Kromium, unsur kimia: penerangan, harta, dan pencirian formula

Chromium - unsur kimia dengan nombor atom 24. Ini keras, berkilat, keluli kelabu logam yang digilap, dan tidak mencemarkan. Digunakan dalam aloi seperti keluli tahan karat, dan sebagai lapisan. badan manusia memerlukan sejumlah kecil trivalen kromium untuk metabolisme gula tetapi Cr (VI) adalah sangat toksik.

Pelbagai sebatian kromium seperti kromium oksida (III) dan kromat plumbum, yang berwarna terang dan digunakan dalam cat dan pigmen. Ruby warna merah disebabkan oleh kehadiran unsur kimia ini. bahan-bahan tertentu, terutamanya dikromat kalium dan natrium oksida digunakan untuk pengoksidaan sebatian organik, dan (dengan asid sulfurik) untuk membersihkan barangan kaca. Di samping itu, kromium oksida (VI) digunakan dalam pengeluaran pita magnet.

Penemuan dan etimologi

Sejarah penemuan unsur kimia adalah kromium. Pada tahun 1761, Johann Gottlob Lehmann ditemui di kawasan pergunungan Ural oren-merah mineral, dan ia dipanggil "membawa merah Siberia." Walaupun ia telah silap dikenal pasti sebagai sebatian utama dengan selenium dan besi, bahan ini sebenarnya mendahului formula kromat kimia PbCrO _4. Hari ini dia dikenali sebagai krokont mineral.

Pada tahun 1770, Peter Simon Pallas melawat tempat di mana Lehman mendapati mendahului mineral merah yang mempunyai ciri-ciri yang sangat berguna pigmen dalam cat. Penggunaan plumbum merah Siberian cat yang mendapat pembangunan yang pesat. Di samping itu, warna kuning terang krokonta menjadi bergaya.

Pada tahun 1797, Nicolas-Lui Voklen menerima sampel bijih plumbum merah. Krokonta dengan mencampurkannya dengan asid hidroklorik adalah Cro ₃ oksida. Kromium sebagai elemen kimia telah diasingkan pada tahun 1798. Vauquelin memperolehnya dengan memanaskan oksida dengan arang. Beliau juga dapat mengesan kesan kromium dalam batu-batu berharga seperti delima dan zamrud.

Pada tahun 1800 dan Cr terutamanya yang digunakan dalam cat dan kulit garam. Hari ini 85% daripada logam yang digunakan dalam aloi. selebihnya digunakan dalam industri kimia, pembuatan refraktori dan industri faundri.

Sebutan unsur kromium kimia sepadan dengan χρῶμα Yunani, yang bermaksud "warna", kerana kepelbagaian sebatian berwarna yang boleh disediakan daripadanya.

Perlombongan dan pengeluaran

Element dihasilkan daripada chromite (Fecr ₂ O _4). Kira-kira separuh bijih ini dilombong di Afrika Selatan. Di samping itu, Kazakhstan, India dan Turki adalah pengeluar utamanya. Diterokai deposit chromite cukup, tetapi mereka geografi tertumpu di Kazakhstan dan selatan Afrika.

Deposit logam kromium asli jarang berlaku, tetapi mereka wujud. Sebagai contoh, ia dihasilkan di lombong "Berjaya" di Rusia. Ia adalah satu paip kimberlite kaya dengan berlian, dan alam sekitar mengurangkan membantu bentuk kromium tulen dan berlian.

Untuk pengeluaran perindustrian bijih logam chromite dirawat dengan alkali (natrium hidroksida, NaOH) lebur. Ini membentuk natrium kromat (Na ₂ Cro _4), yang dikurangkan dengan karbon untuk Cr ₂ O ₃ oksida. Oksida logam diperolehi dengan memanaskan di hadapan aluminium atau silikon.

kira-kira 15 juta tan bijih chromite telah dihasilkan pada tahun 2000 tahun, yang telah diproses kepada 4 juta tan ferrochrome, 70% terdiri daripada aloi kromium besi, nilai pasaran dianggarkan adalah $ 2.5 Bilion.

Ciri-ciri utama

Ciri-ciri unsur kimia kromium adalah disebabkan oleh hakikat bahawa ia adalah logam peralihan tempoh yang keempat dalam jadual berkala dan terletak di antara vanadium dan mangan. Termasuk dalam kumpulan VI. Ia cair pada 1907 ° C. Dalam kehadiran oksigen chrome pesat membentuk lapisan nipis oksida yang melindungi logam dari reaksi lagi dengan oksigen.

Sebagai unsur peralihan, ia bertindak balas dengan bahan-bahan dalam nisbah yang berbeza. Oleh itu ia membentuk sebatian dengan yang berbeza tahap pengoksidaan. Chromium - unsur kimia dengan negeri-negeri utama 2, 3 dan 6, yang mana 3 adalah yang paling stabil. Di samping itu, dalam kes-kes yang jarang berlaku, terdapat keadaan 1, 4 dan 5. sebatian kromium dalam pengoksidaan negeri 6 adalah pengoksida kuat.

Apa warna chrome? unsur kimia memberikan anodized aluminium ruby warna. Cr ₂ O ₃ digunakan untuk menggilap logam, ia juga digunakan sebagai pigmen yang dipanggil "sayur-sayuran chrome". garam beliau kaca berwarna hijau zamrud. Chromium - unsur kimia yang kehadirannya menjadikan merah ruby. Oleh itu ia digunakan dalam pengeluaran delima sintetik.

isotop

Isotop mempunyai berat atom kromium dari 43 hingga 67. Biasanya, unsur kimia aktif terdiri daripada tiga bentuk stabil: ⁵² Cr, ⁵³ Cr dan ⁵⁴ Cr. Daripada jumlah ini, yang paling biasa ⁵² Cr (83,8% daripada semua kromium semula jadi). Di samping itu, radioisotop diterangkan 19, yang mana yang paling stabil adalah ⁵⁰ Cr dengan separuh hayat lebih besar daripada 1,8x10 ¹⁷ tahun. Di ⁵¹ Cr separuh hayat - 27.7 hari, dan dalam semua isotop radioaktif lain tidak melebihi 24 jam, dan sebahagian besar daripada mereka ia berlangsung kurang daripada satu minit. elemen ini juga mempunyai dua meta.

isotop kromium dalam kerak Bumi, biasanya diiringi isotop mangan, yang digunakan dalam bidang geologi. ⁵³ Cr dibentuk oleh pereputan radioaktif ⁵³ Mn. Nisbah Mn / Cr isotop mengukuhkan maklumat lain mengenai sejarah awal sistem suria. Perubahan dalam kadar ⁵³ Cr / ⁵² Cr dan Mn / Cr meteorit yang berbeza membuktikan bahawa nukleus baru telah ditetapkan serta-merta sebelum pembentukan sistem solar.

unsur kimia kromium: hartanah, sebatian formula

Kromium oksida (III) Cr ₂ O _3, juga dikenali sebagai seskuioksida, adalah salah satu daripada empat oksida unsur kimia ini. Ia diperolehi dari chromite. Kompaun hijau biasanya dipanggil "hijau chrome," apabila digunakan sebagai pigmen untuk lukisan pada enamel dan kaca. oksida boleh larut dalam asid untuk membentuk garam dan alkali lebur - chromites.

kalium dikromat

K ₂ Cr ₂ O ₇ adalah agen pengoksidaan yang kuat dan ia lebih disukai sebagai satu cara untuk membersihkan kaca dari organik. Untuk tujuan ini ia digunakan dalam larutan tepu asid sulfurik pekat. Kadang-kadang, walau bagaimanapun, ia digantikan dengan natrium dikromat, berdasarkan kelarutan yang lebih tinggi daripada yang kedua. Selain itu, ia boleh mengawal proses pengoksidaan sebatian organik dengan menukar alkohol utama kepada aldehid dan kemudian kepada karbon dioksida.

kalium dikromat kromium boleh menyebabkan dermatitis. Chrome mungkin yang menyebabkan pemekaan yang membawa kepada pembangunan dermatitis, terutamanya di tangan dan lengan, yang kronik dan sukar untuk diubati. Seperti sebatian lain Cr (VI), kalium dikromat karsinogenik. Mesti dikendalikan dengan sarung tangan dan perlindungan yang sewajarnya.

asid kromik

kompaun hipotetikal mempunyai struktur H ₂ Cro _4. Tidak Chrome atau dikromat berasid tidak berlaku dalam alam semula jadi, tetapi anion mereka terdapat dalam pelbagai bahan. "Asid kromik" yang boleh didapati dijual, sebenarnya ia adalah satu acetic asid - trioksida Cro _3.

Lead kromat (II)

PbCrO ₄ mempunyai warna kuning terang dan boleh dikatakan tidak larut dalam air. Atas sebab ini, ia telah menemui permohonan sebagai pigmen pewarna, yang dipanggil "mahkota kuning."

Cr dan pentavalent Kami

Chrome dibezakan oleh keupayaan untuk membentuk sambungan pentavalent itu. Kompaun mewujudkan Cr (I) dan hidrokarbon radikal. bon pentavalent terbentuk antara atom kromium. Formula boleh ditulis sebagai Ar-Cr-Cr-Ar, di mana Ar mewakili kumpulan aromatik tertentu.

permohonan

Chromium - unsur kimia yang sifatnya dia memberikan aplikasi yang berbeza, ada yang ditunjukkan di bawah.

Metals ia memberikan rintangan kepada kakisan dan permukaan yang berkilat. Oleh itu, sebahagian daripada aloi krom seperti keluli tahan karat, yang digunakan sebagai contoh dalam kutleri. Ia juga digunakan untuk memohon salutan krom.

Chromium adalah pemangkin kepada pelbagai reaksi. Kerana ia membuatkan acuan untuk tembakan batu bata. garam yang Disamak kulit. kalium bikromat digunakan untuk pengoksidaan sebatian organik seperti alkohol dan aldehid, serta untuk membersihkan barangan kaca. Ia berfungsi sebagai ejen penetapan untuk mewarna kain, dan juga digunakan dalam fotografi dan percetakan.

Cro ₃ digunakan untuk pengeluaran pita magnet (contohnya, rekod) yang mempunyai ciri-ciri yang lebih baik daripada filem-filem dengan oksida besi.

Peranan dalam biologi

Trivalen kromium - unsur-unsur kimia yang diperlukan untuk metabolisme gula pada manusia. Sebaliknya, heksavalen Cr adalah sangat toksik.

langkah-langkah berjaga-jaga

Logam kromium kompaun Cr (III), secara amnya tidak dianggap sebagai berbahaya kepada kesihatan, tetapi bahan-bahan yang mengandungi Cr (VI), boleh menjadi toksik jika dimakan atau dihidu. Kebanyakan bahan-bahan seperti merengsa kepada mata, kulit dan membran mukus. Dengan pendedahan berterusan sebatian kromium (VI) boleh menyebabkan kerosakan pada mata jika tidak dirawat dengan betul. Di samping itu, karsinogen diiktiraf. A dos maut unsur kimia - kira-kira setengah sudu teh krim. Mengikut cadangan Pertubuhan Kesihatan Sedunia, kepekatan maksimum yang dibenarkan Cr (VI) dalam air minuman adalah 0.05 mg per liter.

Sejak sebatian kromium digunakan dalam pewarna dan untuk penyamakan kulit, mereka sering dijumpai di dalam kemudahan perindustrian tanah dan air bawah tanah terbiar yang memerlukan pembersihan alam sekitar dan pemulihan. Primer mengandungi Cr (VI), masih digunakan secara meluas dalam industri aeroangkasa dan industri automotif.

sifat-sifat unsur

Sifat-sifat asas fizikal kromium adalah seperti berikut:

• Nombor atom 24.
• berat atom: 51,996.
• Takat lebur: 1890 ° C.
• takat didih: 2482 ° C.
• Pengoksidaan keadaan 2, 3, 6.
• Electron konfigurasi: [Ar] 3d ⁵ 4s ^1.