Chromium, một nguyên tố hóa học: Mô tả, thuộc tính và đặc điểm của công thức

Chromium - nguyên tố hóa học với nguyên tử số 24. Đây cứng, sáng bóng, kim loại thép xám đó là cũng được đánh bóng, và không bị xỉn màu. Được sử dụng trong các hợp kim như thép không gỉ, và như là một lớp phủ. cơ thể con người đòi hỏi một lượng nhỏ hóa trị ba crom cho sự trao đổi chất đường nhưng Cr (VI) có độc tính cao.

hợp chất crom khác nhau như oxit crom (III) và cromat chì, được màu sắc rực rỡ và được sử dụng trong các loại sơn và bột màu. Ruby màu đỏ do sự hiện diện của nguyên tố hóa học này. Một số chất, đặc biệt là dicromat kali và natri oxy hóa được sử dụng cho quá trình oxy hóa của các hợp chất hữu cơ, và (với axit sunfuric) để làm sạch thủy tinh. Bên cạnh đó, ôxít crom (VI) được sử dụng trong việc sản xuất băng từ.

Discovery và từ nguyên học

Lịch sử phát hiện ra một nguyên tố hóa học là crom. Trong năm 1761, Johann Gottlob Lehmann tìm thấy ở vùng núi Ural cam-đỏ khoáng sản, và gọi đó là "chì đỏ Siberi." Mặc dù nó đã được xác định nhầm là hợp chất của chì với selen và sắt, vật liệu thực sự là một công thức hóa học cromat chì PbCrO _4. Hôm nay ông được biết đến như một krokont khoáng sản.

Năm 1770, Peter Simon Pallas đến nơi Lehman tìm thấy một khoáng chất chì đỏ có các tính chất rất hữu ích của sắc tố trong sơn. Việc sử dụng chì đỏ Siberi như một sơn đạt được phát triển nhanh chóng. Bên cạnh đó, màu vàng rực rỡ của krokonta trở thành thời thượng.

Năm 1797, Nicolas-Lui Voklen nhận được các mẫu quặng chì đỏ. Krokonta bằng cách trộn nó với axit clohiđric là CrO ₃ oxit. Chromium là một nguyên tố hóa học được phân lập năm 1798. Vauquelin lấy nó bằng cách làm nóng oxit với than. Ông cũng đã có thể phát hiện dấu vết của crom trong đá quý như ruby và ngọc lục bảo.

Trong những năm 1800 và Cr chủ yếu được sử dụng trong các muối sơn và da. Hôm nay 85% của kim loại được sử dụng trong các hợp kim. Phần còn lại được sử dụng trong ngành công nghiệp hóa chất, sản xuất vật liệu chịu lửa và công nghiệp đúc.

Phát âm nguyên tố crom hóa học tương ứng với χρῶμα Hy Lạp, có nghĩa là "màu", bởi vì đa số các hợp chất màu có thể được chuẩn bị từ đó.

Khai khoáng và sản xuất

Yếu tố sản xuất từ cromit (FeCr ₂ O _4). Khoảng một nửa số quặng này được khai thác tại Nam Phi. Bên cạnh đó, Kazakhstan, Ấn Độ và Thổ Nhĩ Kỳ là nhà sản xuất lớn của nó. Khám phá các khoản tiền gửi của cromit đủ, nhưng họ được về mặt địa lý tập trung ở Kazakhstan và miền nam châu Phi.

Các mỏ kim loại crom có nguồn gốc là rất hiếm, nhưng chúng tồn tại. Ví dụ, nó được sản xuất ở mỏ "thành công" ở Nga. Đó là một ống kimberlite giàu kim cương, và môi trường giảm đã giúp các hình thức của crom nguyên chất và kim cương.

Đối với sản xuất công nghiệp của quặng kim loại crôm được xử lý bằng một chất kiềm (natri hydroxit, NaOH) nóng chảy. Điều này tạo nên natri cromat (Na ₂ CrO _4), được giảm với carbon để Cr ₂ O ₃ oxit. Các oxit kim loại thu được bằng cách nung nóng trong sự hiện diện của nhôm hoặc silicon.

khoảng 15 triệu tấn quặng cromit được sản xuất trong năm 2000, được chế biến thành 4 triệu tấn Ferô, 70% bao gồm hợp kim crom-sắt, giá trị thị trường ước tính là $ 2.5 tỷ.

Các tính năng chính

Đặc điểm nguyên tố hóa học crom là do thực tế rằng nó là một kim loại chuyển tiếp của giai đoạn thứ tư của bảng tuần hoàn và nằm giữa vanadi và mangan. Bao gồm trong nhóm VI. Nó nóng chảy ở 1907 ° C. Trong sự hiện diện của chrome oxy nhanh chóng tạo thành một lớp mỏng oxit bảo vệ kim loại từ phản ứng hơn nữa với oxy.

Là một yếu tố chuyển tiếp, nó phản ứng với các chất trong tỷ lệ khác nhau. Do đó nó tạo thành hợp chất với một khác nhau mức độ oxy hóa. Chromium - nguyên tố hóa học với các quốc gia chủ chốt +2, +3 và +6, trong đó có 3 là ổn định nhất. Ngoài ra, trong trường hợp hiếm hoi, có tình trạng 1, 4 và 5. hợp chất crom trong trạng thái ôxi hóa 6 là chất oxi hóa mạnh.

màu gì chrome? nguyên tố hóa học cung cấp cho anodized nhôm ruby màu sắc. Cr ₂ O ₃ được sử dụng cho đánh bóng kim loại, nó cũng được sử dụng như một sắc tố gọi là "xanh chrome". muối của ông kính màu trong xanh ngọc lục bảo. Chromium - một nguyên tố hóa học có mặt làm cho màu đỏ ruby. Do đó nó được sử dụng trong việc sản xuất hồng ngọc tổng hợp.

đồng vị

Đồng vị có trọng lượng nguyên tử crom từ 43 đến 67. Thông thường, nguyên tố hóa học tích cực bao gồm ba hình thức ổn định: ⁵² Cr, ⁵³ Cr và ⁵⁴ Cr. Trong số này, phổ biến nhất ⁵² Cr (83,8% của tất cả các crom tự nhiên). Bên cạnh đó, đồng vị phóng xạ được mô tả 19, trong đó ổn định nhất là ⁵⁰ Cr với chu kỳ bán rã lớn hơn 1,8x10 ¹⁷ năm. Trong ⁵¹ Cr chu kỳ bán rã - 27,7 ngày, và trong tất cả các đồng vị phóng xạ khác không vượt quá 24 giờ, và hầu hết trong số họ nó kéo dài chưa đầy một phút. Yếu tố này cũng có hai meta.

đồng vị crom trong lớp vỏ của trái đất, thường đi kèm với đồng vị của mangan, được sử dụng trong địa chất. ⁵³ Cr hình thành bởi sự phân rã phóng xạ của ⁵³ Mn. Tỷ lệ Mn / Cr đồng vị củng cố các thông tin khác về lịch sử ban đầu của hệ mặt trời. Những thay đổi trong tỷ lệ ⁵³ Cr / ⁵² Cr và Mn / Cr của thiên thạch khác nhau chứng minh rằng hạt nhân mới đã được thiết lập ngay lập tức trước khi sự hình thành của hệ mặt trời.

Hóa chất crom yếu tố: tài sản, các hợp chất của công thức

Oxít crôm (III) Cr ₂ O _3, hay còn gọi là sesquioxide, là một trong bốn oxit của nguyên tố hóa học này. Nó được lấy từ crôm. Hợp chất màu xanh lá cây thường được gọi là "chrome màu xanh lá cây," khi được sử dụng như một chất màu cho bức tranh trên men và thủy tinh. Các oxit có thể được hòa tan trong axit để tạo thành một muối và kiềm nóng chảy - chromites.

kali dicromat

K ₂ Cr ₂ O ₇ là một chất ôxi hóa mạnh mẽ và nó được ưa thích như một phương tiện để làm sạch thủy tinh từ chất hữu cơ. Với mục đích này nó được sử dụng trong một dung dịch bão hòa acid sulfuric đậm đặc. Đôi khi, tuy nhiên, nó được thay thế bằng natri dicromat, căn cứ vào khả năng hòa tan cao hơn sau này. Bên cạnh đó, nó có thể điều chỉnh các quá trình oxy hóa của các hợp chất hữu cơ bằng cách chuyển đổi một rượu tiểu học đến một aldehyde và sau đó đến carbon dioxide.

kali dicromat crom có thể gây viêm da. Chrome có lẽ là nguyên nhân gây ra nhạy cảm dẫn đến sự phát triển viêm da, đặc biệt là ở bàn tay và cánh tay, mà là mãn tính và khó khăn để được chữa khỏi. Giống như các hợp chất khác của Cr (VI), kali dicromat gây ung thư. Phải được xử lý với găng tay và bảo vệ thích hợp.

axit cromic

hợp chất giả thuyết có cấu trúc H ₂ CrO _4. Cả Chrome hay dicromat axít không xảy ra trong tự nhiên, nhưng các anion của họ được tìm thấy trong nhiều loại vật liệu. "Axít cromic" có thể được tìm thấy trên bán, trên thực tế nó là một anhydrit axit - trioxide CrO _3.

Chì cromat (II)

PbCrO ₄ có màu vàng tươi sáng và là thực tế không tan trong nước. Vì lý do này, nó đã tìm thấy ứng dụng như một sắc tố màu, được gọi là "vương miện vàng."

Cr và pentavalent hệ

Chrome được phân biệt bởi khả năng của mình để tạo thành kết nối pentavalent. Hợp chất tạo ra Cr (I) và các gốc hydrocacbon. trái phiếu Pentavalent hình thành giữa các nguyên tử crom. công thức của nó có thể được viết như Ar-Cr-Cr-Ar, trong đó Ar đại diện cho một nhóm thơm đặc biệt.

ứng dụng

Chromium - nguyên tố hóa học có tính chất ông cung cấp nhiều ứng dụng khác nhau, một số trong đó được trình bày dưới đây.

Metals nó tính kháng ăn mòn và một bề mặt nhẵn bóng. Vì vậy, một phần của hợp kim crôm như thép không gỉ, sử dụng ví dụ như trong dao kéo. Nó cũng được dùng để áp dụng lớp phủ chrome.

Chromium là một chất xúc tác cho các phản ứng khác nhau. Bởi vì nó làm cho khuôn mẫu cho việc sa thải của viên gạch. muối của nó rám nắng da. kali trùng cách toan diêm được sử dụng cho quá trình oxy hóa của các hợp chất hữu cơ như rượu và aldehyt, cũng như để làm sạch thủy tinh. Nó đóng vai trò như một đại lý ấn định để nhuộm vải, và cũng được sử dụng trong nhiếp ảnh và in ấn.

CrO ₃ sử dụng cho sản xuất băng từ (ví dụ, ghi) có đặc điểm tốt hơn so với các bộ phim với oxit sắt.

Vai trò trong sinh học

Trivalent crom - các nguyên tố hóa học cần thiết cho sự trao đổi chất đường trong cơ thể người. Ngược lại, hexavalent Cr là rất độc hại.

biện pháp phòng ngừa

Kim loại crom hợp chất Cr (III), thường không được coi là nguy hiểm cho sức khỏe, nhưng vật liệu có chứa Cr (VI), có thể gây độc nếu ăn phải hoặc hít. Hầu hết những chất này đang khó chịu cho mắt, da và màng nhầy. Với tiếp tiếp xúc với các hợp chất crom (VI) có thể gây thiệt hại cho mắt nếu không được điều trị đúng cách. Ngoài ra, một chất gây ung thư được công nhận. Một liều gây chết người của nguyên tố hóa học - khoảng nửa muỗng cà phê. Theo khuyến nghị của Tổ chức Y tế Thế giới, nồng độ cho phép tối đa của Cr (VI) trong nước uống là 0,05 mg mỗi lít.

Kể từ khi các hợp chất crom được sử dụng trong thuốc nhuộm và thuộc da cho da, chúng thường được tìm thấy trong các cơ sở công nghiệp đất và nước ngầm bị bỏ rơi mà yêu cầu dọn dẹp và phục hồi môi trường. Primer chứa Cr (VI), vẫn được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp hàng không vũ trụ và ngành công nghiệp ô tô.

thuộc tính nguyên tố

Các tính chất vật lý cơ bản của crom như sau:

• Số nguyên tử của 24.
• trọng lượng nguyên tử: 51,996.
• Điểm nóng chảy: 1890 ° C.
• Sôi điểm: 2482 ° C.
• Các trạng thái ôxi hóa +2, +3, +6.
• Cấu hình điện tử: [Ar] 3d ⁵ 4s ^1.