Χρώμιο, ένα χημικό στοιχείο: περιγραφή, τις ιδιότητες, και ο χαρακτηρισμός του τύπου

Chromium - χημικό στοιχείο με ατομικό αριθμό 24. Αυτός ο σκληρός, λαμπερό, χάλυβα-γκρι μέταλλο το οποίο είναι καλά γυαλισμένο, και δεν μαυρίζει. Χρησιμοποιείται σε κράματα όπως ανοξείδωτος χάλυβας, και ως επικάλυψη. ανθρώπινο σώμα απαιτεί μια μικρή ποσότητα τρισθενούς χρωμίου για τον μεταβολισμό του σακχάρου, αλλά Cr (VI) είναι ιδιαίτερα τοξικό.

Διάφορες ενώσεις χρωμίου όπως οξείδιο του χρωμίου (III) και χρωμικό μόλυβδο, οι έντονα χρώματα και χρησιμοποιούνται σε βαφές και χρωστικές ουσίες. Ruby κόκκινο χρώμα λόγω της παρουσίας αυτού του χημικού στοιχείου. Ορισμένες ουσίες, ειδικά καλίου διχρωμικό είναι και οξειδωτικά νάτριο χρησιμοποιείται για την οξείδωση των οργανικών ενώσεων, και (με θειικό οξύ) για τον καθαρισμό υάλινων αντικειμένων. Επιπλέον, το οξείδιο του χρωμίου (VI) χρησιμοποιείται για την παραγωγή μαγνητικής ταινίας.

Ανακάλυψη και ετυμολογία

Ιστορία της ανακάλυψης ενός χημικού στοιχείου είναι το χρώμιο. Το 1761, ο Johann Gottlob Lehmann βρέθηκε στα Ουράλια όρη πορτοκαλί-κόκκινο μεταλλικό, και το ονόμασε «το Σιβηρίας κόκκινο μόλυβδο.» Αν και έχει εντοπιστεί εσφαλμένα ως ένωση μολύβδου με το σελήνιο και σίδηρο, το υλικό είναι στην πραγματικότητα ένα χρωμικό μόλυβδο χημικός τύπος PbCrO _4. Σήμερα είναι γνωστός ως ορυκτό krokont.

Το 1770, ο Peter Simon Pallas επισκέφθηκε τον τόπο της Lehman βρεθεί ένα κόκκινο μεταλλικό μόλυβδο που είχε πολύ χρήσιμες ιδιότητες των χρωστικών στα χρώματα. Η χρήση της Σιβηρίας κόκκινου μολύβδου ως ένα χρώμα που αποκτήθηκε ταχεία ανάπτυξη. Επιπλέον, το φωτεινό κίτρινο χρώμα του krokonta έγινε της μόδας.

Το 1797, Nicolas-Lui Voklen έλαβε δείγματα του κόκκινου μεταλλεύματος μολύβδου. Krokonta με την ανάμειξή του με υδροχλωρικό οξύ ήταν CrO ₃ οξειδίου. Χρώμιο ως ένα χημικό στοιχείο απομονώθηκε το 1798. Vauquelin αυτό που λαμβάνεται με θέρμανση του οξειδίου με ξυλάνθρακα. Ήταν επίσης σε θέση να εντοπίσει τα ίχνη του χρωμίου σε πολύτιμους λίθους όπως το ρουμπίνι και το σμαράγδι.

Στα 1800 και Cr χρησιμοποιούνται κυρίως σε βαφές και δέρμα άλατα. Σήμερα το 85% του μετάλλου που χρησιμοποιείται στα κράματα. Το υπόλοιπο χρησιμοποιείται στη χημική βιομηχανία, η κατασκευή των πυρίμαχων υλικών και της βιομηχανίας χυτηρίων.

Προφοράς χρώμιο χημικό στοιχείο αντιστοιχεί στην ελληνική χρῶμα, που σημαίνει «χρώμα», επειδή ένα πλήθος από έγχρωμες ενώσεις οι οποίες μπορούν να παρασκευάζονται από αυτά.

Εξόρυξη και παραγωγή

Στοιχείο παράγονται από χρωμίτη (FeCr ₂ O _4). Περίπου το μισό αυτού του μεταλλεύματος που εξορύσσεται στη Νότια Αφρική. Επιπλέον, το Καζακστάν, την Ινδία και την Τουρκία είναι σημαντικοί παραγωγοί της. Διερευνηθούν οι καταθέσεις του χρωμίτη είναι αρκετά, αλλά είναι γεωγραφικά συγκεντρωμένες στο Καζακστάν και τη νότια Αφρική.

Οι καταθέσεις των ιθαγενών χρώμιο μέταλλο είναι σπάνιες, αλλά υπάρχουν. Για παράδειγμα, παράγεται στο ορυχείο «Επιτυχής» στη Ρωσία. Πρόκειται για ένα σωλήνα kimberlite πλούσια σε διαμάντια, και η μείωση περιβάλλον βοήθησε τη μορφή καθαρών χρώμιο και τα διαμάντια.

Για βιομηχανική παραγωγή μεταλλικών μεταλλεύματος χρωμίτη κατεργάζεται με ένα τετηγμένο αλκαλίων (υδροξείδιο του νατρίου, ΝβΟΗ). Αυτό σχηματίζει χρωμικό νάτριο (Na ₂ CrO _4), η οποία ανάγεται με άνθρακα σε CR ₂ O ₃ οξείδιο. Το οξείδιο μετάλλου επιτυγχάνεται με θέρμανση με την παρουσία αργιλίου ή πυριτίου.

περίπου 15 εκατομμύρια τόνοι μεταλλεύματος χρωμίτη παρήχθησαν το 2000 έτος, το οποίο υποβλήθηκε σε επεξεργασία σε 4 εκατομμύρια τόνους σιδηροχρωμίου, 70% αποτελείται από κράμα χρωμίου-σιδήρου, η εκτιμώμενη αξία της αγοράς ήταν $ 2,5 δις.

Βασικά Χαρακτηριστικά

Χαρακτηριστικές χρώμιο χημικό στοιχείο οφείλεται στο γεγονός ότι είναι ένα μέταλλο μετάπτωσης της τέταρτης περιόδου του περιοδικού πίνακα και βρίσκεται ανάμεσα βανάδιο και το μαγγάνιο. Περιλαμβάνεται στην ομάδα VI. Είναι τήκεται στους 1907 ° C. Με την παρουσία του χρωμίου οξυγόνου σχηματίζει ταχέως ένα λεπτό στρώμα οξειδίου που προστατεύει το μέταλλο από περαιτέρω αντίδραση με το οξυγόνο.

Ως μεταβατικό στοιχείο, αντιδρά με ουσίες σε διαφορετικές αναλογίες. Έτσι σχηματίζει ενώσεις με διαφορετικό βαθμό οξείδωσης. Chromium - χημικό στοιχείο με κλειδί μέλη +2, +3 και +6, εκ των οποίων 3 είναι η πιο σταθερή. Επιπλέον, σε σπάνιες περιπτώσεις, υπάρχει η κατάσταση του +1, +4 και +5. ενώσεις χρωμίου στην κατάσταση οξείδωσης +6 είναι ισχυρά οξειδωτικά.

Τι χρώμα είναι το χρώμιο; Χημικό στοιχείο δίνει ανοδιωμένο αλουμίνιο ρουμπίνι απόχρωση. Cr ₂ O ₃ χρησιμοποιείται για μέταλλο στίλβωση, είναι επίσης χρησιμοποιείται ως χρωστική ουσία που ονομάζεται «chrome χόρτα». άλας του χρωματισμένο γυαλί στο πράσινο του σμαραγδιού. Χρώμιο - ένα χημικό στοιχείο του οποίου η παρουσία κάνει το κόκκινο ρουμπίνι. Ως εκ τούτου, χρησιμοποιείται στην παραγωγή συνθετικών ρουμπίνια.

ισότοπα

Ισότοπα έχουν χρώμιο ατομικό βάρος από 43 έως 67. Τυπικά, δραστικό χημικό στοιχείο αποτελείται από τρεις σταθερές μορφές: ⁵² Cr, ⁵³ Cr και ⁵⁴ Cr. Από αυτές, η πιο κοινή ⁵² Cr (83,8% του συνόλου των φυσικών χρωμίου). Επιπλέον, ραδιοϊσότοπα περιγράφονται 19, εκ των οποίων η πιο σταθερή είναι ⁵⁰ Cr με ένα χρόνο ημιζωής μεγαλύτερο από 1,8x10 ¹⁷ χρόνια. Σε ⁵¹ Cr ημίσειας ζωής - 27,7 ημέρες, και σε όλα τα άλλα ραδιενεργά ισότοπα δεν υπερβαίνει τις 24 ώρες, και οι περισσότεροι από αυτούς που διαρκεί λιγότερο από ένα λεπτό. Το στοιχείο έχει επίσης δύο meta.

ισότοπα χρώμιο στο φλοιό της Γης, που συνήθως συνοδεύεται ισότοπο του μαγγανίου, το οποίο χρησιμοποιείται στη γεωλογία. ⁵³ Cr που σχηματίζεται από την ραδιενεργό διάσπαση του ⁵³ Mn. Η αναλογία των Mn / Cr ισοτόπου ενισχύει άλλες πληροφορίες για την πρώιμη ιστορία του ηλιακού συστήματος. Μεταβολές στις αναλογίες ⁵³ Cr / ⁵² Cr και Mn / Cr διαφορετικών μετεωριτών αποδεικνύει ότι τα νέα πυρήνες τέθηκαν αμέσως πριν από το σχηματισμό του ηλιακού συστήματος.

Χημική χρώμιο στοιχείο: ιδιότητες, οι ενώσεις του τύπου

οξείδιο του χρωμίου (III) Cr ₂ O _3, επίσης γνωστή ως τριοξείδιο, είναι ένα από τα τέσσερα οξειδίου του χημικού αυτού στοιχείου. Λαμβάνεται από χρωμίτη. Ενωση πράσινο συνήθως ονομάζεται «chrome πράσινο,» όταν χρησιμοποιείται ως χρωστική ουσία για ζωγραφική σε σμάλτο και γυαλί. Το οξείδιο μπορεί να διαλύεται σε οξέα για να σχηματίσει ένα άλας, και το τηγμένο αλκαλίων - χρωμίτη.

διχρωμικό κάλιο

K ₂ Cr ₂ O ₇ είναι ένα ισχυρό οξειδωτικό παράγοντα και προτιμάται ως μέσο για τον καθαρισμό υάλινων αντικειμένων από οργανικά. Για το σκοπό αυτό χρησιμοποιείται σε ένα κορεσμένο διάλυμα πυκνού θειικού οξέος. Μερικές φορές, ωστόσο, αντικαθίσταται με διχρωμικό νάτριο, με βάση την υψηλότερη διαλυτότητα του τελευταίου. Εκτός αυτού, μπορεί να ρυθμίσει τη διαδικασία της οξείδωσης οργανικών ενώσεων μέσω της μετατροπής μιας πρωτοταγούς αλκοόλης προς μία αλδεΰδη και στη συνέχεια σε διοξείδιο του άνθρακα.

διχρωμικό κάλιο χρώμιο μπορεί να προκαλέσει δερματίτιδα. Chrome είναι πιθανότατα η αιτία της ευαισθητοποίησης που οδηγεί στην ανάπτυξη δερματίτιδας, ιδιαίτερα στα χέρια και τους βραχίονες, το οποίο είναι χρόνιο και δύσκολο να θεραπευτεί. Όπως και οι άλλες ενώσεις του Cr (VI), διχρωμικό κάλιο καρκινογόνες. Πρέπει να γίνεται με γάντια και κατάλληλη προστασία.

χρωμικό οξύ

Υποθετική ένωση έχει την δομή _Η2 CrO _4. Ούτε Chrome ούτε όξινο διχρωμικό δεν απαντούν στη φύση, αλλά τα ανιόντα τους, που βρέθηκαν σε μια ποικιλία υλικών. «Χρωμικό οξύ» που μπορεί να βρεθεί για την πώληση, στην πραγματικότητα είναι ένας ανυδρίτης οξέος - τριοξείδιο CrO _3.

Χρωμικό μόλυβδο (II)

PbCrO ₄ έχει ένα λαμπρό κίτρινο χρώμα και είναι πρακτικά αδιάλυτο στο νερό. Για το λόγο αυτό, έχει βρει εφαρμογή ως χρωστική χρωστική ουσία, που ονομάζεται «κίτρινο κορώνες.»

Cr και πεντασθενές μαζί μας

Chrome διακρίνεται από την ικανότητά του να σχηματίζει σύνδεση πεντασθενές. Η ένωση δημιουργεί Cr (Ι) και τη ρίζα υδρογονάνθρακα. Πεντασθενή δεσμό που σχηματίζεται μεταξύ των ατόμων χρωμίου. Η σύνθεσή του μπορεί να γραφτεί ως Ar-Cr-Cr-Ar, όπου το Ar αντιπροσωπεύει μία συγκεκριμένη αρωματική ομάδα.

εφαρμογή

Χρώμιο - χημικό στοιχείο του οποίου οι ιδιότητες που παρέχονται πολλές διαφορετικές εφαρμογές, μερικές από τις οποίες παρουσιάζονται παρακάτω.

Μέταλλα προσδίδει αντοχή στη διάβρωση και γυαλιστερή επιφάνεια. Ως εκ τούτου, ένα μέρος των κραμάτων χρωμίου όπως ο ανοξείδωτος χάλυβας, που χρησιμοποιούνται για παράδειγμα στην μαχαιροπίρουνα. Είναι, επίσης, χρησιμοποιείται για την εφαρμογή της επικάλυψης χρωμίου.

Το χρώμιο είναι ένας καταλύτης για διάφορες αντιδράσεις. Επειδή κάνει καλούπια για το ψήσιμο των τούβλων. άλατα του μαυρισμένο δέρμα. διχρωμικού καλίου χρησιμοποιείται για την οξείδωση των οργανικών ενώσεων όπως αλκοολών και αλδεϋδών, καθώς και για τον καθαρισμό υάλινων αντικειμένων. Χρησιμεύει ως στερεωτικός παράγοντας για τη βαφή υφασμάτων, και χρησιμοποιείται επίσης για τη φωτογραφία και την εκτύπωση.

CrO ₃ χρησιμοποιούνται για την παραγωγή των μαγνητικών ταινιών (για παράδειγμα, η εγγραφή) που έχουν καλύτερα χαρακτηριστικά από ταινίες με οξείδιο του σιδήρου.

Ρόλος στη βιολογία

Τρισθενές χρώμιο - τα χημικά στοιχεία που απαιτούνται για τον μεταβολισμό της ζάχαρης στον άνθρωπο. Σε αντίθεση, εξασθενές Cr είναι πολύ τοξικό.

προληπτικά μέτρα

Μεταλλικό χρώμιο ένωση Cr (III), γενικά δεν θεωρούνται επικίνδυνα για την υγεία, αλλά υλικά που περιέχουν Cr (VI), μπορεί να είναι τοξικά αν καταποθούν ή να εισπνευστούν. Οι περισσότερες από αυτές τις ουσίες είναι ερεθιστικές για τα μάτια, το δέρμα και τους βλεννογόνους. Με συνεχή έκθεση των ενώσεων χρωμίου (VI) μπορεί να προκαλέσει βλάβη στον οφθαλμό, αν δεν αντιμετωπιστεί σωστά. Επιπλέον, μια αναγνωρισμένη καρκινογόνος ουσία. Ένας θανατηφόρος δόση του χημικού στοιχείου - περίπου μισό κουταλάκι του γλυκού. Σύμφωνα με τις συστάσεις του Παγκόσμιου Οργανισμού Υγείας, η μέγιστη επιτρεπόμενη συγκέντρωση του Cr (VI) στο πόσιμο νερό είναι 0,05 mg ανά λίτρο.

Δεδομένου ότι οι ενώσεις χρωμίου που χρησιμοποιούνται σε βαφές και για το μαύρισμα του δέρματος, που βρίσκονται συχνά στο έδαφος και τα υπόγεια ύδατα εγκαταλελειμμένων βιομηχανικές εγκαταστάσεις που απαιτούν περιβαλλοντική καθαρισμού και ανάκτησης. Primer περιέχουν Cr (VI), εξακολουθούν να χρησιμοποιούνται ευρέως στην αεροναυπηγική βιομηχανία και την αυτοκινητοβιομηχανία.

ιδιότητες στοιχείου

Οι βασικές φυσικές ιδιότητες του χρωμίου έχουν ως εξής:

• Ο ατομικός αριθμός των 24.
• Ατομικό βάρος: 51,996.
• Σημείο τήξεως: 1890 ° C.
• Σημείο ζέσεως: 2482 ° C.
• Η κατάσταση οξείδωσης +2, +3, +6.
• διαμόρφωση Electron: [Ar] 3d ⁵ 4s ^1.