Хром, химичен елемент: описание, свойства и характеризиране на формула

Хром - химичен елемент с атомен номер 24. Това трудно, лъскава, стоманено сив метал, който е добре полиран и не опетни. Използваните в сплави като например неръждаема стомана, и като покритие. човешкото тяло изисква малък размер на тривалентен хром за захар метаболизъм но Cr (VI) е силно токсичен.

Различни хромови съединения, като например хромен оксид (III) и оловен хромат, са ярко оцветени и се използват в бои и пигменти. Ruby червен цвят се дължи на наличието на този химичен елемент. Някои вещества, по-специално калиев дихромат и натриев окислители се използват за окисляването на органични съединения, и (със сярна киселина) за почистване на стъклени изделия. В допълнение, хромен оксид (VI) се използва в производството на магнитната лента.

Discovery и етимология

История на откриването на химичен елемент е хром. През 1761, Йохан Готлоб Леман намерени в Урал оранжево-червен минерални и го нарече "Сибирски червения кабел." Въпреки че е погрешно идентифициран като олово съединение с селен и желязо, материалът е всъщност оловен хромат химична формула PbCrO _4. Днес той е известен като минерална krokont.

През 1770, Петер Симон Палас посети мястото, където Lehman намерен червен олово минерал, който има много полезни свойства на пигмент в бои. Използването на сибирски червено олово като боя, натрупан бързо развитие. В допълнение, ярко жълт цвят на krokonta е на мода.

През 1797, Nicolas-Луи Voklen получи проби от червената олово рудата. Krokonta чрез смесването му със солна киселина беше СгОз ₃ окис. Хром под формата на химичен елемент е изолиран през 1798. Vauquelin това, получен чрез нагряване на оксид с въглен. Той също така е в състояние да открие следи от хром в скъпоценни камъни като рубин и смарагд.

През 1800 г. и Cr използва главно в боя и кожени соли. Днес 85% от метала, използван в сплавите. Останалата част се използва в химическата промишленост, производството на огнеупорни материали и леярската промишленост.

Произношение хром химичен елемент съответства на гръцката χρῶμα, което означава "цвят", защото множество оцветени съединения, които могат да бъдат получени от тях.

Добив и производство

Елемент, произведен от хромит (FeCr _{2О 4).} Около половината от това се добива руда в Южна Африка. В допълнение, Казахстан, Индия и Турция са неговите основни производители. Проучени депозити на хромит достатъчно, но те са географски концентрирани в Казахстан и Южна Африка.

Депозитите на родния хромът са редки, но те съществуват. Например, тя е произведена в мината "Успешно" в Русия. Това е кимбърлит тръба богата на диаманти, както и намаляване на околната среда помага формата на чист хром и диаманти.

За промишлено производство на метал хромит руда се обработва с разтопен основа (натриев хидроксид, натриев хидроксид). Това представлява натриев хромат (Na ₂ СгОз _4), който се редуцира с въглерод CR _{2O 3} окис. Металният оксид се получава чрез нагряване в присъствието на алуминиев или силиций.

около 15 милиона тона хромит руда са били произведени през 2000 година, което е било обработено в 4 милиона тона ферохром, 70% се състои от хром-желязна сплав, предвидена пазарна стойност е $ 2,5 млрд.

Основни функции

Характерно химичен елемент хром се дължи на факта, че е преходен метал на четвърти период на периодичната таблица и разположен между ванадий и манган. Включени в група VI. Той се топи при 1907 ° С В присъствието на кислород хром бързо образува тънък слой окис, който предпазва метала от следваща реакция с кислород.

Като преходен елемент, той реагира с вещества в различни съотношения. По този начин се образува съединения с различна степен на окисление. Хром - химичен елемент с ключови държави +2, +3 и +6, от които 3 е най-стабилната. В допълнение, в редки случаи, там е състоянието на един, 4 и 5. хромови съединения в окисляване състояние 6 са силни окислители.

Какъв цвят е хром? Химическа елемент дава анодизиран алуминий рубин оттенък. Сг _{2О 3} се използва за полиране на метал, се използва също като пигмент наречен "хром зелени". Неговата сол стъклопис в изумрудено зелено. Хром - химичен елемент, чието присъствие прави рубин червено. Ето защо той се използва в производството на синтетични рубини.

изотопи

Изотопи имат хром атомно тегло от 43 до 67. Обикновено активен химичен елемент се състои от три стабилни форми: ⁵² Cr, ⁵³ Cr и ⁵⁴ кр. От тях, най-често ⁵² Cr (83,8% от всички естествени хром). В допълнение, радиоизотопи, описани 19, от които най-стабилна е ⁵⁰ Cr с полуживот по-голяма от 1,8x10 ¹⁷ години. В ⁵¹ Cr полуживот - 27,7 дни, а във всички други радиоактивни изотопи не надвишава 24 часа, а повечето от тях трае по-малко от една минута. Елементът също има две мета.

Chromium, изотопи в земната кора, обикновено придружени изотоп на манган, който се използва в геологията. ⁵³ Cr, образуван от радиоактивния разпад на ⁵³ Mn. Съотношението на Mn / Cr изотоп засилва друга информация за ранната история на Слънчевата система. Промени в пропорции ⁵³ Cr / ⁵² Cr и Мп / Cr на различни метеорити доказва, че новите ядра са определени непосредствено преди образуването на слънчевата система.

Химическа елемент хром: свойства, съединенията с формула

Хром оксид (III) Сг _{2О 3,} известен също като сескиоксид, е един от четирите оксид на този химичен елемент. Той се получава от хромит. Съединение зелен обикновено се нарича "хром зелено", когато се използва като пигмент за рисуване върху емайл и стъкло. В оксид може да бъде разтворен в киселини за образуване на сол, и стопената алкалите - chromites.

калия

К ₂ Сг _{2О 7} е мощен окислител и се предпочита като средство за почистване на стъклени изделия от органични. За тази цел се използва в наситен разтвор на концентрирана сярна киселина. Понякога, обаче, тя се заменя с натриев дихромат, въз основа на по-високата разтворимост на последната. Освен това, тя може да регулира процеса на окисление на органични съединения чрез превръщане на първичен алкохол до алдехид и след това до въглероден диоксид.

калиев дихромат хром може да причини дерматит. Chrome е най-вероятно причината за повишаване на чувствителността, което води до развитието на дерматит, особено в ръцете и предмишниците, което е хронично и е трудно да бъдат излекувани. Подобно на други съединения с Cr (VI), калиев дихромат канцерогенен. Трябва да се работи с ръкавици и с подходяща защита.

хромна киселина

Хипотетична съединение има структурата _Н2 СгОз _4. Нито Chrome, нито киселинен дихромат не се срещат в природата, но техните аниони се намират в най-различни материали. "Хромова киселина", който може да се намери в продажба, в действителност е киселинен анхидрид - триоксид СгОз _3.

Водещият хромат (II)

PbCrO ₄ има светло жълт цвят и е практически неразтворим във вода. Поради тази причина, той е намерил приложение като оцветяване пигмент, наречен "жълти корони."

Cr и петвалентен Нас

Chrome се отличава със своята способност да образуват петвалентен връзка. Съединение създава Cr (I) и въглеводород радикал. Петвалентен връзка, образувана между хром атома. Неговата формула могат да бъдат написани като Ar-Cr-Cr-Ar, където Аг представлява специфична ароматна група.

приложение

Хром - химичен елемент, чиито свойства той е предвидено много различни приложения, някои от които са показани по-долу.

Метали тя придава устойчивост на корозия и лъскава повърхност. Следователно, част от хромови сплави, като например неръждаема стомана, които се използват например в приборите. Тя се използва и за нанасяне на покритие хром.

Хромът е катализатор за различни реакции. Тъй като това прави форми за изпичане на тухли. Неговите соли тен на кожата. калиев бихромат се използва за окисление на органични съединения като алкохоли и алдехиди, както и за почистване на стъклени изделия. Той служи като фиксатор за боядисване на тъкани и се използва също и в областта на фотографията и печат.

СгОз ₃ се използва за производство на магнитни ленти (например запис), които имат по-добри характеристики от филми с железен оксид.

Роля в биологията

Тривалентна хром - химичните елементи, необходими за метаболизма на захар при хора. В контраст, хексавалентен хром е много токсичен.

обезпечителни мерки

Метално хром съединение Cr (III), обикновено не се считат за опасни за здравето, но материали, съдържащи Cr (VI), могат да бъдат токсични при поглъщане или вдишване. Повечето такива вещества са дразнещи за очите, кожата и лигавиците. При продължително излагане на хромови съединения (VI) може да предизвика увреждане на окото ако не се лекува правилно. В допълнение, признат канцероген. Леталната доза на химичния елемент - около половин чаена лъжичка. Според препоръките на Световната здравна организация, пределно допустимата концентрация на Cr (VI) в питейната вода е 0,05 милиграма на литър.

От хромови съединения се използват за производството на бои и тониране кожа, те често се намират в почвата и подземните води изоставени промишлени обекти, които изискват почистване на околната среда и възстановяване. Грунд, съдържащ Cr (VI), са все още широко се използва в космическата индустрия и автомобилната промишленост.

елемент имоти

Основните физичните свойства на хром са както следва:

• В атомен номер от 24.
• Атомно тегло: 51.996.
• Точка на топене: 1890 ° С
• Точка на кипене: 2482 ° С
• степента на окисление на 2, 3, 6.
• Електрон конфигурация: [Аг] 3d ⁵ 4s ^1.