כרום, יסוד כימי: תיאור, תכונות, ואפיון של הנוסחה

כרום - יסוד כימי עם מספר אטומי 24. זה קשה, מבריק, פלדה אפורה מתכת אשר מלוטש היטב, ואינו להכתים. משמש בסגסוגות כגון נירוסטה, וכתוצאה ציפוי. גוף האדם דורש כמות קטנה של כרום trivalent עבור מטבוליזם הסוכר אך Cr (VI) היא רעילה ביותר.

תרכובות כרום שונות כגון תחמוצת כרום (III) ו כרומטי עופרת, הם צבעוניים משמשות צבעים וגוונים. צבע אדום רובי בשל נוכחותם של יסוד כימי זה. חומרים מסוימים, במיוחד dichromate אשלגן וחומרים מחמצנים נתרן משמשים חמצון של תרכובות אורגניות, ו (עם חומצה גופרתית) לניקוי זכוכית. בנוסף, תחמוצת כרום (VI) משמשת בייצור של סרט מגנטי.

דיסקאברי האטימולוגיה

ההיסטוריה של גילוי יסוד כימי היא כרום. בשנת 1761, יוהן גוטלוב להמן נמצא בהרי אורל מינרל כתום-אדום, וקראו לזה "עופרת אדומה סיבירי." למרות שהוא זוהה בטעות כמתחם להוביל עם סלניום וברזל, החומר הוא למעשה נוסחה כימית כרומטי להוביל PbCrO _4. היום הוא ידוע בתור krokont מינרלים.

בשנת 1770, פיטר סיימון פאלאס בקר במקום שבו ליהמן מצא מינרל עופרת אדום שיש תכונות מאוד שימושיות של פיגמנט צבעים. השימוש בעופרת אדום סיבירי כמו צבע צבר התפתחות מהירה. בנוסף, הצבע הצהוב הבהיר של krokonta הפך אופנתי.

בשנת 1797, ניקולא-Lui Voklen קבל דגימות של עפרות עופרת האדומות. Krokonta ע"י ערבוב עם חומצה הידרוכלורית היה תחמוצת ₃ CrO. כרום כאלמנט כימי היה מבודד 1798. Vauquelin להשיג אותו על ידי חימום תחמוצת עם פחם. הוא היה גם מסוגל לזהות עקבות של כרום באבנים יקרות כגון אודם וברקת.

בשנת 1800 ו Cr בעיקר בשימוש מלחים צבע עור. היום 85% של המתכת המשמשת סגסוגות. שאר משמש בתעשייה הכימית, בייצור חסין אש בתעשיית היציקה.

יסוד כימי כרום הגייה מתאים χρῶμα היווני, כלומר "צבע", בגלל ריבוי של תרכובות צבעוניות אשר ניתן להכין מהן.

כרייה והפקה

אלמנט המופק כרומיט (FeCr ₂ O _4). כמחצית עפרות זה ממוקש בדרום אפריקה. בנוסף, קזחסטן, הודו וטורקיה הם המפיקים הגדולים שלה. חקור משקעים של כרומיט מספיק, אבל הם מרוכז גיאוגרפית בקזחסטן ובדרום אפריקה.

ההפקדות של מתכת כרום ילידים הם נדירים, אך הם קיימים. לדוגמא, הוא מיוצר במכרה "המוצלחת" ברוסיה. זהו צינור קימברליט עשיר ביהלומים, ואיכות הסביבה והפחתת עזר בצורת כרום ויהלומים טהורים.

לייצור תעשייתי של עפרות כרומיט מתכת מטופל עם (נתרן הידרוקסידי, NaOH) מותך אלקלי. זה יוצר כרומטי נתרן (Na ₂ CrO _4), אשר מצטמצם עם פחמן כדי CR ₂ O ₃ תחמוצת. תחמוצת המתכת מתקבלת על ידי חימום בנוכחות אלומיניום או סיליקון.

כ -15 מיליון טונות של עפרות כרומיט יוצרו בשנת 2000, אשר היה מעובד לתוך 4 מיליון טונות של ferrochrome, 70% מורכב מסגסוגת כרום-ברזל, שווי השוק המוערך היה 2.5 מיליארד $.

תכונות עיקריות

כרום יסוד כימי מאפיין הוא בשל העובדה כי מדובר מתכת המעבר של התקופה הרביעית של הטבלה המחזורית, הממוקם בין ונדיום ומנגן. הנמנה על הקבוצה השישית. זה נמס ב 1907 ° C. בנוכחות חמצן כרום במהירות יוצר שכבה דקה של תחמוצת שמגנה על המתכת מפני תגובה נוספת עם חמצן.

כאלמנט מעבר, הוא מגיב עם חומרים ביחסים שונים. לכן הוא יוצר תרכובות עם אחר מידת החמצון. כרום - יסוד כימי עם מדינות מפתח 2, 3 ו 6, מתוכם 3 הן היציבים ביותר. בנוסף, במקרים נדירים, יש מצב 1, 4 ו 5. תרכובות כרום במצב חמצון 6 הם מחמצנים חזקים.

איזה צבע הוא כרום? אלמנט כימי נותן אנודייז אלומיניום גוון אודם. Cr ₂ O ₃ משמש להברקת מתכות, הוא משמש גם בתור פיגמנט הנקרא "הירוקים כרום". המלח שלו ויטראז בירוק אמרלד. כרום - יסוד כימי שנוכחותו גורמת אדום אודם. לכן הוא משמש בייצור של אבני אודם סינתטי.

איזוטופים

יש איזוטופים משקל אטומי כרום מ 43 עד 67. בדרך כלל, יסוד כימי פעיל מורכב משלוש צורות יציבות: ⁵² Cr, ⁵³ Cr ו ⁵⁴ Cr. מבין אלה, ⁵² Cr הנפוץ ביותר (83,8% מכלל הכרום הטבעי). בנוסף, radioisotopes תיאר 19, מתוכם היציב ביותר הוא ⁵⁰ Cr עם מחצית חיים יותר מ 1,8x10 ¹⁷ שנים. בשנת ⁵¹ מחצית חיים Cr - 27.7 ימים, ובכל איזוטופים רדיואקטיביים אחרים אינו עולה על 24 שעות, ואת רובם זה נמשך פחות מדקה אחת. האלמנט יש גם שתי מטא.

איזוטופים כרום בקרום כדור הארץ, בדרך כלל מלווה איזוטופ של מנגן, אשר משמש בגיאולוגיה. ⁵³ Cr נוצר על ידי התפרקות רדיואקטיבית של ⁵³ Mn. יחס האיזוטופים Mn / Cr מחזק מידע אחר על ההיסטוריה המוקדמת של מערכת השמש. שינויים בפרופורציות ⁵³ Cr / ⁵² Cr ו Mn / Cr של מטאוריטים שונים מוכיחים כי גרעינים חדשים נקבעו מייד לפני היווצרות מערכת השמש.

כרום אלמנט כימי: תכונות, תרכובות של הנוסחה

תחמוצת כרום (III) Cr ₂ O _3, הידוע גם בשם Sesquioxide, היא אחד התחמוצת ארבע יסוד כימי זה. זה מתקבל כרומיט. ירוק מתחם בדרך כלל בשם "ירוק כרום," כאשר שימש הפיגמנט לציור על האמייל וזכוכית. התחמוצת יכולה להיות מומסת חומצות ליצירת מלח, ואת אלקלי המותך - chromites.

dichromate אשלגן

K ₂ Cr ₂ O ₇ חימצון רב עוצמה והוא העדיף כאמצעי לניקוי כלי זכוכית מן אורגניים. לשם כך הוא משמש פתרון רווי של חומצה גופרתית מרוכזת. לפעמים, עם זאת, הוא יוחלף dichromate נתרן, המבוסס על המסיסות הגבוהה של האחרון. חוץ מזה, הוא יכול לווסת את התהליך של חמצון תרכובות אורגניות ידי המרת אלכוהול העיקרי אלדהיד ואז לפחמן דו-חמצני.

כרום dichromate אשלגן יכול לגרום דרמטיטיס. Chrome הוא כנראה הגורם לרגישות המובילים להתפתחות דרמטיטיס, בעיקר בכפות הידיים האמות, המהווה כרונית וקשה להירפא. כמו תרכובות אחרות של Cr (VI), dichromate אשלגן מסרטן. חייב להיות מטופלים עם כפפות והגנה מתאימה.

חומצה כרומית

יש מתחם היפותטי מבנה H ₂ CrO _4. אף Chrome ולא dichromate חומצי אינו מתרחש בטבע, אבל אניוני שלהם נמצאים במגוון של חומרים. "חומצה כרומית" אשר ניתן למצוא על מכירה, למעשה מדובר אנהידריד חומצה - trioxide _{3 CrO.}

כרומטי עופרת (II)

יש PbCrO ₄ בצבע צהוב בהיר הוא מסיס במים כמעט. מסיבה זו, יש למצוא יישום כפיגמנט צביעה, שנקרא "כתרים צהובים."

Cr ו pentavalent קשר

Chrome מאופיינת ביכולתה ליצור חיבור pentavalent. מתחם יוצר Cr (אני) לבין פחמימנים הרדיקלי. קשר Pentavalent נוצר בין אטומי כרום. ניתן לכתוב הנוסחא שלה כמו אר-Cr-Cr-אר, שבה Ar מייצג קבוצה ארומטי ספציפית.

יישום

כרום - יסוד כימי שתכונותיו הוא ספק יישומים שונים, שחלקם מוצגים להלן.

מתכות זה מקנה עמידות בפני קורוזיה משטח מבריק. לכן, חלק סגסוגות כרום כגון נירוסטה, המשמש למשל סכו"ם. כמו כן הוא משמש להחלת ציפוי כרום.

כרום הוא זרז לתגובות שונות. כי זה גורם תבניות עבור ירי לבנים. מלחי שלה שזוף עור. bichromate אשלגן משמש חמצון של תרכובות אורגניות כגון אלכוהול ו אלדהידים, כמו גם לניקוי זכוכית. הוא משמש כסוכן תיקון לצביעת בדים, והוא משמש גם בצילום והדפסה.

CrO ₃ המשמש לייצור של סרטים מגנטיים (למשל, שיא) כי יש מאפיינים טובים יותר סרטים עם תחמוצת ברזל.

תפקיד בביולוגיה

כרום Trivalent - היסודות הכימיים הדרושים לחילוף החומרים של סוכר בבני אדם. לעומת זאת, hexavalent Cr מאוד רעיל.

אמצעי זהירות

מתכתי כרום מתחם Cr (III), אינם נחשבים בדרך כלל להיות מסוכנים לבריאות, אך חומרים המכילים Cr (VI), יכול להיות רעיל אם נבלע או נשאף. רוב החומרים כאלה מגרים את העיניים, העור ורירי. עם חשיפה מתמשכת של תרכובות כרום (VI) עלול לגרום נזק לעין אם אינו מטופל כראוי. בנוסף, קרצינוגן מוכר. מנה קטלנית של היסוד הכימי - כחצי כפית. על פי המלצות ארגון הבריאות העולמית, הריכוז המרבי המוותר של Cr (VI) במי שתייה הוא 0.05 מ"ג לליטר.

מאז תרכובות כרום משמשים צבעים עבור עורות, הם נמצאים בדרך כלל במתקנים תעשייתיים נטושים קרקע ומי תהום הדורשים ניקוי והתאוששות סביבתיים. פריימר המכיל Cr (VI), עדיין נמצאים בשימוש נרחב בתעשיית התעופה והחלל תעשיית הרכב.

מאפייני אלמנט

המאפיינים הפיסיים הבסיסיים של כרום הם כדלקמן:

• המספר האטומי של 24.
• משקל אטומי: 51.996.
• נקודת התכה: 1890 ° C.
• נקודת רתיחה: 2482 ° C.
• מדינת החמצון של 2, 3, 6.
• אלקטרוני תצורה: [Ar] 3D ⁵ 4s ^1.