高陵区：开展“一案一剖析” 用身边事警示教育身边人

Не поистове?ивати са Гугл кроум|Кроумом.

Хром

узорак: кристали и коцкица
Општа сво?ства
Име, симбол	хром, Cr
Изглед	сребрноплав, металан
У периодноме систему
Водоник Хели?ум Лити?ум Берили?ум Бор Уг?еник Азот Кисеоник Флуор Неон Натри?ум Магнези?ум Алумини?ум Силици?ум Фосфор Сумпор Хлор Аргон Кали?ум Калци?ум Сканди?ум Титани?ум Ванади?ум Хром Манган Гвож?е Кобалт Никл Бакар Цинк Гали?ум Германи?ум Арсен Селен Бром Криптон Рубиди?ум Стронци?ум Итри?ум Циркони?ум Ниоби?ум Молибден Технеци?ум Рутени?ум Роди?ум Палади?ум Сребро Кадми?ум Инди?ум Кала? Антимон Телур ?од Ксенон Цези?ум Бари?ум Лантан Цери?ум Празеоди?ум Неоди?ум Промети?ум Самари?ум Европи?ум Гадолини?ум Терби?ум Диспрози?ум Холми?ум Ерби?ум Тули?ум Итерби?ум Лутеци?ум Хафни?ум Тантал Волфрам Рени?ум Осми?ум Ириди?ум Платина Злато Жива Тали?ум Олово Бизмут Полони?ум Астат Радон Франци?ум Ради?ум Актини?ум Тори?ум Протактини?ум Урани?ум Нептуни?ум Плутони?ум Америци?ум Кири?ум Беркли?ум Калифорни?ум А?ншта?ни?ум Ферми?ум Менде?еви?ум Нобели?ум Лоренци?ум Радерфорди?ум Дубни?ум Сиборги?ум Бори?ум Хаси?ум Ма?тнери?ум Дармштати?ум Рендгени?ум Коперници?ум Нихони?ум Флерови?ум Москови?ум Ливермори?ум Тенесин Оганесон – ↑ Cr ↓ Mo ванади?ум ← хром → манган ‍
Атомски бро? (Z)	24
Група, периода	група 6, периода 4
Блок	d-блок
Категори?а	прелазни метал
Рел. ат. маса (Ar)	51,9961(6)
Ел. конфигураци?а	[Ar] 3d5 4s1
по ?ускама	2, 8, 13, 1
Физичка сво?ства
Агрегатно ста?е	чврст
Тачка топ?е?а	2180 K ​(1907 °‍C, ​3465 °F)
Тачка к?уча?а	2944 K ​(2671 °‍C, ​4840 °F)
Густина при с.т.	7,19 g/cm3
течно ст., на т.т.	6,3 g/cm3
Топлота фузи?е	21,0 kJ/mol
Топлота испарава?а	347 kJ/mol
Мол. топл. капацитет	23,35 J/(mol·K)
Напон паре P (Pa) 100 101 102 на T (K) 1656 1807 1991 P (Pa) 103 104 105 на T (K) 2223 2530 2942
Атомска сво?ства
Оксидациона ста?а	6, 5, 4, 3, 2, 1, ?1, ?2, ?4 (у зависности од оксидационог ста?а, кисели, базни, или амфотерни оксид)
Електронегативност	1,66
Енерги?е ?онизаци?е	1: 652,9 kJ/mol 2: 1590,6 kJ/mol 3: 2987 kJ/mol (остале)
Атомски ради?ус	128 pm
Ковалентни ради?ус	139±5 pm
Спектралне лини?е
Остало
Кристална структура	​унутраш?ецентр. кубична (BCC)
Брзина звука танак штап	5940 m/s (на 20 °‍C)
Топл. шире?е	4,9 μm/(m·K) (на 25 °‍C)
Топл. вод?ивост	93,9 W/(m·K)
Електроотпорност	125 nΩ·m (на 20 °‍C)
Магнетни распоред	антиферомагнетичан (ради?е: SDW)
Магнетна сусцептибилност (χmol)	+280,0·10?6 cm3/mol (273 K)
?ангов модул	279 GPa
Модул смица?а	115 GPa
Модул стиш?ивости	160 GPa
Поасонов коефици?ент	0,21
Мосова тврдо?а	8,5
Викерсова тврдо?а	1060 MPa
Бринелова тврдо?а	687–6500 MPa
CAS бро?	7440-47-3
Истори?а
Откри?е и прва изолаци?а	Лу? Никола Воклен (1794, 1797)
Главни изотопи
изотоп расп. пж. (t1/2) ТР ПР 50Cr 4,345% стабилни 51Cr syn 27,7025 d ε 51V γ – 52Cr 83,789% стабилни 53Cr 9,501% стабилни 54Cr 2,365% стабилни

百度 重庆电视台科教频道副总监。

Хром (Cr, лат. chromium) хеми?ски ?е елемент, метал. Електронска конфигураци?а ?еговог атома одре?у?е ?егову припадност VIB групи. Поседу?е 13 изотопа чи?е се атомске масе налазе изме?у 45—57. Изотопи 50, 52, 53 и 54 су посто?ани.

Лу? Никола Воклен (Louis Nicolas Vauquelin) открио ?е хром 1797. године.

Заступ?еност

Svetska proizvodnja hroma po godinama

Хром ?е заступ?ен у зем?ино? кори у количини од око 102 ppm (енг. parts per million), углавном у облику минерала хромита. Намирнице на?богати?е хромом су пекарски квасац, кукуруз, кувана ?унетина, ?абука, црни хлеб, овсене паху?е.

Ме?ународна минералошка организаци?а (IMA) категорисала ?е хром као минерал (систематика по Струнзу: 1.AE.05 односно по стари?о? ознаци I/A.06-10), ме?утим у природи се он врло ретко ?ав?а као самородан. До данас ?е познато само 10 места где се може прона?и самородни хром. Због тога се на?ве?и део хрома може на?и иск?учиво у облику ?еди?е?а као део минерала хромита (же?езно-хромова руда) FeCr₂O₄ у ко?ем се удео хрома кре?е око 46% у површинским коповима, те нешто ма?е у ?амским коповима. Осим ?ега, посто?е и минерали ко?и садрже много више хрома, попут ферохромида (око 87% хрома) и грималдита (око 61% хрома), али се ти минерали ?ав?а?у много ре?е и у ма?им количинама у односу на хромит. По подацима из 2010, била су позната 103 минерала ко?а садрже хром.

По подацима из 2003, ?ужноафричка Република производила ?е око 50% укупне светске производ?е хрома. Осим ?е, знача?ни произво?ачи хрома ?есу Казахстан (15,2%), Инди?а (12,1%), Зимбабве (3,7%) и Финска (3%). По подацима ICDA из 2006, ?ужноафричка Република произвела ?е 36% светске производ?е хрома, Инди?а 19%, Казахстан 17%, а Бразил, Зимбабве, Турска и Финска за?едно 13%. Током Другог светског рата Турска ?е била на?важни?и извозник хрома за нацистичку Немачку.

Године 2000. у свету ?е ископано око 15 милиона тона руде хромита наме?еног тржишту. Од те количине доби?ено ?е око 4 милиона тона ферохрома, чи?а ?е тржишна вредност проце?ена на око 2,5 мили?арди америчких долара. Метални хром врло се ретко може на?и на налазиштима. У руднику Удачна у Руси?и прона?ена ?е рудна жила кимберлита, ко?и садржи, изме?у осталог, ди?аманте. У ?егово? редуцирано? матрици ствара?у се ди?аманти и заоста?е метални хром.

Доби?а?е

Ископана руда хрома се на?при?е ослободи грубих нечисто?а, зем?е и каме?а. У другом кораку следи процес оксидира?а при температури од око 1200  °C до хромата:

$\mathrm {4\ FeCr_{2}O_{4}+8\ Na_{2}CO_{3}+7\ O_{2}\longrightarrow }$  $\mathrm {8\ Na_{2}CrO_{4}+2\ Fe_{2}O_{3}+8\ CO_{2}\ }$

Натри?ум хромат се екстраху?е помо?у вреле воде, те се са сумпорном киселином преводи у дихромат:

$\mathrm {2\ Na_{2}CrO_{4}+H_{2}SO_{4}\longrightarrow }$  $\mathrm {Na_{2}Cr_{2}O_{7}+Na_{2}SO_{4}+H_{2}O\ }$

Натри?ум дихромат се кристализу?е при хла?е?у из раствора као дихидрат. Накнадном редукци?ом са уг?ем доби?а се хром(III) оксид:

$\mathrm {Na_{2}Cr_{2}O_{7}\cdot 2\ H_{2}O+2\ C\longrightarrow }$  $\mathrm {Cr_{2}O_{3}+Na_{2}CO_{3}+2\ H_{2}O+CO\ }$

На кра?у процеса следи алуминотерми?ска редукци?а хром(III) оксида до металног хрома:

$\mathrm {Cr_{2}O_{3}+2\ Al\longrightarrow Al_{2}O_{3}+2\ Cr\ }$

Чист комад хрома, доби?ен алуминотерми?ском редукци?ом

Хром се не може добити из оксидисане руде редукци?ом са уг?ем ?ер таквом реакци?ом наста?е хром карбид. Чисти хром због тога се доби?а електролитичким издва?а?ем ?она Cr³⁺ из раствора сумпорне киселине. Одговара?у?и раствори доби?а?у се раствара?ем хром(III)-оксида или ферохрома у сумпорно? киселини. Ферохром као полазни матери?ал у производ?и хрома се доби?а уз претходно одстра?ива?е же?еза. Хром високе чисто?е може се добити да??им корацима чиш?е?а у тзв. Ван Аркел де Боеровом процесу. Ферохром се доби?а редукци?ом хромита у лучно? пе?и на температури од око 2800°C.

$\mathrm {FeCr_{2}O_{4}+4\ C\longrightarrow Fe+2\ Cr+4\ CO}$

Особине

Хром

Метални хром ?е с?а?нобео метал веома отпоран на корози?у, те у присуству ваздуха не тамни. Користи се као спо?аш?и сло? ко?и покрива челичне елементе, поправ?а?у?и ?ихов изглед и штите?и их од корози?е. Хром ?е састо?ак нер?а?у?их челика. У елементарном ?е ста?у мек, лако се облику?е и ку?е. Он ?е антиферомагнетичан с Ниловом температуром од 311 K.

Хром ?е на?ма?е растворан од свих метала. Иако има негативни стандардни редокс-потенци?ал на површини хрома ствара се пасивно ста?е, те се не раствара у азотно? киселини, ни у царско? води, док се у разблажено? хладно? хлороводонично? и сумпорно? киселини раствара, а раствара?е у вру?им киселинама преста?е. При раствара?у у хлороводично? и сумпорно? киселини из ?их истиску?е водоник након што се с ?егове површине раствори заштитни сло?. На?чеш?а оксидаци?ска ста?а хрома ?есу +2, +3 и +6, ме?у ко?има ?е +3 на?стабилни?е.

Cr(II) ?е нестабилан са конфигураци?ом d⁴. Код ове конфигураци?е ?ав?а се ?ан—Телеров ефекат. Из тог разлога комплекси са Cr(II) често су координирани квадратно или разби?ено октаедарски. Раствори Cr²⁺ ?она стабилни су само кад се доби?а?у из на?чисти?ег хрома доби?еног путем електролизе. ?еди?е?а Cr(II) снажна су редукци?ска средства.

Cr³⁺ на?стабилни?и ?е облик хрома. То се об?аш?ава путем теори?е кристалног по?а, по ко?о? су при d³ конфигураци?и све t_2g орбитале запоседнуте само ?едним неупареним електроном. Оваква конфигураци?а енергетски ?е посебно пово?на и због тога и стабилна.

Cr(VI) као хромат (CrO₄^2?), односно дихромат (Cr₂O₇^2?) користи се као снажно оксидационо средство. Ме?утим, Cr(VI) изузетно ?е отрован и канцероген. У воденим растворима изме?у оба ?она посто?и хеми?ска равнотежа, али она зависи од pH вредности. Ако се разблажени раствор жутог хрома закисели, доби?а?у се додатни ?они H⁺, те се, по Ле Шате?еовом принципу, равнотежа помера на страну дихромата, а раствор доби?е наран?асту бо?у.

$\mathrm {2\ CrO_{4}^{2-}+2\ H^{+}\rightleftharpoons Cr_{2}O_{7}^{2-}+H_{2}O}$

Изотопи

Хром ко?и се налази у природи састав?ен ?е из три стабилна изотопа: ⁵²Cr, ⁵³Cr и ⁵⁴Cr, ме?у ко?има ?е ⁵²Cr на?више заступ?ен (83,789% од природног хрома). Осим ?их, откривено ?е укупно 19 радиоактивних изотопа, ме?у ко?има ?е на?стабилни?и изотоп ⁵⁰Cr с временом полураспада од више од 1,8 × 10¹⁷ година, те изотоп ⁵¹Cr с временом полураспада од 27,7 дана. Сви остали радиоизотопи има?у времена полураспада кра?а од 24 сата, а ве?ина ?их кра?а и од 1 минуте. Хром има и 2 нуклеарна изомера.

Изотоп ⁵³Cr ?е радиогенски производ распада изотопа ⁵³Mn. Изотопски садржа? хрома обично се комбину?е с изотопским садржа?ем мангана, а нашли су примену у изотопско? геологи?и. Односи изотопа мангана и хрома у корелаци?и су с изотопима ²⁶Al и ¹⁰⁷Pd те пружа?у доказе о рано? истори?и Сунчевог система. Вари?аци?е у односима изотопа ⁵³Cr/⁵²Cr и Mn/Cr доби?ених из узорака неколико метеорита да?у одре?ене претпоставке о почетном односу ⁵³Mn/⁵⁵Mn, те сугерира?у да Mn-Cr састав изотопа мора да резултира из ин-ситу распада изотопа ⁵³Mn на диференцираним планетарним телима. На та? начин изотоп ⁵³Cr да?е додатне доказе за процесе нуклеосинтезе непосредно пре коалесценци?е Сунчевог система.

?еди?е?а

На?важни?а руда хрома ?е хромит FeCr₂O₄ познато као хромит. Ово ?еди?е?е се користи као активан сло? на магнетним тракама. Редукци?ом хромита коксом наста?е ферохром (Fe + 2Cr) ко?и се у металурги?и користи за доби?а?е других легура ко?е садрже хром.

Раствори соли Cr(III) и Cr(VI) поседу?у веома интензивне бо?е (зелену и наран?асту) што се користи у фотохеми?и. Мешавина Na₂Cr₂O₇ са сумпорном киселином се користи за пра?е лаборатори?ских стакала. Оксид хрома(III) се користи као за бо?е?е. Соли хрома(VI) су отровне и изазива?у рак.

Биолошки знача?

Хром ?е састо?ак многих ензима и спада у микроелементе неопходне за живот. Олакшава прелазак глукозе из крви у ?ели?е. Сма?у?е потребе за инсулином. Сма?у?е ризик од инфаркта пошто спушта ниво холестерола у крви.

?егова дневна употреба би требало да износи минимум 1 милиграм дневно. Недостатак хрома може да изазове разво? ше?ера код одраслих особа и болести транспортног система.

Истори?а

Лу? Никола Воклен , научник ко?и ?е први добио елементарни хром

Соли хрома користиле су се ?ош у за време цара ?ин Ши Хуанга у древно? Кини да би се побо?шао квалитет и посто?аност бронзаних мачева. Године 1761. немачки геолог ?охан Готлоб Леман открио ?е наран?асто-црвени минерал на Уралу ко?и се састо?ао из олово-хромата (PbCrO₄), а назвао га ?е црвена оловна руда. Буду?и да га ?е идентификовао као ?еди?е?е олова, же?еза и селена, хром ?е остао неоткривен. Петер Симон Палас приметио ?е 1770. у истом подруч?у црвени оловни минерал, ко?и ?е због ?егове црвене бо?е назвао крокоит (грч. κρ?κο? /krókos/ - шафран). Врло брзо порасла ?е употреба црвене оловне руде као пигмента. С?а?на жута бо?а, ко?а се доби?ала из крокоита, хром-жута, касни?е ?е постала бо?а и симбол поштанске службе у готово цело? Европи (поштанска жута).

Године 1797. Лу? Никола Воклен добио ?е хром(III) оксид Cr₂O₃ из крокоита и хлороводоничне киселине. Годину касни?е издво?ио ?е елементарни хром, деломично чист, редукци?ом из хром(III)-оксида и дрвеног уг?а. Ова? новоизолирани елемент добио ?е име хром (изведено из грчког χρ?μα chr?ma - бо?а), због разноликости бо?а ?егових соли у различитим оксидационим ста?има. Трагове новог елемента Воклен ?е успео да докаже чак и у драгом каме?у, попут рубина и смарагда.

У 19. веку ?еди?е?а хрома претежно су кориштена као пигменти бо?а и за минерално штав?е?е. Кра?ем 20. века хром и ?еди?е?а хрома готово су у потпуности кориштени за прав?е?е легура отпорних на корози?у и високу температуру (хромира?е и хромов челик).

Види ?ош

• Хромира?е
• Нер?а?у?и челик
• Нихром
• Трова?е хромом
• Хексавалентни хром
• Недостатак хрома
• Хром у глукозном метаболизму

Литература

• Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemistry of the Elements (II изд.). Oxford: Butterworth-Heinemann. ISBN 0080379419. 

Спо?аш?е везе

• ATSDR Case Studies in Environmental Medicine: Chromium Toxicity Архивирано на веб-са?ту Wayback Machine (16. новембар 2019) U.S. Department of Health and Human Services
• IARC Monograph "Chromium and Chromium compounds"
• It's Elemental – The Element Chromium
• The Merck Manual – Mineral Deficiency and Toxicity
• National Institute for Occupational Safety and Health – Chromium Page
• Chromium at The Periodic Table of Videos (University of Nottingham)
• ?Chromium”. Encyclop?dia Britannica (на ?езику: енглески). 6 (11 изд.). 1911. стр. 296—298.