Krom, kemijski element: opis lastnosti in karakterizacija s formulo

Krom - kemijski element z atomskim številom 24. Ta toga, sijoča, srebrno-sive kovine, ki je dobro polira in ne omadežujejo. Uporablja se v zlitinah kot so nerjaveče jeklo, in kot premaz. človeško telo potrebuje majhno količino trivalentnega kroma za metabolizem sladkorja pa Cr (VI) je zelo strupen.

Različne kromovih spojin, kot kromovega oksida (III) in svinčev kromat, so svetlo obarvane in se uporabljajo v barvah in pigmentov. Rubinasto rdeča barva zaradi prisotnosti tega kemijskega elementa. Nekatere snovi, zlasti kalijevega dikromata in natrijevega oksidanti se uporabljajo za oksidacijo organskih spojin, in (z žveplovo kislino) za čiščenje steklovine. Poleg tega je kromov oksid (VI) v proizvodnji magnetnega traku.

Discovery in etimologija

Zgodovina odkritja kemijski element je krom. Leta 1761, Johann Gottlob Lehmann najdemo v Urala oranžno-rdeče mineralnih in ga poimenoval "sibirski minij." Čeprav je bilo zmotno opredeljena kot vodilno spojino s selenom in železo, material je pravzaprav svinca kromat kemijska formula PbCrO _4. Danes je bil znan kot mineralno krokont.

V 1770, Peter Simon Pallas naložene kraj Lehmanova našel minij mineral, ki ima zelo koristne lastnosti pigmenta v barvah. Uporaba sibirskega minija kot barve dobil hiter razvoj. Poleg tega je svetlo rumena barva krokonta postalo moderno.

Leta 1797, Nicolas-Lui Voklen prejetih vzorcev rdečega svinčeve rude. Krokonta z njenim mešanjem s klorovodikovo kislino je CrO ₃ oksid. Krom kot kemijski element izoliramo leta 1798. Vauquelin je pridobljen s segrevanjem oksida z ogljem. Bil je tudi sposoben zaznati sledi kroma v dragih kamnov, kot rubin in smaragd.

V 1800 in Cr uporablja predvsem v barve in usnja soli. Danes 85% kovine, ki se uporablja v zlitinah. Preostanek se uporabljajo v kemični industriji, proizvodnja ognjevzdržnih in livarske industrije.

Izgovorjava kroma kemijski element ustreza grškega χρῶμα, pomeni "barve", ker množica barvnih spojin, ki jih lahko pripravimo iz njih.

Rudarstvo in proizvodnja

Element proizvedena iz kromita (FeCr ₂ O _4). Približno polovica te rude se kopljejo v Južni Afriki. Poleg tega, Kazahstan, Indija in Turčija sta njegovi glavni proizvajalci. Raziskovali nahajališča kromit dovolj, vendar so geografsko skoncentrirane v Kazahstanu in južni Afriki.

Depoziti nativne kovinskega kroma so redke, vendar pa obstajajo. Na primer, se proizvaja v rudniku "uspešno" v Rusiji. To je kimberlit cevi bogata z diamanti, in zmanjšanje okolje pomagala v obliki čistega kroma in diamanti.

Za industrijsko proizvodnjo kovinskih kromit rude obdelamo s staljenim alkalijske (natrijevega hidroksida, NaOH). To tvori natrijevega kromata (Na ₂ CrO _4), ki ga reduciramo z ogljikom, _CR2 O ₃ oksid. Kovinski oksid se dobi s segrevanjem v prisotnosti aluminija ali silicija.

proizvedeno približno 15 milijonov ton kromit rude v leto 2000, ki je bilo predelano v 4 milijone ton ferrochrome, 70% sestavljena iz krom-železne zlitine, ocenjena tržna vrednost je bila 2,5 $ milijard.

Ključne značilnosti

Značilen kemijski element krom, je posledica dejstva, da je prehodna kovina četrtega obdobja periodnega sistema in se nahajajo med vanadija in mangana. V skupini VI. To se topi pri 1907 ° C. V prisotnosti kisika kroma hitro tvori tanko plastjo oksida, ki varuje kovino pred nadaljnjo reakcijo s kisikom.

Kot prehodni element, reagira s snovmi v različnih razmerjih. Tako tvori spojine z različno stopnjo oksidacije. Krom - kemijski element s ključnimi stanj +2, +3 in +6, od katerih je 3 najbolj stabilna. Poleg tega so v redkih primerih je stanje +1, +4 in +5. kromovih spojin v oksidacijskem stanju +6 so močni oksidanti.

Kakšne barve je krom? Kemični element daje anodiziranega aluminija rubinasto odtenek. Cr ₂ O ₃ se uporablja za poliranje kovin, se prav tako uporablja kot pigment, imenovano "krom repe". Njegova sol vitraž v smaragdno zelena. Krom - kemijski element, katerega prisotnost naredi rubinasto rdeče. Zato se uporablja pri proizvodnji sintetičnih biseri.

izotopi

Izotopi imajo krom atomsko maso od 43 do 67. Običajno aktivno kemijski element je sestavljen iz treh stabilnih oblik: ⁵² Cr, ⁵³ Cr in ⁵⁴ Cr. Od teh je najbolj pogosta ⁵² Cr (83,8% vsega naravnega kroma). Poleg tega so izotopi opisano 19, od katerih je najbolj stabilna ⁵⁰ Kr z razpolovno dobo, večjo od 1,8x10 ¹⁷ let. V ⁵¹ Kr razpolovno dobo - 27,7 dni, in v vseh drugih radioaktivnih izotopov ne presega 24 ur, in večina od njih pa traja manj kot eno minuto. Element ima tudi dva meta.

Kroma izotopi v Zemljini skorji, ponavadi spremlja izotop mangana, ki se uporablja v geologiji. ⁵³ Cr ki nastane z radioaktivnim razpadom ⁵³ Mn. Razmerje Mn / Cr izotopa krepi druge informacije o zgodnji zgodovini sončnega sistema. Spremembe v deležih ⁵³ Cr / ⁵² Cr in Mn / Cr različnih meteoritov dokazuje, da so novi jedra določi neposredno pred tvorbo solarnega sistema.

Kemijski element krom: lastnosti, spojine s formulo

Kromov oksid (III) _CR2 O _3, znan tudi kot Sesquioxide, je eden od štirih oksida te kemijskega elementa. Pridobljen je iz kromita. Spojina zelena običajno imenuje "krom zelena", če se uporablja kot pigment za slikanje na emajla in stekla. Oksid, lahko raztopimo v kislinah, da se tvori sol, in staljenega alkalijskega - chromites.

kalijev dikromat

K ₂ Cr ₂ O ₇ je močno oksidacijsko sredstvo in je prednostno kot sredstvo za čiščenje steklenih izdelkov iz organskih snovi. V ta namen se uporablja v nasičeni raztopini koncentrirane žveplove kisline. Včasih pa se nadomesti z natrijevim dikromatom, ki temelji na višji topnosti slednje. Poleg tega so lahko regulira proces oksidacije organskih spojin s pretvorbo primarni alkohol z aldehida in ogljikovega dioksida.

kalijev dikromat kroma lahko povzroči dermatitis. Chrome je verjetno vzrok za senzibilizacijo, ki vodi do razvoja dermatitis, zlasti v rokah in podlakti, ki je kronična in težko jih je treba pozdraviti. Kot pri drugih spojin s Cr (VI), kalijevega dikromata rakotvoren. Je treba ravnati z rokavicami in ustrezno zaščito.

kromova kislina

Hipotetični spojina strukturo _H2 cro _4. Niti Chrome niti kislo dikromat ne pojavlja v naravi, vendar je njihova anioni so na voljo v različnih materialih. "Kromova kislina", ki je na voljo v prodaji, v resnici je kislinski anhidrid - trioksid CrO _3.

Svinčev kromat (II)

PbCrO ₄ ima svetlo rumene barve in je praktično netopen v vodi. Iz tega razloga je bilo ugotovljeno vlogo kot barvanje pigment, ki se imenuje "rumeni kron."

Cr in pentavalentne nas

Chrome se odlikuje po svoji sposobnosti, da oblikuje valentni povezavo. Spojina povzroča Cr (I) in ogljikovodikov radikal. Pentavalentne vez tvori med kromom atomi. Formula lahko zapišemo kot Ar-CR-Ar, kjer Ar predstavlja posebno aromatsko skupino.

aplikacija

Krom - kemijski element, katerega lastnosti je zagotovil veliko različnih aplikacij, od katerih so nekatere prikazane spodaj.

Kovine se daje odpornost proti koroziji in sijajna površina. Zato je del krom zlitine kot je nerjavno jeklo, ki se uporabljajo na primer v jedilni pribor. Uporablja se tudi za uporabo krom prevleko.

Krom je katalizator za različne reakcije. Saj omogoča kalupe za žganje opeke. Njegove soli strojene kože. kalijevega dikromata se uporablja za oksidacijo organskih spojin, kot so alkoholi in aldehidi, kot tudi za čiščenje steklovine. Služi kot pritrdilno sredstvo za barvanje tkanine, in se uporablja tudi v fotografiji in tiskanje.

CrO _3, uporabljene za izdelavo magnetnih trakov (na primer zapisa), ki imajo boljše lastnosti kot filme z železovim oksidom.

Vloga v biologiji

Trivalentni krom - kemični elementi so potrebni za presnovo sladkorja pri ljudeh. V nasprotju s tem, šestvalentnega Cr je zelo strupen.

previdnostni ukrepi

Kovinski krom Spojina Cr (III), se na splošno ne šteje kot nevarna za zdravje, vendar materiali, ki vsebujejo Cr (VI), lahko strupeni zaužitju ali vdihavanju. Večina takih snovi draži oči, kožo in sluznico. Z nadaljnjo izpostavljenost kromovih spojin (VI) lahko poškoduje oko ne zdravimo pravilno. Poleg tega priznana karcinogen. Letalno dozo kemijskega elementa - približno pol žličke. V skladu s priporočili Svetovne zdravstvene organizacije, največja dovoljena koncentracija Cr (VI) v pitni vodi je 0,05 mg na liter.

Ker so kroma spojine se uporabljajo v barvilih in za strojenje usnja, so pogosto najdemo v prsti in podtalnice zapuščene industrijske objekte, ki jih je treba upoštevati okoljske čiščenje in predelavo. Primer, ki vsebuje Cr (VI), se še vedno pogosto uporabljajo v letalski industriji in avtomobilski industriji.

lastnosti elementov

Osnovne fizikalne lastnosti kroma so naslednji:

• Atomsko število 24.
• Atomska teža: 51,996.
• Tališče: 1890 ° C.
• Vrelišče: 2482 ° C.
• Stanje oksidacija +2, +3, +6.
• Elektronsko konfiguracija: [Ar] 3d ⁵ 4s ^1.