirectement. Le chrome réagit facilement avec les solutions diluées d'acides chlorhydrique et sulfurique avec formation de chlorure et de sulfate de chrome et dégagement d'hydrogène ; L'eau régale et l'acide nitrique passivent le chrome.

Avec une augmentation de l'état d'oxydation, les propriétés acides et oxydantes du Chrome augmentent.Les dérivés du Cr 2+ sont des agents réducteurs très puissants. L'ion Cr 2+ se forme lors de la première étape de dissolution du Chrome dans les acides ou lors de la réduction du Cr 3+ en solution acide avec le zinc. L'hydrate d'oxyde nitreux Cr (OH) 2 est converti en Cr 2 O 3 lors de la déshydratation. Les composés Cr 3+ sont stables dans l'air. Ils peuvent être à la fois des agents réducteurs et des agents oxydants. Le Cr 3+ peut être réduit dans une solution acide avec du zinc en Cr 2+ ou oxydé dans une solution alcaline en CrO 4 avec du bromo-2 et d'autres agents oxydants. L'hydroxyde Cr (OH) 3 (ou plutôt Cr 2 O 3 · nH 2 O) est un composé amphotère qui forme des sels avec le cation Cr 3+ ou des sels d'acide chromique HCrO 2 - chromites (par exemple, KCrO 2, NaCrO 2) . Composés Cr 6+ : anhydride chromique CrO 3, acides chromiques et leurs sels, parmi lesquels les plus importants sont les chromates et les dichromates - oxydants forts. Le chrome forme un grand nombre de sels avec les acides contenant de l'oxygène. Les composés complexes du chrome sont connus; particulièrement nombreux sont les composés complexes Cr 3+, dans lesquels le chrome a un nombre de coordination de 6. Il existe un nombre important de composés peroxydes de chrome

Obtenir du chrome. Selon le but d'utilisation, du chrome de degrés de pureté variables est obtenu. La matière première est généralement constituée de spinelles de Cr, qui sont enrichis puis fusionnés avec de la potasse (ou de la soude) en présence d'oxygène atmosphérique. En ce qui concerne le composant principal des minerais contenant du Cr 3 +, la réaction est la suivante :

2FeCr 2 4 + 4K 2 CO 3 + 3,5О 2 = 4K 2 rО 4 + Fe 2 3 + 4СО 2.

Le chromate de potassium résultant К 2 СrО 4 est lessivé avec de l'eau chaude et par l'action de H 2 SO 4 il est transformé en dichromate К 2 Сr 2 О 7. De plus, l'action d'une solution concentrée de H 2 SO 4 sur K 2 Cr 2 O 7 produit de l'anhydride chromique C 2 O 3 ou le chauffage de K 2 Cr 2 O 7 avec du soufre - oxyde de chrome (III) C 2 O 3.

Le chrome le plus pur de conditions industrielles sont obtenus soit par électrolyse de solutions aqueuses concentrées de CrO 3 ou Cr 2 O 3 contenant H 2 SO 4 , soit par électrolyse de sulfate de chrome Cr 2 (SO 4 ) 3. Dans ce cas, du chrome est libéré sur la cathode d'aluminium ou d'acier inoxydable. La purification complète des impuretés est obtenue en traitant le chrome avec de l'hydrogène ultrapur à haute température (1500-1700 ° C).

Il est également possible d'obtenir du Chrome pur par électrolyse de CrF 3 ou CrCl 3 fondu en mélange avec des fluorures de sodium, potassium et calcium à une température d'environ 900°C sous atmosphère d'argon.

Le chrome est obtenu en petites quantités par réduction de Cr 2 O 3 avec de l'aluminium ou du silicium. Dans la méthode aluminothermique, une charge préchauffée de Cr 2 O 3 et de poudre ou de copeaux d'Al avec addition d'un agent oxydant est chargée dans un creuset, où la réaction est initiée en enflammant un mélange de Na 2 O 2 et d'Al jusqu'à ce que le creuset soit rempli de chrome et de laitier. Par silicothermie, le chrome est fondu dans des fours à arc. La pureté du Chrome obtenu est déterminée par la teneur en impuretés du Cr 2 O 3 et de l'Al ou du Si utilisé pour la réduction.

Les alliages de chrome - ferrochrome et silicochrome - sont produits à grande échelle dans l'industrie.

Application de chrome. L'utilisation du chrome est basée sur sa résistance à la chaleur, sa dureté et sa résistance à la corrosion. Le chrome est surtout utilisé pour la fusion des aciers au chrome. L'aluminium et le chrome silicothermique sont utilisés pour fondre le nichrome, le nimonic, d'autres alliages de nickel et la stellite.

Une quantité importante de chrome est utilisée pour les revêtements décoratifs résistants à la corrosion. Large application reçu du chrome en poudre dans la production de produits en cermet et de matériaux pour électrodes de soudage. Le chrome sous forme d'ion Cr 3+ est une impureté dans le rubis, qui est utilisé comme Pierre précieuse et matériel laser. Les composés de chrome sont utilisés pour graver les tissus pendant la teinture. Certains sels de chrome font partie intégrante des solutions de tannage dans l'industrie du cuir ; PbCrO 4, ZnCrO 4, SrCrO 4 - comme peintures artistiques. Les produits réfractaires chromite-magnésite sont fabriqués à partir d'un mélange de chromite et de magnésite.

Les composés du chrome (en particulier les dérivés du Cr 6 +) sont toxiques.

Chrome dans le corps. Le chrome est l'un des éléments biogéniques qui est constamment inclus dans les tissus des plantes et des animaux. La teneur moyenne en chrome dans les plantes est de 0,0005% (92-95% du chrome s'accumule dans les racines), chez les animaux - de dix millièmes à dix millionièmes de pour cent. Dans les organismes planctoniques, le coefficient d'accumulation de chrome est énorme - 10 000 à 26 000. Plantes supérieures ne tolère pas les concentrations de chrome supérieures à 3-10 -4 mol / l. Dans les feuilles, il est présent sous la forme d'un complexe de faible poids moléculaire non associé à des structures subcellulaires. Chez les animaux, le chrome est impliqué dans le métabolisme des lipides, des protéines (une partie de l'enzyme trypsine), des glucides (un composant structurel du facteur de résistance au glucose). La principale source de chrome entrant dans le corps des animaux et des humains est la nourriture. Une diminution de la teneur en chrome dans les aliments et le sang entraîne une diminution du taux de croissance, une augmentation du cholestérol sanguin et une diminution de la sensibilité des tissus périphériques à l'insuline.

L'empoisonnement avec le chrome et ses composés se produit pendant leur production; en génie mécanique (galvanoplastie); métallurgie (additifs d'alliage, alliages, réfractaires); dans la fabrication du cuir, des peintures, etc. La toxicité des composés du chrome dépend de leur structure chimique : les bichromates sont plus toxiques que les chromates, les composés Cr (VI) sont plus toxiques que Cr (II), Cr (III). Les formes initiales de la maladie se manifestent par une sensation de sécheresse et de douleur au nez, un mal de gorge, des difficultés respiratoires, une toux, etc. ; ils peuvent disparaître lorsque le contact avec le chrome est supprimé. Avec un contact prolongé avec des composés du chrome, des signes d'empoisonnement chronique se développent: maux de tête, faiblesse, dyspepsie, perte de poids et autres. Les fonctions de l'estomac, du foie et du pancréas sont altérées. Bronchite possible, asthme bronchique, pneumosclérose diffuse. Lorsque le chrome est exposé à la peau, une dermatite et un eczéma peuvent se développer. Selon certains rapports, les composés du chrome, principalement Cr (III), ont un effet cancérigène.

La description

Le chrome comme élément chimique est une substance métallique solide blanc bleuté (voir photo). Il ne s'oxyde pas au contact de l'air. Parfois, il est appelé métaux ferreux. Il a obtenu son nom en raison des différentes combinaisons de couleurs de ses composés, et il vient du mot grec chroma - couleur. Fait intéressant que la syllabe "chrome" est utilisée dans de nombreux domaines de la vie. Par exemple, le mot « chromosome » (du grec) signifie « un corps qui est coloré ».

La découverte de cet élément tombe en 1797 et appartient à L.N. Vauquelin. Il l'a trouvé dans le minéral crocoïte.

Une grande réserve naturelle de chrome se trouve dans la croûte terrestre, ce qui ne peut pas être dit de l'eau de mer. Les pays qui possèdent ces réserves sont l'Afrique du Sud, le Zimbabwe, les États-Unis, la Turquie, Madagascar et d'autres. Les composés biogéniques de ce microélément font partie des tissus des plantes et des animaux, et la plus grande partie se trouve chez les animaux.

L'effet important du chrome sur le corps humain a été déterminé après une expérience sur des rats à la fin des années 1950. Deux scientifiques, Schwarz et Merz, ont nourri des rats à titre expérimental avec de la nourriture pauvre en chrome, ce qui a entraîné l'apparition d'une intolérance au sucre chez les animaux, mais lorsqu'elle a été ajoutée à l'alimentation, ces symptômes ont disparu.

L'action du chrome et son rôle dans l'organisme

Le chrome dans le corps humain est impliqué dans de nombreux domaines et a un effet très rôle important, mais sa tâche principale est de maintenir un équilibre normal de sucre sérique. Pour ce faire, il améliore le métabolisme des glucides en facilitant le transport du glucose dans la cellule. Ce phénomène est appelé facteur de tolérance au glucose (GTP). Le minéral irrite les récepteurs de la cellule par rapport à l'insuline, qui interagit plus facilement avec elle, tandis que son besoin pour l'organisme diminue. Par conséquent, l'oligo-élément est si vital pour les diabétiques, en particulier ceux atteints d'une maladie de type II (indépendant de l'insuline), car leur capacité à reconstituer les réserves de chrome avec de la nourriture est très faible. Même si une personne n'est pas diabétique, mais qu'elle a des problèmes métaboliques, elle tombe automatiquement dans la catégorie à risque et son état est considéré comme semblable au diabète.

Il s'avère que l'effet positif du chrome se manifeste dans toutes les affections associées à la faible interaction du corps avec l'insuline. Ces maladies sont l'hyperglycémie (hypoglycémie), l'obésité, la gastrite, la colite, les ulcères, la maladie de Crohn, la maladie de Minière, la sclérose en plaques, les migraines, l'épilepsie, les accidents vasculaires cérébraux, l'hypertension.

Le chrome est impliqué dans la synthèse des acides nucléiques et maintient ainsi l'intégrité de la structure de l'ARN et de l'ADN, qui portent des informations sur les gènes et sont responsables de l'hérédité.

Si une personne développe une carence en iode et qu'il n'y a aucun moyen de la reconstituer, le chrome peut le remplacer, ce qui est très important pour le fonctionnement normal de la glande thyroïde, qui à son tour est responsable du bon métabolisme.

Le chrome réduit le risque de nombreuses maladies cardiovasculaires. Comment ça marche? Les macronutriments participent au métabolisme des lipides. Il décompose le cholestérol de basse densité nocif, qui obstrue les vaisseaux sanguins, interférant ainsi avec la circulation sanguine normale. Cela augmente la teneur en cholestérol, qui remplit des fonctions positives dans le corps.

En augmentant le niveau de teneur en hormones stéroïdes, le minéral renforce les os... En relation avec cette propriété utile, l'ostéoporose est traitée avec elle. Le chrome en association avec la vitamine C participe à la régulation de la pression intraoculaire et stimule le transport du glucose vers le cristal de l'œil. Ces propriétés permettent à ce produit chimique d'être utilisé dans le traitement du glaucome et de la cataracte.

Le zinc, le fer et le vanadium ont un effet négatif sur l'entrée du chrome dans le corps humain. Pour son transport dans le sang, il forme une liaison avec le composé protéique transferrine, qui, en cas de compétition du chrome avec les éléments ci-dessus, choisira ce dernier. Par conséquent, dans le corps humain avec un excès de fer, il y a toujours une carence en chrome, ce qui peut aggraver l'état du diabète.

Sa partie principale est contenue dans les organes et les tissus, et dans le sang - dix fois moins. Par conséquent, si le corps est sursaturé en glucose, la quantité de macronutriments dans le sang augmente fortement en raison de sa délocalisation des organes de stockage.

Taux journalier

Le besoin physiologique d'un minéral est déterminé par l'âge et le sexe d'une personne. Dans la petite enfance, ce besoin est absent, car chez les nourrissons, il s'est accumulé avant la naissance et est consommé jusqu'à 1 an. De plus, pour les bébés âgés de 1 à 2 ans, ce taux est de 11 mcg par jour. De 3 à 11 ans - c'est 15 mcg / jour. À l'âge moyen (11-14 ans), le besoin augmente jusqu'à 25 g / jour et chez les adolescents (14-18 ans) - jusqu'à 35 g / jour. Comme pour un adulte, ici la marque atteint 50 mcg/jour.

Normalement, la teneur en chrome dans le corps devrait être d'environ 6 mg. Mais même si tu t'en tiens à nutrition adéquat, atteindre la norme est très difficile. Ce n'est que dans les composés organiques que l'assimilation des oligo-éléments et les acides aminés, qui ne se trouvent que dans les plantes, contribuent à ce processus. Par conséquent, les meilleures sources de ce minéral se trouvent dans les aliments, dans les produits naturels.

Si la dose est supérieure à 200 mg, elle devient toxique et 3 g sont fatales.

Manque ou carence en chrome

Il y a plusieurs raisons pour une carence en minéraux dans le corps. En raison de l'introduction de certains engrais dans le sol, il est sursaturé en composés alcalins, ce qui réduit la teneur de l'élément dans notre alimentation. Mais même si l'apport de ce minéral avec les aliments est complet, l'assimilation du chrome sera difficile en cas de métabolisme altéré. En outre, une carence peut survenir en raison d'un effort physique intense, d'un état de grossesse, de conditions stressantes - dans les cas où le minéral est activement consommé et où des sources supplémentaires sont nécessaires pour le reconstituer.

En l'absence d'oligo-élément, le glucose est absorbé de manière inefficace, de sorte que sa teneur peut être sous-estimée (hypoglycémie) ou surestimée (hyperglycémie). Le taux de cholestérol et de sucre dans le sang augmente. Cela conduit à une augmentation des envies de sucreries - le corps a besoin de glucides et pas seulement de "sucrés". Une consommation excessive de glucides entraîne une perte encore plus importante de chrome - un cercle vicieux. En fin de compte, des maladies telles que le surpoids surviennent (en cas d'hypoglycémie - perte de poids drastique), Diabète, l'athérosclérose.

Aussi, avec un manque de chrome, vous pouvez observer les conséquences suivantes (symptômes) :

• troubles du sommeil, agitation;
• mal de tête;
• retard de croissance;
• déficience visuelle;
• diminution de la sensibilité des jambes et des bras;
• le travail des complexes neuromusculaires est perturbé ;
• descente fonction de reproduction chez le mâle ;
• une fatigue excessive est observée.

En cas de carence en chrome, s'il n'est pas possible de reconstituer ses réserves avec les repas, il est nécessaire d'ajouter des compléments alimentaires à son alimentation, mais avant de l'utiliser, il faut consulter un médecin sur les doses et les modes d'administration.

Excès de chrome - quel est son mal?

Fondamentalement, une surabondance de chrome dans les organes et les tissus est due à un empoisonnement dans les entreprises, dont le processus technologique comprend la présence de chrome et de sa poussière. Les personnes qui travaillent dans des industries dangereuses et sont en contact avec cet élément contractent dix fois plus souvent un cancer des voies respiratoires, car les chromosomes et, par conséquent, la structure des cellules sont affectés par le chrome. Des composés de chrome sont également présents dans les scories et les poussières de cuivre, ce qui entraîne des maladies asthmatiques.

Un danger supplémentaire de surabondance d'un oligo-élément peut apparaître si des suppléments sont pris de manière incorrecte sans l'avis d'un médecin. Si une personne a une carence en zinc ou en fer, une quantité excessive de chrome est absorbée à la place.

En plus des affections ci-dessus, l'excès de chrome peut également être nocif par le fait que des ulcères sur les muqueuses, des allergies, de l'eczéma et des dermatites, et des troubles nerveux peuvent apparaître.

Quelles sont les sources de nourriture ?

Dont produits alimentaires puis-je reconstituer mon stock de chrome ? Le produit le plus précieux dans ce cas est la levure de bière, et la bière peut également être consommée, mais dans des limites raisonnables sans nuire à la santé. Le foie, les noix, les fruits de mer, les grains de blé germés, le beurre d'arachide, l'orge, l'orge, le bœuf, les œufs, le fromage, les champignons et le pain complet sont également riches en ce micro-élément. Le chou est isolé des légumes, oignon, radis, légumineuses, pois verts, tomates, maïs, rhubarbe, betteraves et fruits et baies - sorbier des oiseleurs, pommes, bleuets, raisins, bleuets, argousier. Brasser les mouettes de plantes médicinales(croûtes séchées, mélisse), vous pouvez également recharger en chrome.

Les produits très raffinés pour cet oligo-élément sont pauvres : sucre, pâtes, farines fines, corn flakes, lait, beurre, margarine. En général, les aliments riches en graisses sont toujours plus pauvres en micronutriments que les aliments pauvres en micronutriments. Et pourtant, dans les produits, le chrome se conservera mieux s'ils étaient cuits dans des plats en inox.

Indications pour l'utilisation de préparations de chrome

Le chrome (préparations à base de chrome) est prescrit à la fois pour la prophylaxie et le traitement des maladies internes :

• troubles métaboliques : diabète sucré, obésité ;
• une maladie intestinale;
• maladies du foie et des organes connexes;
• pathologie cardiovasculaire;
• processus inflammatoires dans les voies urinaires et maladies rénales;
• états allergiques accompagnés de dysbiose;
• diverses formes d'immunodéficience.

De plus, le chrome est prescrit conformément aux indications suivantes :

• pour la prévention des maladies cardiaques et de la prédisposition au cancer;
• pour se protéger contre la maladie de Parkinson et la dépression ;
• comme aide à la perte de poids;
• renforcer le système immunitaire;
• éliminer les conséquences négatives de l'impact environnemental;
• dans des conditions accompagnées d'une consommation accrue de chrome (grossesse, allaitement, croissance et puberté, activité physique intense).

Le chrome, un métal de transition largement utilisé dans l'industrie en raison de sa solidité et de sa résistance à la chaleur et à la corrosion. Cet article vous donnera une compréhension de certains propriétés importantes et les possibilités d'utilisation de ce métal de transition.

Le chrome appartient à la catégorie des métaux de transition. C'est un métal gris acier dur mais cassant de numéro atomique 24. Ce métal brillant est placé dans le groupe 6 du tableau périodique, et est désigné par le symbole "Cr".

Le nom chrome est dérivé du mot grec pour chrome, qui signifie couleur.

Fidèle à son nom, le chrome forme plusieurs composés intensément colorés. Aujourd'hui, pratiquement tout le chrome utilisé dans le commerce est récupéré à partir de minerai de chromite de fer ou d'oxyde de chrome (FeCr2O4).

Propriétés du chrome

• Le chrome est l'élément le plus abondant dans la croûte terrestre, mais il ne se présente jamais sous sa forme pure. Il est principalement extrait de mines telles que les mines de chromite.

• Le chrome est fondu à 2180 K ou 3465 ° F et le point d'ébullition est de 2944 K ou 4840 ° F. sa masse atomique est de 51,996 g/mol, et est de 5,5 sur l'échelle de Mohs.

• Le chrome est présent dans de nombreux états oxydatifs tels que +1, +2, +3, +4, +5 et +6, dont +2, +3 et +6 sont les plus courants et +1, +4, A + 5 est une oxydation rare. L'état d'oxydation +3 est l'état le plus stable du chrome. Le chrome (III) peut être obtenu en dissolvant du chrome élémentaire dans de l'acide chlorhydrique ou sulfurique.

• Cet élément métallique est connu pour ses propriétés magnétiques uniques. À température ambiante, il possède un ordre antiferromagnétique, qui est montré pour d'autres métaux à des températures relativement basses.

• L'antiferromagnétisme est l'endroit où les ions voisins qui agissent comme des aimants se fixent à des mécanismes opposés ou antiparallèles à travers le matériau. En conséquence, le champ magnétique créé par les atomes ou ions magnétiques est orienté dans une direction, annulant les atomes ou ions magnétiques alignés dans la direction opposée, de sorte que le matériau ne présente pas de champs magnétiques externes grossiers.

• À des températures supérieures à 38 ° C, le chrome devient paramagnétique, c'est-à-dire qu'il est attiré par un champ magnétique appliqué de l'extérieur. En d'autres termes, le chrome attire un champ magnétique externe à des températures supérieures à 38°C.

• Le chrome ne subit pas de fragilisation par l'hydrogène, c'est-à-dire qu'il ne devient pas cassant lorsqu'il est exposé à l'hydrogène atomique. Mais lorsqu'il est exposé à l'azote, il perd sa plasticité et devient cassant.

• Le chrome est très résistant à la corrosion. Un mince film d'oxyde protecteur se forme à la surface d'un métal lorsqu'il entre en contact avec l'oxygène de l'air. Cette couche empêche la diffusion d'oxygène dans le matériau de base et le protège ainsi d'une corrosion supplémentaire. Ce processus est appelé passivation, la passivation au chrome donne une résistance aux acides.

• Il existe trois principaux isotopes du chrome, appelés 52Cr, 53Cr et 54Cr, dont 52 CR est l'isotope le plus abondant. Le chrome réagit avec la plupart des acides, mais ne réagit pas avec l'eau. A température ambiante, il réagit avec l'oxygène pour former de l'oxyde de chrome.

Application

Fabrication d'acier inoxydable

Le chrome a trouvé un large éventail d'applications en raison de sa dureté et de sa résistance à la corrosion. Il est principalement utilisé dans trois industries - métallurgie, chimie et réfractaire. Il est largement utilisé pour la production d'acier inoxydable car il empêche la corrosion. C'est aujourd'hui un matériau d'alliage très important pour les aciers. Il est également utilisé pour fabriquer du nichrome, qui est utilisé dans les éléments chauffants à résistance en raison de sa capacité à résister à des températures élevées.

Revêtement de surface

Le chromate ou le dichromate acide est également utilisé pour le revêtement de surface. Cela se fait généralement en utilisant la méthode de galvanoplastie, dans laquelle une fine couche de chrome est appliquée sur la surface du métal. Une autre méthode est le chromage des pièces, à travers lequel des chromates sont utilisés pour appliquer une couche protectrice sur certains métaux tels que l'aluminium (Al), le cadmium (CD), le zinc (Zn), l'argent et le magnésium (MG).

Conservation du bois et tannage du cuir

Les sels de chrome (VI) sont toxiques, ils sont donc utilisés pour protéger le bois des dommages et de la destruction par les champignons, les insectes et les termites. Le chrome (III), en particulier l'alun de chrome ou le sulfate de potassium, est utilisé dans l'industrie du cuir car il aide à stabiliser la peau.

Teintures et pigments

Le chrome est également utilisé pour fabriquer des pigments ou des colorants. Le jaune de chrome et le chromate de plomb ont été largement utilisés comme pigment dans le passé. En raison de préoccupations environnementales, son utilisation a considérablement diminué, puis, finalement, il a été remplacé par des pigments de plomb et de chrome. Autres pigments à base de chrome, chrome rouge, oxyde de chrome vert, qui sont un mélange de jaune et de bleu de Prusse. L'oxyde de chrome est utilisé pour donner une couleur verdâtre au verre.

Synthèse de rubis artificiels

Les émeraudes doivent leur teinte verte au chrome. L'oxyde de chrome est également utilisé pour la production de rubis synthétiques. Des rubis naturels, des cristaux de corindon ou d'alumine, qui prennent une teinte rouge en raison de la présence de chrome. Les rubis synthétiques ou artificiels sont fabriqués en alliant du chrome (III) à des cristaux de corindon synthétique.

Fonctions biologiques

Le chrome (III) ou chrome trivalent est nécessaire dans le corps humain, mais en très petites quantités. On pense qu'il joue un rôle important dans le métabolisme des lipides et des sucres. Il est actuellement utilisé dans de nombreux compléments alimentaires qui prétendent avoir de multiples bienfaits pour la santé, cependant, il est question controversée... Le rôle biologique du chrome n'a pas été suffisamment testé et de nombreux experts estiment qu'il n'est pas important pour les mammifères, tandis que d'autres le considèrent comme un oligo-élément essentiel pour l'homme.

Autre utilisation

Le point de fusion élevé et la résistance à la chaleur font du chrome un matériau réfractaire idéal. Il a trouvé des applications dans les hauts fourneaux, les fours à ciment et les fours à métaux. De nombreux composés du chrome sont utilisés comme catalyseurs pour le traitement des hydrocarbures. Le chrome (IV) est utilisé pour fabriquer des bandes magnétiques utilisées dans les cassettes audio et vidéo.

Le chrome hexavalent ou chrome (VI) est dit toxique et mutagène, tandis que le chrome (IV) est connu pour ses propriétés cancérigènes. Le chromate de sel provoque également des réactions allergiques chez certaines personnes. Pour des raisons de santé et d'environnement, certaines restrictions ont été imposées à l'utilisation de composés du chrome dans Différents composants le monde.

Chrome

CHROME-une; m.[du grec. chroma - couleur, peinture]

1. Un élément chimique (Cr), un métal dur gris acier (utilisé dans la fabrication d'alliages durs et pour le revêtement de produits métalliques).

2. Cuir fin et souple tanné aux sels de ce métal. Bottes chromées.

3. Un genre de colorant jaune dérivé des chromates.

◁ Chrome (voir).

(lat. Chrome), élément chimique du groupe VI du système périodique. Nommé du grec. chrōma - couleur, peinture (en raison de la couleur vive des composés). Métal argenté bleuté; densité 7,19 g/cm 3, t pf 1890 ° C. Ne s'oxyde pas à l'air. Les principaux minéraux sont les spinelles à Cr. Le chrome est un composant indispensable des aciers inoxydables, résistants aux acides, résistants à la chaleur et de nombreux autres alliages (nichrome, lame, stellite). Il est utilisé pour le chromage. Composés du chrome - agents oxydants, pigments inorganiques, agents tannants.

CHROME (chrome latin, du grec chrome - couleur, couleur, les composés de chrome sont caractérisés par une large palette de couleurs), Cr (lire "chrome"), un élément chimique de numéro atomique 24, masse atomique 51.9961. Situé dans le groupe VIB dans la 4ème période du tableau périodique des éléments.
Le chrome naturel est constitué d'un mélange de quatre nucléides stables : 50 Cr (la teneur dans le mélange est de 4,35 %), 52 Cr (83,79 %), 53 Cr (9,50 %) et 54 Cr (2,36 %). Configuration des deux couches électroniques externes 3s 2 R 6 ré 5 4s 1 ... Les états d'oxydation vont de 0 à +6, les plus typiques sont +3 (le plus stable) et +6 (valences III et VI).
Le rayon de l'atome neutre est de 0,127 nm, le rayon des ions (numéro de coordination 6) : Cr 2+ 0,073 nm, Cr 3+ 0,0615 nm, Cr 4+ 0,055 nm, Cr 5+ 0,049 nm et Cr 6+ 0,044 nm . Les énergies d'ionisation séquentielles sont de 6,766, 16,49, 30,96, 49,1, 69,3 et 90,6 eV. L'affinité électronique est de 1,6 eV. L'électronégativité de Pauling (cm. POLING Linus) 1,66.
Historique de la découverte
En 1766, un minéral a été découvert dans les environs d'Ekaterinbourg, qui a été nommé "plomb rouge de Sibérie", PbCrO 4. Le nom moderne est crocoïte. En 1797 le chimiste français L.N. Vauquelin (cm. VOKLIN Louis Nicolas) en a isolé un nouveau métal réfractaire (très probablement Vauquelin a reçu du carbure de chrome).
Être dans la nature
Le contenu dans la croûte terrestre est de 0,035% en poids. Dans l'eau de mer, la teneur en chrome est de 2 · 10 -5 mg/l. Le chrome n'existe pratiquement pas sous forme libre. Il fait partie de plus de 40 minéraux différents (chromite FeCr 2 O 4, volkonskoite, uvarovite, vokelenite, etc.). Certaines météorites contiennent des composés de sulfure de chrome.
Réception
La chromite est une matière première industrielle pour la production de chrome et de ses alliages. Le ferrochrome avec une teneur en chrome allant jusqu'à 80% (en poids) est obtenu en réduisant la chromite avec du coke (agent réducteur), du minerai de fer et d'autres composants.
Pour obtenir du chrome métallique pur, la chromite avec de la soude et du calcaire est cuite dans des fours :
2Cr 2 O 3 + 2Na 2 CO 3 + 3O 2 = 4Na 2 CrO 4 + 4CO 2
Le chromate de sodium Na 2 CrO 4 résultant est lixivié à l'eau, la solution est filtrée, évaporée et traitée à l'acide. Dans ce cas, le chromate Na 2 CrO 4 passe dans le bichromate Na 2 Cr 2 O 7 :
2Na 2 CrO 4 + H 2 SO 4 = Na 2 Cr 2 O 7 + Na 2 SO 4 + H 2 O
Le bichromate résultant est réduit avec du soufre :
Na 2 Cr 2 O 7 + 3S = Na 2 S + Cr 2 O 3 + 2SO 2,
L'oxyde de chrome (III) pur Cr 2 O 3 résultant est soumis à une aluminothermie :
Cr 2 O 3 + 2Al = Al 2 O 3 + 2Cr.
Le silicium est également utilisé :
2Cr 2 O 3 + 3Si = 3SiO 2 + 4Cr
Pour obtenir du chrome de haute pureté, le chrome technique est purifié électrochimiquement des impuretés.
Proprietes physiques et chimiques
Libre - métal blanc bleuté avec un réseau cubique centré sur le corps, une= 0,28845 nm. A une température de 39°C, il passe d'un état paramagnétique à un état antiferromagnétique (point Néel). Point de fusion 1890°C, point d'ébullition 2680°C. Densité 7,19 kg/dm3.
Résistant à l'air. Brûle à 300°C avec formation d'oxyde de chrome (III) vert Cr 2 O 3 , qui a des propriétés amphotères. En fusionnant Cr 2 O 3 avec des alcalis, on obtient des chromites :
Cr 2 O 3 + 2NaOH = 2NaCrO 2 + H 2 O
L'oxyde de chrome (III) non calciné se dissout facilement dans les solutions alcalines et acides :
Cr 2 O 3 + 6HCl = 2CrCl 3 + 3H 2 O
La décomposition thermique du chrome carbonyle Cr (OH) 6 donne l'oxyde de chrome (II) basique rouge CrO. L'hydroxyde de Cr (OH) 2 brun ou jaune avec des propriétés basiques faibles précipite lorsque des alcalis sont ajoutés aux solutions de sels de chrome (II).
Avec la décomposition soigneuse de l'oxyde de chrome (VI) CrO 3 dans des conditions hydrothermales, on obtient du dioxyde de chrome (IV) CrO 2, qui est un ferromagnétique et a une conductivité métallique.
Lorsque l'acide sulfurique concentré interagit avec des solutions de dichromate, des cristaux rouges ou rouge-violet d'oxyde de chrome (VI) CrO 3 se forment. Typiquement oxyde acide, lorsqu'il interagit avec l'eau, il forme des acides chromiques instables forts : H 2 CrO 4 chromique, H 2 Cr 2 O 7 dichrome et autres.
Halogénures connus correspondant aux différents états d'oxydation du chrome. Des dihalogénures de chrome CrF 2, CrCl 2, CrBr 2 et CrI 2 et des trihalogénures CrF 3, CrCl 3, CrBr 3 et CrI 3 ont été synthétisés. Cependant, contrairement aux composés analogues de l'aluminium et du fer, le trichlorure CrCl 3 et le tribromure CrBr 3 de chrome sont non volatils.
Parmi les tétrahalogénures de chrome, CrF 4 est stable, le tétrachlorure de chrome CrCl 4 n'existe que sous forme de vapeurs. Hexafluorure de chrome connu CrF 6.
Des oxyhalogénures de chrome CrO 2 F 2 et CrO 2 Cl 2 ont été obtenus et caractérisés.
Des composés de chrome avec du bore ont été synthétisés (borures Cr 2 B, CrB, Cr 3 B 4, CrB 2, CrB 4 et Cr 5 B 3), avec du carbone (carbures Cr 23 C 6, Cr 7 C 3 et Cr 3 C 2 ), avec du silicium (siliciures Cr 3 Si, Cr 5 Si 3 et CrSi) et de l'azote (nitrures CrN et Cr 2 N).
Les composés du chrome (III) sont les plus stables en solution. A cet état d'oxydation, le chrome correspond à la fois à la forme cationique et aux formes anioniques, par exemple l'anion 3- existant en milieu alcalin.
Lorsque les composés du chrome (III) sont oxydés en milieu alcalin, il se forme des composés du chrome (VI) :
2Na 3 + 3H 2 O 2 = 2Na 2 CrO 4 + 2NaOH + 8H 2 O
Cr (VI) correspond à un certain nombre d'acides existant uniquement en solution aqueuse : H 2 CrO 4 chromique, H 2 Cr 2 O dichrome 7, H 3 Cr 3 O 10 trichrome et autres, qui forment des sels - chromates, dichromates, trichromates, etc...
Selon l'acidité du milieu, les anions de ces acides se transforment facilement les uns dans les autres. Par exemple, l'acidification d'une solution jaune de chromate de potassium K 2 CrO 4 produit du bichromate de potassium orange K 2 Cr 2 O 7 :
2K 2 CrO 4 + 2HCl = K 2 Cr 2 O 7 + 2KCl + H 2 O
Mais si une solution alcaline est ajoutée à la solution orange de K 2 Cr 2 O 7, la couleur redevient jaune, puisque du chromate de potassium K 2 CrO 4 se forme à nouveau :
K 2 Cr 2 O 7 + 2KON = 2K 2 CrO 4 + H 2 O
Lorsqu'une solution de sel de baryum est ajoutée à une solution jaune contenant des ions chromate, un précipité jaune de chromate de baryum BaCrO 4 précipite :
Ba 2+ + CrO 4 2- = BaCrO 4
Les composés du chrome (III) sont des agents oxydants forts, par exemple :
K 2 Cr 2 O 7 + 14 HCl = 2CrCl 3 + 2KCl + 3Cl 2 + 7H 2 O
Application
L'utilisation du chrome est basée sur sa résistance à la chaleur, sa dureté et sa résistance à la corrosion. Ils sont utilisés pour obtenir des alliages : acier inoxydable, nichrome, etc. Une grande quantité de chrome est utilisée pour les revêtements décoratifs anticorrosion. Les composés du chrome sont des matériaux réfractaires. L'oxyde de chrome (III) est un pigment de peinture verte ; il fait également partie des matériaux abrasifs (pâtes GOI). Le changement de couleur lors de la réduction des composés du chrome (VI) est utilisé pour effectuer une analyse expresse de la teneur en alcool dans l'air expiré.
Le cation Cr 3+ fait partie de l'alun chrome-potassium KCr (SO 4) 2 · 12H 2 O utilisé dans l'habillage du cuir.
Action physiologique
Le chrome est l'un des éléments biogéniques qui est constamment inclus dans les tissus des plantes et des animaux. Chez les animaux, le chrome est impliqué dans le métabolisme des lipides, des protéines (partie de l'enzyme trypsine), des glucides. Une diminution de la teneur en chrome dans les aliments et le sang entraîne une diminution du taux de croissance, une augmentation du cholestérol sanguin.
Le chrome métallique est pratiquement non toxique, mais la poussière de chrome métallique irrite les tissus pulmonaires. Les composés de chrome (III) provoquent une dermatite. Les composés du chrome (VI) conduisent à diverses maladies humaines, dont le cancer. MAC du chrome (VI) dans air atmosphérique 0,0015 mg/m3.

Dictionnaire encyclopédique. 2009 .

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CHROME- voir CHROME (Cr). Les composés du chrome se trouvent dans les eaux usées de nombreuses entreprises industrielles produisant des sels de chrome, de l'acétylène, des tanins, de l'aniline, du linoléum, du papier, des peintures, des pesticides, des plastiques, etc. Les trivalents se trouvent dans l'eau ... ... Maladies des poissons : un manuel

CHROME, euh, mari. 1. Élément chimique, métal brillant gris clair solide. 2. Genre de peinture jaune (spécial). | adj. chrome, oh, oh (à 1 valeur) et chrome, oh, oh. Acier chromé. Minerai de chrome. II. CHROME, euh, mari. Une variété de cuir souple et fin. | adj... Dictionnaire explicatif d'Ojegov

chrome- a, m. chromé m. novolat. chrome lat. chroma gr. colorant. 1. L'élément chimique est un métal argenté dur utilisé dans la fabrication d'alliages durs et pour le revêtement de produits métalliques. BASSE 1. Le métal découvert par Vaukelen ... ... Dictionnaire historique des gallicismes russes

CHROME- CHROME, Chrome (du grec.chroma paint), I Car. Cr, chim. élément avec à. pesant 52,01 (à partir de! tops 50, 52, 53, 54); nombre ordinal 24, pour! a lieu dans le sous-groupe pair VІ du groupe j du tableau périodique. Les composés X. se produisent souvent dans la nature ... Grand encyclopédie médicale

- (Chrome latin) Cr, élément chimique du groupe VI Tableau périodique Mendeleev, numéro atomique 24, masse atomique 51,9961. Le nom vient du grec. couleur chroma, peinture (en raison de la coloration brillante du composé). Métal argenté bleuté; densité 7.19 ... ... Grand dictionnaire encyclopédique

CHROME 1, a, m. Dictionnaire explicatif d'Ozhegov. SI. Ozhegov, N. Yu. Shvedova. 1949 1992 ... Dictionnaire explicatif d'Ojegov

CHROME 2, a, m. Sorte de cuir souple et fin. Dictionnaire explicatif d'Ozhegov. SI. Ozhegov, N. Yu. Shvedova. 1949 1992 ... Dictionnaire explicatif d'Ojegov

En 1766, professeur de chimie et chef du laboratoire de chimie de l'Académie des sciences de Saint-Pétersbourg I.G. Lehman a décrit un nouveau minéral trouvé dans l'Oural à la mine Berezovsky, qui a été nommé "plomb rouge de Sibérie", PbCrO 4. Le nom moderne est crocoïte. En 1797, le chimiste français L.N. Vauquelin en isola un nouveau métal réfractaire.
L'élément tire son nom du grec. χρῶμα - couleur, peinture - en raison de la variété de couleurs de ses composés.

Être dans la nature et recevoir :

Le minerai de chrome le plus courant est le minerai de fer et de chrome FeCr 2 O 4 (chromite), dont de riches gisements se trouvent dans l'Oural et au Kazakhstan, le deuxième minéral le plus important est la crocoïte PbCrO 4. La fraction massique de chrome dans la croûte terrestre est de 0,03 %. Le chrome naturel se compose d'un mélange de cinq isotopes avec des nombres de masse 50, 52, 53, 54 et 56 ; d'autres isotopes radioactifs ont également été obtenus artificiellement.
Les principales quantités de chrome sont obtenues et utilisées sous forme d'alliage avec fer, ferrochrome, chromite réductrice avec coke : FeCr 2 O 4 + 4C = Fe + 2Cr + 4CO
Le chrome pur est obtenu en réduisant son oxyde avec de l'aluminium : Cr 2 O 3 + 2Al = 2Cr + Al 2 O 3
ou par électrolyse de solutions aqueuses de composés du chrome.

Propriétés physiques:

Le chrome est un métal brillant blanc grisâtre, selon Aspect extérieur ressemble à de l'acier, l'un des plus métaux durs, r= 7,19 g/cm 3, Tm = 2130K, Tboil = 2945K. Le chrome a toutes les propriétés caractéristiques des métaux - il conduit bien la chaleur, électricité, a l'éclat inhérent à la plupart des métaux.

Propriétés chimiques:

Le chrome est stable dans l'air en raison de la passivation - la formation d'un film d'oxyde protecteur. Pour la même raison, il ne réagit pas avec les acides sulfurique et nitrique concentrés. Brûle à 2000°C avec formation d'oxyde de chrome (III) vert Cr 2 O 3.
Lorsqu'il est chauffé, il réagit avec de nombreux non-métaux, formant souvent des composés de composition non stoechiométrique, des carbures, des borures, des siliciures, des nitrures, etc.
Le chrome forme de nombreux composés dans divers états d'oxydation, principalement +2, +3, +6.

Les connexions les plus importantes :

Etat d'oxydation +2- oxyde basique CrO (noir), hydroxyde Cr (OH) 2 (jaune). Les sels de chrome (II) (solutions bleues) sont obtenus par réduction de sels de chrome (III) avec du zinc en milieu acide. Agents réducteurs très forts, lentement oxydés par l'eau avec dégagement d'hydrogène.

Etat d'oxydation +3- l'état d'oxydation le plus stable du chrome, il correspond à : oxyde amphotère Cr 2 O 3 et hydroxyde Cr (OH) 3 (tous deux gris-vert), sels de chrome (III) - gris-vert ou violet, chromites MCrO2, qui sont obtenus lors de la fusion d'oxyde de chrome avec des alcalis, des tétra- et hexahydroxochromates (III) obtenus en dissolvant de l'hydroxyde de chrome (III) dans des solutions alcalines (vert), de nombreux composés complexes de chrome.

Etat d'oxydation +6- le deuxième état d'oxydation caractéristique du chrome, qui correspond à l'oxyde de chrome (VI) acide CrO 3 (cristaux rouges, se dissolvent dans l'eau, formant des acides chromiques), chromique H 2 CrO 4, dichromique H 2 Cr 2 O 7 et polychromes, sels correspondants : chromates jaunes et bichromates oranges. Les composés de chrome (VI) sont des oxydants puissants, en particulier dans un environnement acide, sont réduits en composés de chrome (III)
En solution aqueuse, les chromates se transforment en dichromates lorsque l'acidité du milieu change :
2CrO 4 2- + 2H + Cr 2 O 7 2- + H 2 O, qui s'accompagne d'un changement de couleur.

Application

Le chrome, sous forme de ferrochrome, est utilisé dans la production d'aciers alliés (en particulier d'acier inoxydable) et d'autres alliages. Alliages de chrome : chrome-30 et chrome-90, indispensables pour la production de tuyères de torches à plasma puissantes et dans l'industrie aérospatiale, un alliage avec du nickel (nichrome) - pour la production éléments chauffants... De grandes quantités de chrome sont utilisées comme résistant à l'usure et beau galvanoplastie(chromage).

Rôle biologique et action physiologique

Le chrome est l'un des éléments biogéniques qui est constamment inclus dans les tissus des plantes et des animaux. Chez les animaux, le chrome est impliqué dans le métabolisme des lipides, des protéines (partie de l'enzyme trypsine), des glucides. Une diminution de la teneur en chrome dans les aliments et le sang entraîne une diminution du taux de croissance, une augmentation du cholestérol sanguin.

Dans sa forme pure, le chrome est assez toxique, la poussière métallique de chrome irrite les tissus des poumons. Les composés de chrome (III) provoquent une dermatite. Les composés du chrome (VI) conduisent à diverses maladies humaines, dont le cancer. MAC de chrome (VI) dans l'air atmosphérique 0,0015 mg/m 3

Koonova A.S., Nakov D.D., Université d'État de Tioumen, groupe 501 (2), 2013

Sources:
Chrome (élément) // Wikipédia. URL : http://ru.wikipedia.org/wiki/Chrome (date de consultation : 01/06/2014).
Bibliothèque populaire d'éléments chimiques : Chrome. // URL :