Proprietățile chimice ale compușilor cromului. Proprietăți chimice

Crom(lat.Cromium), Cr, element chimic Grupa VI a sistemului periodic al lui Mendeleev, număr atomic 24, masă atomică 51,996; oțel metal albăstrui.

Izotopi naturali stabili: 50 Cr (4,31%), 52 Cr (87,76%), 53 Cr (9,55%) și 54 Cr (2,38%). Dintre izotopii radioactivi artificiali, 51 Cr este cel mai important (timp de înjumătățire T ½ = 27,8 zile), care este utilizat ca indicator izotop.

Referință istorică. Cromul a fost descoperit în 1797 de L. N. Vauquelin în mineralul crocoit - cromat natural de plumb PbCrO 4. Cromul și-a primit numele de la cuvântul grecesc chroma - culoare, vopsea (din cauza varietății de culori ale compușilor săi). Independent de Vauquelin, Chrome a fost descoperit în crocoit în 1798 de către omul de știință german M.G. Klaproth.

Distribuția cromului în natură. Conținutul mediu de crom din scoarța terestră (clarke) este de 8,3 · 10 -3%. Acest element este probabil mai caracteristic mantalei Pământului, deoarece rocile ultrabazice, despre care se crede că sunt cele mai apropiate ca compoziție de mantaua Pământului, sunt îmbogățite în Crom (2 · 10 -4%). Cromul formează minereuri masive și diseminate în rocile ultrabazice; cu acestea se asociază formarea celor mai mari zăcăminte de Crom. În rocile bazice, conținutul de crom atinge doar 2 · 10 -2%, în rocile acide - 2,5 · 10 -3%, în rocile sedimentare (gresii) - 3,5 · 10 -3%, șisturi - 9 · 10 -3 %. Cromul este un migrator de apă relativ slab; Conținut de crom în apa de mare 0,00005 mg/l.

În general, Cromul este un metal din zonele adânci ale Pământului; meteoriții de piatră (analogi ai mantalei) sunt și ei îmbogățiți în crom (2,7 · 10 -1%). Sunt cunoscute peste 20 de minerale de crom. Doar spinelele de crom (până la 54% Cr) sunt de importanță industrială; în plus, cromul este conținut într-o serie de alte minerale care însoțesc adesea minereurile de crom, dar ele însele nu au valoare practică (uvarovit, volkonskoit, kemerit, fuchsite).

Proprietățile fizice ale cromului. Cromul este un metal dur, greu, refractar. Pure Chrome este ductil. Se cristalizează într-o rețea centrată pe corp, a = 2,885 Å (20 ° C); la 1830 ° C, este posibilă transformarea într-o modificare cu o rețea centrată pe față, a = 3,69 Å.

Raza atomică 1,27 Å; razele ionice Cr 2+ 0,83 Å, Cr 3+ 0,64 Å, Cr 6+ 0,52 Å. Densitate 7,19 g/cm3; t pl 1890 ° C; punctul de fierbere 2480 ° C. Căldura specifică 0,461 kJ/(kg K) (25°C); coeficientul termic expansiune liniară 8,24 · 10 -6 (la 20 ° C); coeficient de conductivitate termică 67 W / (m K) (20 ° C); rezistență electrică specifică 0,414 mkom · m (20 ° С); coeficientul termic al rezistenței electrice în intervalul 20-600 ° C este 3,01 · 10 -3. Cromul este antiferomagnetic, susceptibilitatea magnetică specifică este de 3,6 · 10 -6. Duritatea Brinell a cromului de înaltă puritate este de 7-9 MN / m 2 (70-90 kgf / cm 2).

Proprietățile chimice ale cromului. Configurația electronică exterioară a atomului de crom este 3d 5 4s 1. În compuși, prezintă de obicei stări de oxidare +2, +3, +6, dintre care cele mai stabile sunt Cr 3+; sunt cunoscuți anumiți compuși în care cromul are stări de oxidare +1, +4, +5. Cromul este inactiv din punct de vedere chimic. În condiții normale, este rezistent la oxigen și umiditate, dar se combină cu fluorul pentru a forma CrF 3. Peste 600°C interacționează cu vaporii de apă, dând Cr 2 O 3; azot - Cr2N, CrN; carbon - Cr23C6, Cr7C3, Cr3C2; gri - Cr 2 S 3. Când fuziunea cu bor formează borura CrB, cu siliciu - siliciuri Cr 3 Si, Cr 2 Si 3, CrSi 2. Cromul dă aliaje cu multe metale. Interacțiunea cu oxigenul decurge destul de activ la început, apoi încetinește brusc din cauza formării unei pelicule de oxid pe suprafața metalului. La 1200 ° C, pelicula se descompune și oxidarea continuă rapid din nou. Cromul se aprinde în oxigen la 2000 ° C cu formarea unui oxid verde închis Crom (III) Cr 2 O 3. Pe lângă oxidul (III) sunt cunoscuți și alți compuși cu oxigen, de exemplu CrO, CrO 3, obținuți indirect. Cromul reacționează ușor cu soluțiile diluate de acizi clorhidric și sulfuric cu formarea de clorură și sulfat de crom și degajarea hidrogenului; Acva regia și acid azotic pasiv Crom.

Odată cu creșterea stării de oxidare cresc proprietățile acide și oxidante ale Cromului.Derivații Cr 2+ sunt agenți reducători foarte puternici. Ionul Cr 2+ se formează în prima etapă de dizolvare a Cromului în acizi sau în timpul reducerii Cr 3+ într-o soluție acidă cu zinc. Hidratul de protoxid de azot Cr (OH) 2 este transformat în Cr 2 O 3 la deshidratare. Compușii Cr 3+ sunt stabili în aer. Pot fi atât agenți reducători, cât și oxidanți. Cr3+ poate fi redus într-o soluție acidă cu zinc la Cr2+ sau oxidat într-o soluție alcalină la Cr04 cu 2-brom și alți agenți de oxidare. Hidroxidul Cr (OH) 3 (sau mai degrabă Cr 2 O 3 · nH 2 O) este un compus amfoter care formează săruri cu cationul Cr 3+ sau săruri ale cromiților acidului cromos HCrO 2 (de exemplu, KCrO 2, NaCrO 2) . Compușii Cr 6+: anhidrida cromică CrO 3, acizii cromici și sărurile lor, dintre care cei mai importanți sunt cromații și dicromații - oxidanți puternici. Cromul formează un număr mare de săruri cu acizii care conțin oxigen. Compușii complecși de crom sunt cunoscuți; deosebit de numeroși sunt compușii complecși Cr 3+, în care cromul are un număr de coordonare de 6. Există un număr semnificativ de compuși peroxidici ai cromului

Obținerea Chromium.În funcție de scopul utilizării, se obține crom cu diferite grade de puritate. Materia prima este de obicei Cr-spinelele, care sunt beneficiate si apoi topite cu potasiu (sau sifon) in prezenta oxigenului atmosferic. În ceea ce privește componenta principală a minereurilor care conțin Cr 3 +, reacția este următoarea:

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

Cromatul de potasiu rezultat К 2 СrО 4 este levigat cu apă fierbinte și prin acțiunea H 2 SO 4 este transformat în dicromat К 2 Сr 2 О 7. În plus, acțiunea unei soluții concentrate de H 2 SO 4 asupra K 2 Cr 2 O 7 produce anhidridă cromică C 2 O 3 sau încălzirea K 2 Cr 2 O 7 cu sulf - oxid de crom (III) C 2 O 3.

Cel mai pur crom din conditiile industriale se obțin fie prin electroliza soluțiilor apoase concentrate de CrO 3 sau Cr 2 O 3 care conțin H 2 SO 4, fie prin electroliza sulfatului de crom Cr 2 (SO 4) 3. În acest caz, cromul este eliberat pe catodul de aluminiu sau oțel inoxidabil. Purificarea completă a impurităților se realizează prin tratarea cromului cu hidrogen ultrapur la o temperatură ridicată (1500-1700 ° C).

De asemenea, este posibil să se obțină crom pur prin electroliza topiturii de CrF 3 sau CrCl 3 într-un amestec cu fluoruri de sodiu, potasiu și calciu la o temperatură de aproximativ 900 ° C într-o atmosferă de argon.

Cromul se obţine în cantităţi mici prin reducerea Cr 2 O 3 cu aluminiu sau siliciu. În metoda aluminotermă, o încărcătură preîncălzită de Cr 2 O 3 și pulbere de Al sau așchii cu adăugarea unui agent oxidant este încărcată într-un creuzet, unde reacția este inițiată prin aprinderea unui amestec de Na 2 O 2 și Al până când creuzetul este umplut cu crom și zgură. Silicotermic, cromul este topit în cuptoarele cu arc. Puritatea Cromului obtinut este determinata de continutul de impuritati in Cr2O3 si in Al sau Si folosit pentru reducere.

Aliajele de crom - ferocrom și silicocrom - sunt produse pe scară largă în industrie.

Aplicarea cromului. Utilizarea cromului se bazează pe rezistența sa la căldură, duritate și rezistență la coroziune. Cel mai mult, cromul este folosit pentru topirea oțelurilor cu crom. Aluminiul și cromul silicotermal sunt folosite pentru a topi nicrom, nimonic, alte aliaje de nichel și stellit.

O cantitate semnificativă de crom este utilizată pentru acoperirile decorative rezistente la coroziune. Aplicație largă a primit crom pulbere în producția de produse cermet și materiale pentru electrozi de sudare. Cromul sub formă de ion Cr 3+ este o impuritate în rubin, care este folosit ca Piatra pretioasași material laser. Compușii de crom sunt utilizați pentru a grava țesăturile în timpul vopsirii. Unele săruri de crom sunt utilizate ca parte integrantă a soluțiilor de tăbăcire în industria pielii; PbCrO 4, ZnCrO 4, SrCrO 4 - ca vopsele artistice. Produsele refractare cromit-magnezit sunt fabricate dintr-un amestec de cromit și magnezit.

Compușii cromului (în special derivații de Cr 6 +) sunt toxici.

Crom în corp. Cromul este unul dintre elementele biogene care este inclus constant în țesuturile plantelor și animalelor. Conținutul mediu de crom în plante este de 0,0005% (92-95% din crom se acumulează în rădăcini), la animale - de la zece mii la zece milioane de procente. La organismele planctonice, coeficientul de acumulare a cromului este enorm - 10.000-26.000. Plante superioare nu tolerează concentrații de crom peste 3-10 -4 mol/l. În frunze, este prezent sub forma unui complex cu greutate moleculară mică, care nu este asociat cu structurile subcelulare. La animale, cromul este implicat în metabolismul lipidelor, proteinelor (parte a enzimei tripsina), carbohidraților (o componentă structurală a factorului rezistent la glucoză). Principala sursă de crom care pătrunde în corpul animalelor și al oamenilor este hrana. O scădere a conținutului de crom din alimente și sânge duce la o scădere a ratei de creștere, o creștere a colesterolului din sânge și o scădere a sensibilității țesuturilor periferice la insulină.

Otrăvirea cu crom și compușii săi are loc în timpul producerii lor; în inginerie mecanică (electroplacare); metalurgie (aditivi de aliaje, aliaje, materiale refractare); la fabricarea pieilor, vopselelor etc. Toxicitatea compuşilor cromului depinde de structura lor chimică: dicromaţii sunt mai toxici decât cromaţii, compuşii Cr (VI) sunt mai toxici decât Cr (II), Cr (III). Formele inițiale ale bolii se manifestă printr-o senzație de uscăciune și durere la nivelul nasului, durere în gât, dificultăți de respirație, tuse etc.; pot dispărea atunci când contactul cu Chromium este îndepărtat. În cazul contactului prelungit cu compușii de crom, se dezvoltă semne de otrăvire cronică: dureri de cap, slăbiciune, dispepsie, scădere în greutate și altele. Funcțiile stomacului, ficatului și pancreasului sunt afectate. Posibilă bronșită, astm bronșic, pneumoscleroză difuză. Când cromul este expus pielii, se pot dezvolta dermatită și eczeme. Potrivit unor rapoarte, compușii de crom, în principal Cr (III), au un efect cancerigen.

Descriere

Cromul ca element chimic este o substanță metalică solidă alb-albăstruie (vezi foto). Nu se oxidează la contactul cu aerul. Uneori este denumit metale feroase. Și-a câștigat numele datorită diferitelor combinații de culori ale compușilor săi și provine din cuvântul grecesc chroma - culoare. Fapt interesant că silaba „crom” este folosită în multe domenii ale vieții. De exemplu, cuvântul „cromozom” (din greacă) înseamnă „un corp care este colorat”.

Descoperirea acestui element cade în anul 1797 și aparține lui L.N. Vauquelin. L-a găsit în crocoitul mineral.

O mare rezervă naturală de crom se găsește în scoarța terestră, ceea ce nu se poate spune despre apa de mare. Țările care dețin aceste rezerve sunt Africa de Sud, Zimbabwe, SUA, Turcia, Madagascar și altele. Compușii biogene ai acestui microelement fac parte din țesuturile plantelor și animalelor, iar conținutul mai mare se găsește la animale.

Efectul important al cromului asupra corpului uman a fost determinat după un experiment pe șobolani la sfârșitul anilor 1950. Doi oameni de știință, Schwarz și Merz, au hrănit, ca experiment, șobolanii cu alimente sărace în crom, ceea ce a dus la apariția intoleranței la zahăr la animale, dar atunci când acesta a fost adăugat în dietă, aceste simptome au dispărut.

Acțiunea cromului și rolul său în organism

Cromul din corpul uman este implicat în multe domenii și are un foarte rol important, dar sarcina sa principală este menținerea unui echilibru normal al zahărului seric. Face acest lucru prin îmbunătățirea metabolismului carbohidraților prin facilitarea transportului de glucoză în celulă. Acest fenomen se numește factor de toleranță la glucoză (GTP). Mineralul irită receptorii celulei în raport cu insulina, care interacționează mai ușor cu aceasta, în timp ce nevoia sa de organism scade. Prin urmare, oligoelementul este atât de vital pentru diabetici, în special pentru cei cu boală de tip II (independenți de insulină), deoarece capacitatea lor de a reface rezervele de crom cu alimente este foarte mică. Chiar dacă o persoană nu este diabetică, dar are probleme metabolice, atunci se încadrează automat în categoria de risc și starea sa este considerată asemănătoare diabetului.

Se pare că efectul pozitiv al cromului se manifestă în toate afecțiunile asociate cu interacțiunea slabă a organismului cu insulina. Astfel de boli sunt hiperglicemia (hipoglicemia), obezitatea, gastrita, colita, ulcerul, boala Crohn, boala Miniere, scleroza multipla, migrenele, epilepsia, accidentul vascular cerebral, hipertensiunea.

Cromul este implicat în sinteza acizilor nucleici și menține astfel integritatea structurii ARN-ului și ADN-ului, care transportă informații despre gene și sunt responsabile de ereditate.

Dacă o persoană dezvoltă deficit de iod și nu există nicio modalitate de a o completa, cromul o poate înlocui, ceea ce este foarte important pentru funcționarea normală a glandei tiroide, care, la rândul ei, este responsabilă pentru metabolismul corect.

Cromul reduce riscul multor boli cardiovasculare. Cum functioneazã? Macronutrienții participă la metabolismul lipidelor. Descompune colesterolul dăunător cu densitate scăzută, care înfundă vasele de sânge, interferând astfel cu circulația normală a sângelui. Acest lucru crește conținutul de colesterol, care îndeplinește funcții pozitive în organism.

Prin creșterea nivelului conținutului de hormoni steroizi, mineralul întărește oasele... În legătură cu această proprietate utilă, osteoporoza este tratată cu ea. Cromul în combinație cu vitamina C participă la reglarea presiunii intraoculare și stimulează transportul glucozei către cristalul ochiului. Aceste proprietăți permit acestei substanțe chimice să fie utilizată în tratamentul glaucomului și cataractei.

Zincul, fierul și vanadiul au un efect negativ asupra pătrunderii cromului în corpul uman. Pentru transportul său în sânge, formează o legătură cu compusul proteic transferrina, care, în cazul competiției cromului cu elementele de mai sus, îl va alege pe acesta din urmă. Prin urmare, în corpul uman cu un exces de fier, există întotdeauna o deficiență de crom, care poate agrava starea în diabet.

Partea sa principală este conținută în organe și țesuturi, iar în sânge - de zece ori mai puțin. Prin urmare, dacă organismul este suprasaturat cu glucoză, atunci cantitatea de macronutrienți din sânge crește brusc datorită relocarii sale din organele de stocare.

Rata de zi cu zi

Nevoia fiziologică de un mineral este determinată de vârsta și sexul unei persoane. În copilăria timpurie, această nevoie este absentă, deoarece la sugari s-a acumulat înainte de naștere și se consumă până la 1 an. În plus, pentru copiii cu vârsta cuprinsă între 1-2 ani, această rată este de 11 mcg pe zi. De la 3 la 11 ani - aceasta este 15 mcg / zi. La vârsta mijlocie (11-14 ani), necesarul crește la 25 μg/zi, iar la adolescenți (14-18 ani) - până la 35 μg/zi. În ceea ce privește un adult, aici marca ajunge la 50 mcg/zi.

În mod normal, conținutul de crom din organism ar trebui să fie de aproximativ 6 mg. Dar chiar dacă rămâi cu alimentație corectă, atingerea normei este foarte dificilă. Doar în compușii organici este asimilarea oligoelementelor, iar aminoacizii, care se găsesc numai în plante, contribuie la acest proces. De aceea, cele mai bune surse din acest mineral se gasesc in alimente, in produsele naturale.

Dacă doza este mai mare de 200 mg, atunci devine toxică, iar 3 g este fatală.

Lipsa sau deficitul de crom

Există mai multe motive pentru o deficiență de minerale în organism. Datorită introducerii în sol a anumitor îngrășăminte, acesta este suprasaturat cu compuși alcalini, ceea ce reduce conținutul de element din alimentația noastră. Dar chiar dacă aportul acestui mineral cu hrana este complet, asimilarea cromului va fi dificilă în cazul metabolismului afectat. De asemenea, o deficiență poate apărea din cauza efortului fizic intens, în stare de sarcină, condiții stresante - în cazurile în care mineralul este consumat activ și sunt necesare surse suplimentare pentru a-l reface.

În lipsa unui oligoelement, glucoza este absorbită ineficient, astfel încât conținutul său poate fi subestimat (hipoglicemie) sau supraestimat (hiperglicemie). Nivelul de colesterol și zahăr din sânge crește. Acest lucru duce la creșterea poftei de dulciuri – organismul are nevoie de carbohidrați și nu doar de „dulci”. Consumul excesiv de carbohidrați duce la pierderi și mai semnificative de crom - un cerc vicios. În final, apar boli precum supraponderalitatea (în cazul hipoglicemiei - scădere drastică în greutate), Diabet, ateroscleroza.

De asemenea, cu o lipsă de crom, puteți observa următoarele consecințe (simptome):

• tulburări de somn, neliniște;
• durere de cap;
• deficiență de creștere;
• deficiență de vedere;
• scăderea sensibilității picioarelor și brațelor;
• activitatea complexelor neuromusculare este perturbată;
• merge in jos funcția de reproducere la mascul;
• se observă oboseală excesivă.

Cu o deficiență de crom, dacă nu este posibil să-și umple rezervele cu mese, este necesar să adăugați suplimente alimentare la dieta dumneavoastră, dar înainte de a-l utiliza, trebuie să vă consultați cu un medic despre dozele și metodele de administrare.

Excesul de crom - care este răul său?

Practic, o supraabundență de crom în organe și țesuturi apare din cauza otrăvirii la întreprinderi, al căror proces tehnologic include prezența cromului și a prafului acestuia. Persoanele care lucrează în industrii periculoase și sunt în contact cu acest element suferă de cancer al tractului respirator de zece ori mai des, deoarece cromozomii și, în consecință, structura celulelor sunt afectate de crom. Compușii cromului sunt prezenți și în zgură și praful de cupru, ceea ce duce la boli astmatice.

Un pericol suplimentar de supraabundență a unui oligoelement poate apărea dacă suplimentele sunt luate incorect fără recomandarea medicului. Dacă o persoană are o deficiență de zinc sau fier, atunci o cantitate excesivă de crom este absorbită în schimb.

Pe lângă afecțiunile de mai sus, excesul de crom poate fi dăunător și prin faptul că pot apărea ulcere la nivelul mucoaselor, alergii, eczeme și dermatite și tulburări nervoase.

Ce surse de hrană există?

Din care Produse alimentareîmi pot completa stocul de crom? Cel mai valoros produs în acest caz este drojdia de bere, iar berea poate fi consumată, dar în limite rezonabile, fără a dăuna sănătății. Ficatul, nucile, fructele de mare, boabele de grâu încolțite, untul de arahide, orzul, orzul, carnea de vită, ouăle, brânza, ciupercile și pâinea integrală sunt, de asemenea, bogate în acest oligoelement. Varza este izolată din legume, ceapă, ridichi, leguminoase, mazăre verde, roșii, porumb, rubarbă, sfeclă, iar din fructe și fructe de pădure - rowan, mere, afine, struguri, afine, cătină. Produce pescăruși din plante medicinale(cruste uscate, melisa), te poti reincarca si cu crom.

Produsele extrem de rafinate pentru acest oligoelement sunt sărace: zahăr, paste, făină fină, fulgi de porumb, lapte, unt, margarină. În general, alimentele bogate în grăsimi sunt întotdeauna mai sărace în micronutrienți decât alimentele care au un conținut scăzut de micronutrienți. Și totuși, în produse, cromul se va păstra mai bine dacă ar fi gătit în vase din oțel inoxidabil.

Indicații pentru utilizarea preparatelor de crom

Cromul (preparatele cu crom) sunt prescrise atât pentru profilaxia, cât și pentru tratamentul bolilor interne:

• tulburări metabolice: diabet zaharat, obezitate;
• boli intestinale;
• boli ale ficatului și ale organelor înrudite;
• patologie cardiovasculară;
• procese inflamatorii în tractul urinar și boli de rinichi;
• afecțiuni alergice însoțite de disbioză;
• diverse forme de imunodeficiență.

De asemenea, cromul este prescris în conformitate cu următoarele indicații:

• pentru prevenirea bolilor de inimă și a predispoziției la cancer;
• pentru a proteja împotriva bolii Parkinson și a depresiei;
• ca ajutor pentru pierderea în greutate;
• pentru a întări sistemul imunitar;
• pentru a elimina consecințele negative ale impactului asupra mediului;
• în condiții însoțite de un consum crescut de crom (sarcină, alăptare, creștere și pubertate, activitate fizică intensă).

Cromul, un metal de tranziție care este utilizat pe scară largă în industrie datorită rezistenței și rezistenței sale la căldură și coroziune. Acest articol vă va oferi o înțelegere a unora proprietăți importanteși posibilitățile de utilizare a acestui metal de tranziție.

Cromul aparține categoriei metalelor de tranziție. Este un metal dur, dar fragil, gri-oțel, cu număr atomic 24. Acest metal strălucitor este plasat în grupa 6 a tabelului periodic și este desemnat prin simbolul „Cr”.

Numele de crom este derivat din cuvântul grecesc pentru crom, care înseamnă culoare.

Fidel numelui său, cromul formează mai mulți compuși intens colorați. Astăzi, aproape tot cromul utilizat comercial este recuperat din minereu de cromit de fier sau oxid de crom (FeCr2O4).

Proprietățile cromului

• Cromul este cel mai abundent element din scoarța terestră, dar nu apare niciodată în forma sa pură. Este extras în principal din mine, cum ar fi minele de cromit.

• Cromul este topit la 2180 K sau 3465 ° F și punctul de fierbere este de 2944 K sau 4840 ° F. greutatea sa atomică este de 51,996 g/mol și este de 5,5 pe scara Mohs.

• Cromul apare în multe stări oxidative, cum ar fi +1, +2, +3, +4, +5 și +6, dintre care +2, +3 și +6 sunt cele mai comune și +1, +4, A + 5 este o oxidare rară. Starea de oxidare +3 este cea mai stabilă stare a cromului. Cromul (III) poate fi obţinut prin dizolvarea cromului elementar în acid clorhidric sau sulfuric.

• Acest element metalic este cunoscut pentru proprietățile sale magnetice unice. La temperatura camerei, posedă o ordonare antiferomagnetică, care este arătată pentru alte metale la temperaturi relativ scăzute.

• Antiferomagnetismul este locul în care ionii învecinați care acționează ca magneți se atașează la mecanisme opuse sau antiparalele prin material. Ca urmare, câmpul magnetic creat de atomii sau ionii magnetici este orientat într-o direcție, anulând atomii magnetici sau ionii aliniați în direcția opusă, astfel încât materialul să nu prezinte câmpuri magnetice externe grosiere.

• La temperaturi peste 38 ° C, cromul devine paramagnetic, adică este atras de un câmp magnetic aplicat extern. Cu alte cuvinte, cromul atrage un câmp magnetic extern la temperaturi de peste 38 ° C.

• Cromul nu suferă fragilizare cu hidrogen, adică nu devine fragil atunci când este expus la hidrogen atomic. Dar atunci când este expus la azot, își pierde plasticitatea și devine casant.

• Cromul este foarte rezistent la coroziune. O peliculă subțire de oxid de protecție se formează pe suprafața unui metal atunci când intră în contact cu oxigenul din aer. Acest strat previne difuzarea oxigenului în materialul de bază și astfel îl protejează de coroziune ulterioară. Acest proces se numește pasivare, pasivarea cromului conferă rezistență la acizi.

• Există trei izotopi principali ai cromului, numiți 52Cr, 53Cr și 54Cr, dintre care 52 CR este izotopul cel mai abundent. Cromul reacționează cu majoritatea acizilor, dar nu reacționează cu apa. La temperatura camerei, reacţionează cu oxigenul pentru a forma oxid de crom.

Aplicație

Productie de otel inoxidabil

Cromul a găsit o gamă largă de aplicații datorită durității și rezistenței sale la coroziune. Este utilizat în principal în trei industrii - metalurgie, chimică și refractar. Este utilizat pe scară largă pentru producția de oțel inoxidabil, deoarece previne coroziunea. Astăzi este un material de aliere foarte important pentru oțeluri. De asemenea, este folosit pentru fabricarea nicromului, care este folosit în elementele de încălzire cu rezistență datorită capacității sale de a rezista la temperaturi ridicate.

Acoperire de suprafață

Cromatul acid sau dicromatul este, de asemenea, utilizat pentru acoperirea suprafeței. Acest lucru se face de obicei folosind metoda de galvanizare, în care un strat subțire de crom este aplicat pe suprafața metalului. O altă metodă este cromarea pieselor, prin care cromații sunt utilizați pentru a aplica un strat protector pe anumite metale, cum ar fi aluminiu (Al), cadmiu (CD), zinc (Zn), argint și magneziu (MG).

Conservarea lemnului și tăbăcirea pielii

Sărurile de crom (VI) sunt toxice, așa că sunt folosite pentru a împiedica deteriorarea și distrugerea lemnului de către ciuperci, insecte și termite. Cromul (III), în special alaunul de crom sau sulfatul de potasiu, este folosit în industria pielii deoarece ajută la stabilizarea pielii.

Coloranți și pigmenți

Cromul este, de asemenea, folosit pentru a face pigmenți sau coloranți. Galbenul de crom și cromatul de plumb au fost utilizate pe scară largă ca pigment în trecut. Din cauza preocupărilor de mediu, utilizarea sa a scăzut semnificativ, iar apoi, în cele din urmă, a fost înlocuită cu pigmenți de plumb și crom. Alți pigmenți pe bază de crom, crom roșu, oxid de crom verde, care sunt un amestec de galben și albastru prusac. Oxidul de crom este folosit pentru a conferi sticlei o culoare verzuie.

Sinteza rubinelor artificiale

Smaraldele își datorează nuanța verde cromului. Oxidul de crom este, de asemenea, utilizat pentru producerea de rubine sintetice. Cristale naturale de rubine, corindon sau alumină, care capătă o nuanță roșie datorită prezenței cromului. Rubinele sintetice sau artificiale sunt realizate prin alierea cromului (III) pe cristale de corindon sintetic.

Funcții biologice

Cromul (III) sau cromul trivalent este necesar în corpul uman, dar în cantități foarte mici. Se crede că joacă un rol important în metabolismul lipidelor și zahărului. În prezent este utilizat în multe suplimente alimentare care pretind că au multiple beneficii pentru sănătate, totuși, este problema controversata... Rolul biologic al cromului nu a fost testat în mod adecvat și mulți experți consideră că nu este important pentru mamifere, în timp ce alții îl văd ca un oligomineral esențial pentru oameni.

Altă utilizare

Punctul de topire ridicat și rezistența la căldură fac din crom un material refractar ideal. A găsit aplicații în cuptoare înalte, cuptoare de ciment și cuptoare metalice. Mulți compuși ai cromului sunt utilizați ca catalizatori pentru prelucrarea hidrocarburilor. Cromul (IV) este utilizat pentru fabricarea benzilor magnetice utilizate în casetele audio și video.

Cromul hexavalent sau cromul (VI) este numit toxic și mutagen, în timp ce cromul (IV) este cunoscut pentru proprietățile sale cancerigene. Cromatul de sare provoacă, de asemenea, reacții alergice la unele persoane. Din cauza preocupărilor legate de sănătate și mediu, au fost impuse unele restricții privind utilizarea compușilor de crom în părți diferite lumea.

Crom

CROM-A; m.[din greacă. chrōma - culoare, vopsea]

1. Un element chimic (Cr), un metal dur cenușiu-oțel (utilizat la fabricarea aliajelor dure și pentru acoperirea produselor metalice).

2. Piele moale subțire tăbăcită cu sărurile acestui metal. Cizme cromate.

3. Un gen de colorant galben derivat din cromați.

◁ Chrome (vezi).

(lat. Crom), element chimic din grupa VI a sistemului periodic. Numit din greacă. chrōma - culoare, vopsea (datorită culorii strălucitoare a compușilor). Metal argintiu albăstrui; densitate 7,19 g/cm 3, t p.t. 1890°C. Nu se oxidează în aer. Principalele minerale sunt Cr-spinelele. Cromul este o componentă indispensabilă a oțelurilor inoxidabile, rezistente la acizi, rezistente la căldură și a unui număr mare de alte aliaje (nicrom, șchiop, stellit). Este folosit pentru cromare. Compuși ai cromului - agenți de oxidare, pigmenți anorganici, agenți de bronzare.

CROM (Crom latin, din grecescul crom - culoare, culoare, compușii cromului se caracterizează printr-o paletă largă de culori), Cr (a se citi „crom”), un element chimic cu număr atomic 24, masă atomică 51,9961. Situat în grupa VIB în perioada a 4-a a tabelului periodic al elementelor.
Cromul natural este format dintr-un amestec de patru nuclizi stabili: 50 Cr (conținutul în amestec este de 4,35%), 52 Cr (83,79%), 53 Cr (9,50%) și 54 Cr (2,36%). Configurarea celor două straturi electronice exterioare 3s 2 R 6 d 5 4s 1 ... Stările de oxidare sunt de la 0 la +6, cele mai tipice sunt +3 (cele mai stabile) și +6 (valențe III și VI).
Raza atomului neutru este de 0,127 nm, raza ionilor (numărul de coordonare 6): Cr 2+ 0,073 nm, Cr 3+ 0,0615 nm, Cr 4+ 0,055 nm, Cr 5+ 0,049 nm și Cr 6+ nm 0. . Energiile de ionizare secvențială sunt 6,766, 16,49, 30,96, 49,1, 69,3 și 90,6 eV. Afinitatea electronică este de 1,6 eV. Electronegativitatea Pauling (cm. POLING Linus) 1,66.
Istoria descoperirilor
În 1766, în vecinătatea Ekaterinburgului a fost descoperit un mineral, care a fost numit „plumb roșu siberian”, PbCrO 4. Numele modern este crocoite. În 1797 chimistul francez L.N. Vauquelin (cm. VOKLIN Louis Nicola) izolat din acesta un nou metal refractar (cel mai probabil Vauquelin a primit carbură de crom).
Fiind în natură
Conținutul din scoarța terestră este de 0,035% din greutate. În apa de mare, conținutul de crom este de 2 · 10 -5 mg/l. Cromul practic nu apare sub formă liberă. Face parte din peste 40 de minerale diferite (cromit FeCr 2 O 4, volkonskoit, uvarovit, vokelenit etc.). Unii meteoriți conțin compuși de sulfură de crom.
Primirea
Cromitul este o materie primă industrială pentru producția de crom și aliajele acestuia. Ferocromul cu un conținut de crom de până la 80% (în greutate) se obține prin reducerea cromitului cu cocs (agent reducător), minereu de fier și alte componente.
Pentru a obține crom metalic pur, în cuptoare se arde cromit cu sodă și calcar:
2Cr 2 O 3 + 2Na 2 CO 3 + 3O 2 = 4Na 2 CrO 4 + 4CO 2
Cromatul de sodiu Na2Cr04 rezultat este levigat cu apă, soluţia este filtrată, evaporată şi tratată cu acid. În acest caz, cromatul Na 2 CrO 4 trece în dicromatul 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
Bicromatul rezultat este redus cu sulf:
Na 2 Cr 2 O 7 + 3S = Na 2 S + Cr 2 O 3 + 2SO 2,
Oxidul de crom (III) pur rezultat Cr 2 O 3 este supus la aluminotermie:
Cr2O3 + 2Al = Al2O3 + 2Cr.
Siliciul este, de asemenea, utilizat:
2Cr 2 O 3 + 3Si = 3SiO 2 + 4Cr
Pentru a obține crom de înaltă puritate, cromul tehnic este purificat electrochimic din impurități.
Proprietati fizice si chimice
Liber - metal alb-albăstrui cu o rețea cubică centrată pe corp, A= 0,28845 nm. La o temperatură de 39 ° C, trece de la o stare paramagnetică la o stare antiferomagnetică (punctul Néel). Punct de topire 1890 ° C, punctul de fierbere 2680 ° C. Densitate 7,19 kg/dm 3.
Rezistent la aer. Arde la 300 ° C cu formarea de oxid de crom (III) verde Cr 2 O 3, care are proprietăți amfotere. Prin fuzionarea Cr 2 O 3 cu alcalii se obțin cromiți:
Cr2O3 + 2NaOH = 2NaCrO2 + H2O
Oxidul de crom (III) necalcinat se dizolvă ușor în soluții alcaline și acizi:
Cr 2 O 3 + 6HCl = 2CrCl 3 + 3H 2 O
Descompunerea termică a crom carbonil Cr (OH) 6 dă oxidul de crom (II) bazic roșu CrO. Hidroxidul de Cr (OH) 2 maro sau galben cu proprietăți bazice slabe precipită atunci când se adaugă alcalii la soluțiile de săruri de crom (II).
Prin descompunerea atentă a oxidului de crom (VI) CrO 3 în condiții hidrotermale se obține dioxidul de crom (IV) CrO 2 , care este un feromagnet și are o conductivitate metalică.
Când acidul sulfuric concentrat interacționează cu soluțiile de dicromat, se formează cristale roșii sau violet-roșu de oxid de crom (VI) CrO3. De obicei, oxidul acid, atunci când interacționează cu apa, formează acizi cromici puternici instabili: H 2 CrO 4 cromic, H 2 Cr 2 O 7 dicromic și alții.
Halogenuri cunoscute corespunzătoare diferitelor stări de oxidare ale cromului. Au fost sintetizate dihalogenuri de crom CrF 2, CrCl 2, CrBr 2 şi CrI 2 şi trihalogenuri CrF 3, CrCl 3, CrBr 3 şi CrI 3. Cu toate acestea, spre deosebire de compușii analogi ai aluminiului și fierului, triclorura CrCl 3 și tribromura CrBr 3 de crom sunt nevolatile.
Dintre tetrahalogenurile de crom, CrF 4 este stabil, tetraclorura de crom CrCl 4 există numai în vapori. Hexafluorură de crom cunoscută CrF 6.
Au fost obţinute şi caracterizate oxihalogenuri de crom CrO2F2 şi CrO2CI2.
Au fost sintetizați compuși ai cromului cu bor (boruri Cr 2 B, CrB, Cr 3 B 4, CrB 2, CrB 4 și Cr 5 B 3), cu carbon (carburi Cr 23 C 6, Cr 7 C 3 și Cr 3 C 2 ), cu siliciu (siliciuri Cr 3 Si, Cr 5 Si 3 şi CrSi) şi azot (nitruri CrN şi Cr 2 N).
Compușii cromului (III) sunt cei mai stabili în soluții. În această stare de oxidare, cromul corespunde atât formei cationice, cât și formei anionice, de exemplu, anionului 3- existent într-un mediu alcalin.
Când compușii de crom (III) sunt oxidați într-un mediu alcalin, se formează compușii de crom (VI):
2Na 3 + 3H 2 O 2 = 2Na 2 CrO 4 + 2NaOH + 8H 2 O
Cr (VI) corespunde unui număr de acizi existenți numai în soluții apoase: H 2 CrO 4 cromic, H 2 Cr 2 O 7 dicromic, H 3 Cr 3 O 10 tricromic și alții, care formează săruri - cromați, dicromați, tricromați, etc...
În funcție de aciditatea mediului, anionii acestor acizi se transformă ușor unul în altul. De exemplu, acidificarea unei soluții galbene de cromat de potasiu K 2 CrO 4 produce dicromat de potasiu portocaliu K 2 Cr 2 O 7:
2K 2 CrO 4 + 2HCl = K 2 Cr 2 O 7 + 2KCl + H 2 O
Dar dacă se adaugă o soluție alcalină la soluția portocalie de K 2 Cr 2 O 7, culoarea devine din nou galbenă, deoarece se formează din nou cromat de potasiu K 2 CrO 4:
K 2 Cr 2 O 7 + 2KON = 2K 2 CrO 4 + H 2 O
Când o soluție de sare de bariu este adăugată la o soluție galbenă care conține ioni de cromat, un precipitat galben de cromat de bariu BaCrO4 precipită:
Ba 2+ + CrO 4 2- = BaCrO 4
Compușii cromului (III) sunt agenți oxidanți puternici, de exemplu:
K 2 Cr 2 O 7 + 14 HCl = 2CrCl 3 + 2KCl + 3Cl 2 + 7H 2 O
Aplicație
Utilizarea cromului se bazează pe rezistența sa la căldură, duritate și rezistență la coroziune. Sunt utilizate pentru obținerea aliajelor: oțel inoxidabil, nicrom, etc. Pentru acoperirile decorative rezistente la coroziune se folosește o cantitate mare de crom. Compușii cromului sunt materiale refractare. Oxidul de crom (III) este un pigment de vopsea verde; este, de asemenea, o parte a materialelor abrazive (paste GOI). Schimbarea culorii în timpul reducerii compușilor de crom (VI) este utilizată pentru a efectua o analiză expresă a conținutului de alcool din aerul expirat.
Cationul Cr 3+ face parte din alaunul crom-potasiu KCr (SO 4) 2 · 12H 2 O utilizat în îmbrăcămintea pielii.
Acțiune fiziologică
Cromul este unul dintre elementele biogene care este inclus constant în țesuturile plantelor și animalelor. La animale, cromul este implicat în metabolismul lipidelor, proteinelor (parte a enzimei tripsina), carbohidraților. O scădere a conținutului de crom din alimente și sânge duce la o scădere a ratei de creștere, o creștere a colesterolului din sânge.
Metalul de crom este practic netoxic, dar praful de metal de crom irită țesutul pulmonar. Compușii cromului (III) provoacă dermatită. Compușii cromului (VI) conduc la diferite boli umane, inclusiv cancer. MAC de crom (VI) în aerul atmosferic 0,0015 mg/m3.

Dicţionar enciclopedic. 2009 .

Vedeți ce este „chrome” în alte dicționare:

crom- crom și... Dicționar de ortografie rusă

crom- crom / ... Dicționar morfem-ortografic

- (din grecescul chroma color, vopsea). Un metal cenușiu extras din minereu de crom. Dicționar de cuvinte străine incluse în limba rusă. Chudinov AN, 1910. CROM metal cenușiu; în forma sa pură x. nefolosit; conexiuni cu... Dicționar de cuvinte străine ale limbii ruse

CROM- vezi CROM (Cr). Compușii cromului se găsesc în apele uzate ale multor întreprinderi industriale producătoare de săruri de crom, acetilenă, taninuri, anilină, linoleum, hârtie, vopsele, pesticide, materiale plastice etc. Trivalente se găsesc în apă... ... Bolile peștilor: un manual

CHROME, ah, soț. 1. Element chimic, metal solid, gri deschis, lucios. 2. Gen de vopsea galbenă (specială). | adj. crom, oh, oh (la 1 valoare) și crom, oh, oh. Oțel cromat. Minereu de crom. II. CHROME, ah, soț. O varietate de piele moale, subțire. | adj... Dicționarul explicativ al lui Ozhegov

crom- a, m. crom m. novolat. crom lat. croma gr. colorant. 1. Elementul chimic este un metal argintiu dur folosit la fabricarea aliajelor dure și pentru acoperirea produselor metalice. BAS 1. Metalul descoperit de Vaukelen ... ... Dicționar istoric al galicismelor rusești

CROM- CROM, Crom (din grecescul.chroma vopsea), I Char. Cr, chimic. element cu at. cântărind 52,01 (din! vârfuri 50, 52, 53, 54); numărul ordinal 24, pentru! are loc în subgrupa pară VІ din grupa j a tabelului periodic. Compușii X. apar adesea în natură... Mare enciclopedie medicală

- (Crom latin) Cr, element chimic din grupa VI Tabelul periodic Mendeleev, număr atomic 24, masă atomică 51,9961. Numele provine din greacă. culoare cromatică, vopsea (datorită colorării strălucitoare a compusului). Metal argintiu albăstrui; densitate 7,19 ...... Dicţionar enciclopedic mare

CROM 1, a, m. Dicționarul explicativ al lui Ozhegov. SI. Ozhegov, N.Yu. Şvedova. 1949 1992... Dicționarul explicativ al lui Ozhegov

CROM 2, a, m. Soi de piele moale subțire. Dicționarul explicativ al lui Ozhegov. SI. Ozhegov, N.Yu. Şvedova. 1949 1992... Dicționarul explicativ al lui Ozhegov

În 1766, profesor de chimie și șef al Laboratorului de Chimie al Academiei de Științe din Sankt Petersburg I.G. Lehman a descris un nou mineral găsit în Urali la mina Berezovsky, care a fost numit „plumb roșu siberian”, PbCrO 4. Numele modern este crocoite. În 1797, chimistul francez L.N. Vauquelin a izolat din acesta un nou metal refractar.
Elementul și-a primit numele din greacă. χρῶμα - culoare, vopsea - din cauza varietății de culori ale compușilor săi.

A fi în natură și a primi:

Cel mai comun mineral de crom este minereul de crom de fier FeCr 2 O 4 (cromit), din care depozite bogate se găsesc în Urali și Kazahstan, al doilea mineral ca importanță este crocoitul PbCrO 4. Fracția de masă a cromului din scoarța terestră este de 0,03%. Cromul natural constă dintr-un amestec de cinci izotopi cu numere de masă 50, 52, 53, 54 și 56; au fost obținuți artificial și alți izotopi radioactivi.
Principalele cantități de crom se obțin și se utilizează sub formă de aliaj cu fier, ferocrom, cromit reducător cu cocs: FeCr 2 O 4 + 4C = Fe + 2Cr + 4CO
Cromul pur se obține prin reducerea oxidului său cu aluminiu: Cr 2 O 3 + 2Al = 2Cr + Al 2 O 3
sau prin electroliza soluţiilor apoase de compuşi ai cromului.

Proprietăți fizice:

Cromul este un metal strălucitor alb-cenușiu, conform aspectul exterior arată ca oțel, unul dintre cele mai multe metale dure, r= 7,19 g/cm3, Tm = 2130K, Tboil = 2945K. Cromul are toate proprietățile caracteristice metalelor - conduce bine căldura, electricitate, are luciul inerent majorității metalelor.

Proprietăți chimice:

Cromul este stabil în aer datorită pasivării - formării unei pelicule protectoare de oxid. Din același motiv, nu reacționează cu acizii sulfuric și azotic concentrați. Arde la 2000 ° C cu formarea de oxid de crom (III) verde Cr 2 O 3.
Când este încălzit, reacţionează cu multe nemetale, formând adesea compuşi cu compoziţie nestoichiometrică, carburi, boruri, siliciuri, nitruri etc.
Cromul formează numeroși compuși în diferite stări de oxidare, în principal +2, +3, +6.

Cele mai importante conexiuni:

Stare de oxidare +2- oxid bazic CrO (negru), hidroxid Cr (OH) 2 (galben). Sărurile de crom (II) (soluții albastre) se obțin prin reducerea sărurilor de crom (III) cu zinc într-un mediu acid. Agenți reducători foarte puternici, lent oxidați de apă cu degajare de hidrogen.

Stare de oxidare +3- cea mai stabilă stare de oxidare a cromului, aceasta corespunde cu: oxid amfoter Cr 2 O 3 și hidroxid Cr (OH) 3 (ambele sunt gri-verde), săruri de crom (III) - gri-verde sau violet, cromiți MCrO2, care se obțin la topirea oxidului de crom cu alcalii, tetra- și hexahidroxocromații (III) obținuți prin dizolvarea hidroxidului de crom (III) în soluții alcaline (verde), numeroși compuși complecși ai cromului.

Stare de oxidare +6- a doua stare de oxidare caracteristică a cromului, care corespunde oxidului de crom acid (VI) CrO 3 (cristale roșii, se dizolvă în apă, formând acizi cromici), H 2 CrO 4 cromic, H 2 Cr 2 O 7 dicromic și acizi policromici, săruri corespunzătoare: cromați galbeni și dicromați portocalii. Compușii cromului (VI) sunt oxidanți puternici, în special într-un mediu acid, se reduc la compuși ai cromului (III)
Într-o soluție apoasă, cromații se transformă în dicromați atunci când aciditatea mediului se modifică:
2CrO 4 2- + 2H + Cr 2 O 7 2- + H 2 O, care este însoțită de o schimbare de culoare.

Aplicație

Cromul, sub formă de ferocrom, este utilizat în producția de tipuri de oțel aliat (în special, oțel inoxidabil) și alte aliaje. Aliaje de crom: crom-30 și crom-90, indispensabile pentru producția de duze puternice pentru torțe cu plasmă și în industria aerospațială, un aliaj cu nichel (nicrom) - pentru producție elemente de incalzire... Cantități mari de crom sunt folosite ca rezistente la uzură și frumoase galvanizare(Placare cu crom).

Rolul biologic și acțiunea fiziologică

Cromul este unul dintre elementele biogene care este inclus constant în țesuturile plantelor și animalelor. La animale, cromul este implicat în metabolismul lipidelor, proteinelor (parte a enzimei tripsina), carbohidraților. O scădere a conținutului de crom din alimente și sânge duce la o scădere a ratei de creștere, o creștere a colesterolului din sânge.

În forma sa pură, cromul este destul de toxic, praful metalic de crom irită țesuturile plămânilor. Compușii cromului (III) provoacă dermatită. Compușii cromului (VI) conduc la diferite boli umane, inclusiv cancer. MAC de crom (VI) în aerul atmosferic 0,0015 mg/m 3

Kononova A.S., Nakov D.D., Universitatea de Stat din Tyumen, grupul 501 (2), 2013

Surse:
Chrome (element) // Wikipedia. URL: http://ru.wikipedia.org/wiki/Chrome (data accesării: 01/06/2014).
Biblioteca populară de elemente chimice: Crom. // URL: