Физические свойства хрома: свойства, соединения, применение и получение

Хром — общая характеристика элемента, химические свойства хрома и его соединений

Хром — элемент побочной подгруппы 6-ой группы 4-го периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 24. Обозначается символом Cr (лат. Chromium). Простое вещество хром— твёрдый металл голубовато-белого цвета.

Химические свойства хрома

При обычных условиях хром реагирует только со фтором. При высоких температурах (выше 600°C) взаимодействует с кислородом, галогенами, азотом, кремнием, бором, серой, фосфором.

4Cr + 3O2  –  →2Cr2O3

2Cr + 3Cl2  –→  2CrCl3

2Cr + N2  –→  2CrN

2Cr + 3S   –→  Cr2S3

В раскалённом состоянии реагирует с парами воды:

2Cr + 3H2O → Cr2O3 + 3H2

Хром растворяется в разбавленных сильных кислотах (HCl, H2SO4)

В отсутствии воздуха образуются соли Cr2+, а на воздухе – соли Cr3+.

Cr + 2HCl → CrCl2 + H2­

2Cr + 6HCl + O2 → 2CrCl3 + 2H2O + H2­

Наличие защитной окисной плёнки на поверхности металла объясняет его пассив-ность по отношению к концентрированным растворам кислот – окислителей.

Соединения хрома

Оксид хрома (II) и гидроксид хрома (II) имеют основной характер.

Cr(OH)2 + 2HCl → CrCl2 + 2H2O

Соединения хрома (II) — сильные восстановители; переходят в соединения хрома (III) под действием кислорода воздуха.

2CrCl2 + 2HCl → 2CrCl3 + H2­

4Cr(OH)2 + O2 + 2H2O → 4Cr(OH)3 

Оксид хрома (III) Cr2O3 – зелёный, нерастворимый в воде порошок. Может быть получен при прокаливании гидроксида хрома (III) или дихроматов калия и аммония:

2Cr(OH)3  –→  Cr2O3 + 3H2O

4K2Cr2O7  –→  2Cr2O3 + 4K2CrO4 + 3O2­

(NH4)2Cr2O7  –→  Cr2O3 + N2­+ 4H2O­ (реакция «вулканчик»)

Амфотерный оксид. При сплавлении Cr2O3 со щелочами, содой и кислыми солями получаются соединения хрома со степенью окисления (+3):

Cr2O3 + 2NaOH → 2NaCrO2 + H2O

Cr2O3 + Na2CO3 → 2NaCrO2 + CO2­

При сплавлении со смесью щёлочи и окислителя получают соединения хрома в степени окисления (+6):

Cr2O3 + 4KOH + KClO3 → 2K2CrO4+ KCl + 2H2O

Гидроксид хрома (III) Сr(ОН)3 . Амфотерный гидроксид. Серо-зеленый, разлагается при нагревании, теряя воду и образуя зеленый метагидроксид СrО(ОН). Не растворяется в воде. Из раствора осаждается в виде серо-голубого и голубовато-зеленого гидрата. Реагирует с кислотами и щелочами, не взаимодействует с гидратом аммиака.

Обладает амфотерными свойствами — растворяется как в кислотах, так и в щелочах:

2Cr(OH)3 + 3H2SO4 → Cr2(SO4)3 + 6H2O                                 Сr(ОН)3 + ЗН+ = Сr3+ + 3H2O

Cr(OH)3 + KOH → K[Cr(OH)4] ,                                                Сr(ОН)3 + ЗОН(конц.) = [Сr(ОН)6]3-

Cr(OH)3 + KOH → KCrO2+2H2O                                 Сr(ОН)3 + МОН = МСrO2(зел.) + 2Н2O       (300—400 °С, М = Li, Na)

Сr(ОН)3→(120oC –H2O) СrO(ОН) →(430-10000С –H2O) Cr2O3

2Сr(ОН)3 + 4NаОН(конц.) + ЗН2O2(конц.) =2Na2СrO4 + 8Н20

Получение: осаждение гидратом аммиака из раствора солей хрома(Ш):

Сr3+ + 3(NH3 Н2O) = Сr(ОН)3 + ЗNН4+

Cr2(SO4)3 + 6NaOH → 2Cr(OH)3 ↓+ 3Na2SO4 (в избытке щелочи — осадок растворяется)

Соли хрома (III) имеют фиолетовую или тёмно-зелёную окраску. По химическим свойствам напоминают бесцветные соли алюминия.

Соединения Cr (III) могут проявлять и окислительные, и восстановительные свойства:

Zn + 2Cr+3Cl3 → 2Cr+2Cl2 + ZnCl2

2Cr+3Cl3 + 16NaOH + 3Br2 → 6NaBr + 6NaCl + 8H2O + 2Na2Cr+6O4

Соединения шестивалентного хрома

Оксид хрома (VI) CrO3 — ярко-красные кристаллы, растворимые в воде.

Получают из хромата (или дихромата) калия и H2SO4(конц.).

K2CrO4 + H2SO4 → CrO3 + K2SO4 + H2O

K2Cr2O7 + H2SO4 → 2CrO3 + K2SO4 + H2O

CrO3 — кислотный оксид, со щелочами образует жёлтые хроматы CrO42-:

CrO3 + 2KOH → K2CrO4 + H2O

В кислой среде хроматы превращаются в оранжевые дихроматы Cr2O72-:

2K2CrO4 + H2SO4 → K2Cr2O7 + K2SO4 + H2O

В щелочной среде эта реакция протекает в обратном направлении:

K2Cr2O7 + 2KOH → 2K2CrO4 + H2O

Дихромат калия – окислитель в кислой среде:

К2Сr2O7 + 4H2SO4 + 3Na2SO3 = Cr2(SO4)3 + 3Na2SO4 + K2SO4 + 4H2O

K2Cr2O7 + 4H2SO4 + 3NaNO2 = Cr2(SO4)3 + 3NaNO3 + K2SO4 + 4H2O

K2Cr2O7 + 7H2SO4 + 6KI = Cr2(SO4)3 + 3I2 + 4K2SO4 + 7H2O

K2Cr2O7 + 7H2SO4 + 6FeSO4 = Cr2(SO4)3 + 3Fe2(SO4)3 + K2SO4 + 7H2O

Хромат калия К2 CrО4. Оксосоль. Желтый, негигроскопичный. Плавится без разложения, термически устойчивый. Хорошо растворим в воде (желтая окраска раствора отвечает иону СrO42-), незначительно гидролизуется по аниону. В кислотной среде переходит в К2Cr2O7. Окислитель (более слабый, чем К2Cr2O7). Вступает в реакции ионного обмена.

     Качественная реакция на ион  CrO42- — выпадение желтого осадка хромата бария, разлагающегося в сильнокислотной среде. Применяется как протрава при крашении тканей, дубитель кож, селективный окислитель, реактив в аналитической химии.

Уравнения важнейших реакций:

2K2CrO4+H2 SO4(30%)=K2Cr2O7 +K2SO4 +H2O

2K2CrO4(т)+16HCl(конц.,гор.) =2CrCl3+3Cl2↑+8H2O+4KCl

2K2CrO4+2H2O+3H2S=2Cr(OH)3↓+3S↓+4KOH

2K2CrO4+8H2O+3K2S=2K[Сr(ОН)6]+3S↓+4KOH

2K2CrO4+2AgNO3=KNO3+Ag2CrO4(красн.)

Качественная реакция:

К2СгO4 + ВаСl2 = 2КСl + ВаCrO4

2ВаСrO4(т)+ 2НСl (разб.) = ВаСr2O7(p)+ ВаС12 + Н2O

Получение: спекание хромита с поташом на воздухе:

4(Сr2Fe‖‖)O4 + 8К2CO3 + 7O2 = 8К2СrO4 + 2Fе2O3 + 8СO2 (1000 °С)

  

Дихромат калия K2Cr2O7 .  Оксосоль. Техническое название хромпик. Оранжево-красный, негигроскопичный. Плавится без разложения, при дальнейшем нагревании разлагается. Хорошо растворим в воде  (оранжевая окраска раствора отвечает иону Сr2O72- ). В щелочной среде образует К2CrO4 . Типичный окислитель в растворе и при сплавлении. Вступает в реакции ионного обмена.

     Качественные реакции — синее окрашивание эфирного раствора в присутствии Н2O2 , синее окрашивание водного раствора при действии атомарного водорода.

Применяется как дубитель кож, протрава при крашении тканей, компонент пиротехнических составов, реагент в аналитической химии, ингибитор коррозии металлов, в смеси с Н2SO4 (конц.) — для мытья химической посуды.

Уравнения важнейших реакций:

2Cr2O7=4K2CrO4+2Cr2O3+3O(500-600o C)

K2Cr2O7(т)+14HCl (конц) =2CrCl3+3Cl2↑+7H2O+2KCl  (кипячение)

K2Cr2O7(т)+2H2SO4(96%) ⇌2KHSO4+2CrO3+H2O   (“хромовая смесь”)

K2Cr2O7+KOH (конц ) =H2O+2K2CrO4

Cr2O72- +14H+ +6I=2Cr3+ +3I2↓+7H2O

Cr2O72- +2H+ +3SO2(г)=2Cr3+ +3SO42- +H2O

Cr2O72- +H2O +3H2S(г)=3S↓+2OH +2Cr2(OH)3

Cr2O72- (конц )+2Ag+(разб.) =Ag2Cr2O7 (т. красный)

Cr2O72-(разб.) +H2O +Pb2+=2H+ + 2PbCrO4 (красный)

K2Cr2O7(т) +6HCl+8H0(Zn)=2CrCl2(син)+7H2O+2KCl

     Получение: обработка К2СrO4  серной кислотой:

2СrO4 + Н2SO4(30%) = К2Cr2O7 + К2SO4 + Н2O

Хром. Химия хрома и его соединений

Хром

1. Положение хрома в периодической системе химических элементов
2. Электронное строение хрома
3. Физические свойства
4. Нахождение в природе
5. Способы получения
6. Качественные реакции
7. Химические свойства

Оксид хрома (III)

Оксид хрома (II)

Оксид хрома (VI)

Гидроксид хрома (III)

Гидроксид хрома (II)

Соли хрома

Хром

Положение в периодической системе химических элементов

Хром расположен в 6 группе  (или в  побочной подгруппе VI группы в короткопериодной форме ПСХЭ) и в четвертом периоде периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева.

Электронное строение атома хрома

Электронная конфигурация  хрома в основном состоянии:

+24Cr 1s22s22p63s23p63d54s1 1s  2s 2p

3s   3p    4s     3d

Примечательно, что у атома хрома уже в основном энергетическом состоянии происходит провал (проскок) электрона с 4s-подуровня на 3d-подуровень.

Физические свойства

Хром – твердый металл голубовато-белого цвета. Очень чистый хром поддается механической обработке.  В природе встречается в чистом виде и широко применяется в различных отраслях науки, техники и производства. Чаще всего хром применяется, как компонент сплавов, которые используются при изготовлении медицинского или химического технологического оборудования и приборов.

Изображение с портала top10a.ru

Температура плавления 1890оС, температура кипения 2680оС, плотность хрома 7,19 г/см3.

Нахождение в природе

Хром – довольно распространенный металл в земной коре (0,012 масс.%). Основной минерал, содержащий хром хромистый железняк FeO·Cr2O(или Fe(CrO2)2).

Способы получения

Хром получают из хромита железа. Для восстановления используют кокс:

Fe(CrO2)2   +  4C   →    Fe   +    2Cr +   4CO

Еще один способ получения хрома: восстановление из оксида алюминием (алюмотермия):

2Al   +   Cr2O3  →   2Cr   +  Al2O3

Качественные реакции

Качественная реакция на ионы хрома +2 – взаимодействие избытка солей хрома (II) с щелочами. При этом образуется коричневый аморфный осадок гидроксида хрома (II).

Например, хлорид хрома (II) взаимодействует с гидроксидом натрия:

CrCl2   +   2NaOH   →   Cr(OH)2   + 2NaCl

Качественная реакция на ионы хрома +3 – взаимодействие избытка солей хрома (III) с щелочами. При этом образуется серо-зеленый аморфный осадок гидроксида хрома (III).

Например, хлорид хрома (III) взаимодействует с гидроксидом калия:

CrCl3   +   3KOH   →   Cr(OH)3   + 3KCl

При дальнейшем добавлении щелочи амфотерный гидроксид хрома (III) растворяется с образованием комплексной соли:

Cr(OH)3   +   3KOH   →  K3[Cr(OH)6]

Обратите внимание,  если мы поместим соль хрома (III) в избыток раствора щелочи, то осадок гидроксида хрома (III) не образуется, т.к. в избытке щелочи соединения хрома (III) сразу переходят в комплекс:

CrCl3   +   6KOH   →   K3[Cr(OH)6]   + 3KCl

Соли хрома можно обнаружить с помощью водного раствора аммиака. При взаимодействии растворимых солей хрома (II) с водным раствором аммиака также образуется коричневый осадок гидроксида хрома (II).

CrCl2 + 2NH3  + 2H2O   →   Cr(OH)2↓ + 2NH4Cl

Cr2+ + 2NH3   +  2H2O    →   Cr(OH)2↓ + 2NH4+

При взаимодействии растворимых солей хрома (III) с водным раствором аммиака также образуется серо-зеленый осадок гидроксида хрома (III).

CrCl3 + 3NH3   +  3H2O     →    Cr(OH)3↓ + 3NH4Cl

Cr3+ + 3NH3    +  3H2O    →    Cr(OH)3 ↓ + 3NH4+

Химические свойства

В соединениях хром может проявлять степени окисления от +1 до +6. Наиболее характерными являются соединения хрома со степенями окисления +3 и +6. Менее устойчивы соединения хрома со степенью окисления +2. Хром образует комплексные соединения с координационным числом 6.

1. При комнатной температуре хром химически малоактивен из-за образования на его поверхности тонкой прочной оксидной пленки. При нагревании оксидная пленка хрома разрушается, и он реагирует практически со всеми неметаллами: кислородом, галогенами, серой, азотом, кремнием, углеродом, фосфором.

1.1. При взаимодействии хрома с галогенами образуются галогениды:

2Cr  +  3Cl2  → 2CrCl3

1.2. Хром реагирует с серой с образованием сульфида хрома:

2Cr  +  3S  → Cr2S3

1.3. Хром взаимодействует с фосфором. При этом образуется бинарное соединение – фосфид хрома:

Cr  +   P   →  CrP

1.4. С азотом хром реагирует при нагревании до 1000оС с образованием нитрида:

2Cr  +  N2   →   2CrN

1.5. Хром не взаимодействует с водородом.

1.6. Хром взаимодействует с кислородом с образованием оксида:

4Cr  +  3O2  →  2Cr2O3

2. Хром взаимодействует и со сложными веществами:

2.1. Хром реагирует с парами воды в раскаленном состоянии:

2Cr  +  3H2O (пар)  → Cr2O3  +  3H2

2.2. В ряду напряжений хром находится левее водорода и поэтому в отсутствии воздуха может вытеснить водород из растворов минеральных кислот (соляной и разбавленной серной кислоты), образуя соли хрома (II).

Например, хром бурно реагирует с соляной кислотой:

Cr   +  2HCl    →   CrCl2   +  H2

В присутствии кислорода образуются соли хрома (III):

4Cr   +   12HCl  +  3O2   →   4CrCl3   +  6H2O

2.3. При обычных условиях хром не реагирует с концентрированной серной кислотой из-за пассивации – образования плотной оксидной пленки. При нагревании реакция идет, образуются оксид серы (IV), сульфат хрома (III) и вода:

2Cr  +  6H2SO4   →   Cr2(SO4)3  +  3SO2  +  6H2O

2.4. Хром не реагирует при обычных условиях с концентрированной азотной кислотой также из-за пассивации.

Только при сильном нагревании концентрированная азотная кислота растворяет хром:

Cr  +  6HNO3   →   Cr(NO3)3  +  3NO2  +  3H2O

2.5. Растворы щелочей на хром практически не действуют.

2.6. Однако хром способен вытеснять многие металлы, например медь, олово, серебро и др. из растворов их солей.

Например, хром реагирует с хлоридом меди с образованием хлорида хрома (III) и меди:

2Cr   +   3CuCl2   →    2CrCl3   +  3Cu

Восстановительные свойства алюминия также проявляются при взаимодействии его с сильными окислителями: пероксидом натрия, нитратами и нитритами, хлоратами в щелочной среде.

Например, при сплавлении хрома с хлоратом калия в щелочи хром окисляется до хромата калия:

Cr  + KClO3  + 2KOH  →  K2CrO+ KCl  +  H2O

Хлорат калия и нитрат калия также окисляют хром:

2Cr  + KClO3   →   Cr2O3  +  KCl

2Cr  + 3KNO3   →   Cr2O3  +  3KNO2

Оксид хрома (III)

Способы получения

Оксид хрома (III) можно получить различными методами:

1. Термическим разложением гидроксида хрома (III):

2Cr(OH)3   →   Cr2O3   +  3H2O

2. Разложением дихромата аммония:

(NH4)2C2O7    →    Cr2O3   +   N2   +   4H2O

 3. Восстановлением дихромата калия углеродом (коксом) или серой:

2K2Cr2O7   +   3C     →   2Cr2O3   +   2K2CO +   CO2

K2Cr2O7   +   S    →     Cr2O3   +   K2SO4

Химические свойства

Оксид хрома (III) – типичный амфотерный оксид. При этом оксид химически довольно инертен. В высокодисперсном состоянии с трудом взаимодействует с кислотами и щелочами.

1. При сплавлении оксида хрома (III) с основными оксидами активных металлов образуются соли-хромиты.

Например, оксид хрома (III) взаимодействует с оксидом натрия:

Na2O  +  Cr2O3  → 2NaCrO2

2. Оксид хрома (III) взаимодействует с растворимыми основаниями (щелочами). При этом в расплаве образуются соли—хромиты, а в растворе реакция практически не идет. При этом оксид хрома (III) проявляет кислотные свойства.

Например, оксид хрома (III) взаимодействует с гидроксидом натрия в расплаве с образованием хромита натрия и воды:

2NaOH  + Cr2O3  → 2NaCrO+  H2O

3. Оксид хрома (III) не взаимодействует с водой.

4. Оксид хрома (III) проявляет слабые восстановительные свойства. В щелочных расплавах окислителей окисляется до соединений хрома (VI).

Например, оксид хрома (III) взаимодействует с нитратом калия в щелочной среде:

Cr2O3  +  3KNO3  +  4KOH   →  2K2CrO4  +   3KNO2   +   2H2O

Оксид хрома (III) окисляется бромом в присутствии гидроксида натрия:

Cr2O3  +  3Br2  +  10NaOH  →  2Na2CrO4  +   6NaBr   +   5H2O

Озоном или кислородом:

Сr2O3  +  O3  +  4KOH     →   2K2CrO4  +  2H2O

Cr2O3  +  3O2 +   4Na2CO3  →   2Na2CrO4  + 4CO2

Нитраты и хлораты в расплаве щелочи также окисляют оксид хрома (III):

Сr2O3  +  3NaNO3  +  2Na2CO3   →  2Na2CrO4  +  2CO2  +  3NaNO2

Cr2O3  +   KClO3    +   2Na2CO3    →    2Na2CrO4  +  KCl    +  2CO2

5. Оксид хрома (III) в высокодисперсном состоянии при сильном нагревании взаимодействует с сильными кислотами.

Например, оксид хрома (III) реагирует с серной кислотой:

Cr2O3   +  3H2SO4   →  Cr2(SO4)3   +  3H2O

6. Оксид хрома (III) проявляет слабые окислительные свойства при взаимодействии с более активными металлами.

Например, оксид хрома (III) реагирует с алюминием (термит):

2Al  +  Cr2O →  Al2O3  +  2Cr

Реакция очень экзотермическая, сопровождается выделением большого количества света:

Материал с сайта pikabu.ru

Если сжечь большой объем термита в тигле, то можно получить металлический хром:

Материал с сайта pikabu.ru

7. Оксид хрома (III) – твердый, нелетучий. А следовательно, он вытесняет более летучие оксиды (как правило, углекислый газ) из солей при сплавлении.

Например, из карбоната калия:

Cr2O3  +  K2CO3 → 2KCrO+  CO2

Оксид хрома (II)

Химические свойства

Оксид хрома (II) имеет основный характер, ему соответствует гидроксид хрома (II), обладающий основными свойствами.

1. При обычной температуре устойчив на воздухе, выше 100°С окисляется кислородом. Все соединения хрома (II) – сильные восстановители.

4CrO  +  O2     →   2Cr2O3

2. При высоких температурах оксид хрома (II) диспропорционирует:

3CrO   →   Cr  +  Cr2O3

3. Оксид хрома (II) не взаимодействует с водой.

4. Оксид хрома (II) проявляет основные свойства. Взаимодействует с сильными кислотами и кислотными оксидами.

Например, оксид хрома (II) взаимодействует с соляной кислотой:

CrO  +  2HCl   →  CrCl2  +  H2O

И с серной кислотой:

CrO  +  H2SO4   →   CrSO4  +  H2O

Оксид хрома (VI)

Оксид хрома (VI) CrO3 – темно-красное кристаллическое вещество. Гигроскопичен, расплывается на воздухе, малоустойчив, разлагается при нормальных условиях.

Способы получения

Оксид хром (VI) можно получить действием концентрированной серной кислоты на сухие хроматы или дихроматы:

Na2Cr2O7   +  2H2SO4  →  2CrO+ 2NaHSO4 + H2O

Химические свойства

Оксид хрома (VI) – кислотный. Сильно ядовит. Оксиду хрома (VI) соответствуют хромовая (H2CrO4) и дихромовая (H2Cr2O7) кислоты.

Изображение с портала chemres.ru

1. При взаимодействии оксида хрома (VI) с водой образуется хромовые кислоты:

CrO+  Н2O   →  Н2CrO4

2CrO+  Н2O  →   Н2Cr2O7

2. Оксид хрома (VI) проявляет кислотные свойства. Взаимодействует с основаниями и основными оксидами.

Например, оксид хрома (VI) взаимодействует с гидроксидом калия с образованием хромата калия:

CrO3 + 2KOH  → K2CrO4 + H2O

Или с оксидом лития с образованием хромата лития:

CrO3  +  Li2O   →   Li2CrO4

3. Оксид хрома (VI) – очень сильный окислитель: окисляет углерод, серу, иод, фосфор, превращаясь при этом в оксид хрома (III).

Например, сера окисляется до оксида серы (IV):

4CrO3  +  3S   →   2Cr2O3  +  3SO2

Оксид хрома (VI) также окисляет сложные вещества, например, сульфиты:

2CrO3  +   3K2SO3  +  3H2SO4  →  3K2SO4    +   Cr2(SO4)3    +  3H2O

И некоторые органические веществ, например, этанол:

4CrO3   +   C2H5OH   +   6H2SO4   →  2Cr2(SO4)2   +   2CO2   +   9H2O

Гидроксид хрома (III)

Гидроксид хрома (III) Cr(OH)3 – это твердое вещество серо-зеленого цвета.

Способы получения

1. Гидроксид хрома (III) можно получить действием раствора аммиака на соли хрома (III).

Например, хлорид хрома (III) реагирует с водным раствором аммиака с образованием гидроксида хрома (III) и хлорида аммония:

CrCl +  3NH3  +  3H2O   →   Cr(OH)3  +  3NH4Cl

2. Пропусканием углекислого газа, сернистого газа или сероводорода через раствор гексагидроксохромата калия:

K3[Cr(OH)6]  +  3CO2   →   Cr(OH)3↓   +   3KHCO3

Чтобы понять, как протекает эта реакция, можно использовать несложный прием: мысленно разбить сложное вещество K3[Cr(OH)6] на составные части: KOH и Cr(OH)3. Далее мы определяем, как реагирует углекислый газ с каждым из этих веществ, и записываем продукты их взаимодействия. Т.к. Cr(OH)3 не реагирует с СО2, то мы записываем справа Cr(OH)3  без изменения. Гидроксид калия реагирует с избытком углекислого газа с образованием гидрокарбоната калия

3. Гидроксид хрома (III) можно получить действием недостатка щелочи на избыток соли хрома (III).

Например, хлорид хрома (III) реагирует с недостатком гидроксида калия с образованием гидроксида хрома (III) и хлорида калия:

CrCl3  +  3KOH(недост)  →  Cr(OH)3↓ +  3KCl

4. Также гидроксид хрома (III) образуется при взаимодействии растворимых солей хрома (III) с растворимыми карбонатами, сульфитами и сульфидами. Сульфиды, карбонаты и сульфиты хрома (III) необратимо гидролизуются в водном растворе.

Например: бромид хрома (III) реагирует с карбонатом натрия. При этом выпадает осадок гидроксида хрома (III), выделяется углекислый газ и образуется бромид натрия:

2CrBr3  +  3Na2CO3  + 3H2O   →   2Cr(OH)3↓  +  3CO2↑ +  6NaBr

Хлорид хрома (III) реагирует с сульфидом натрия с образованием гидроксида хрома (III), сероводорода и хлорида натрия:

2CrCl3  +  3Na2S  +  6H2O  →   2Cr(OH)3  +  3H2S↑  +  6NaCl

Химические свойства

1. Гидроксид хрома (III) реагирует с растворимыми кислотами. При этом образуются средние соли.

Например, гидроксид хрома (III) взаимодействует с соляной кислотой с образованием хлорида хрома (III):

Cr(OH)3  +   3HCl  →   CrCl3  +  3H2O

2Cr(OH)3  +  3H2SO4   →  Cr2(SO4)3  +  6H2O

Cr(OH)3  +  3HBr  →   CrBr3  +  3H2O

2. Гидроксид хрома (III) взаимодействует с кислотными оксидами сильных кислот.

Например, гидроксид хрома (III) взаимодействует с оксидом серы (VI) с образованием сульфата хрома (III):

2Cr(OH)3  +  3SO3  →  Cr2(SO4)3  + 3H2O

3. Гидроксид хрома (III) взаимодействует с растворимыми основаниями (щелочами). При этом в растворе образуются комплексные соли. При этом гидроксид хрома (III) проявляет кислотные свойства.

Например, гидроксид хрома (III) взаимодействует с избытком гидроксидом натрия  с образованием гексагидроксохромата:

Cr(OH) +  3NaOH  →  Na3[Cr(OH)6]

4. Гидроксид хрома (III) разлагается при нагревании:

2Cr(OH)3  →  Cr2O3 + 3H2O

5. Под действием окислителей в щелочной среде переходит в хромат.

Например, при взаимодействии с бромом в щелочной среде гидроксид хрома (III) окисляется до хромата:

2Cr(OH)3  +  3Br2  +  10KOH   →  2K2CrO4  +   6KBr   +   8H2O

Гидроксид хрома (II)

Способы получения

1. Гидроксид хрома (II) можно получить действием раствора аммиака на соли хрома (II).

Например, хлорид хрома (II) реагирует с водным раствором аммиака с образованием гидроксида хрома (II) и хлорида аммония:

CrCl +  2NH3  +  2H2O   →   Cr(OH)2  +  2NH4Cl

2. Гидроксид хрома (II) можно получить действием щелочи на соли хрома (II).

Например, хлорид хрома (II) реагирует с гидроксидом калия с образованием гидроксида хрома (II) и хлорида калия:

CrCl2  +  2KOH  →  Cr(OH)2↓ +  2KCl

Химические свойства

1. Гидроксид хрома (II) проявляет основные свойства. В частности, реагирует с растворимыми кислотами.

Например, гидроксид хрома (II) взаимодействует с соляной кислотой с образованием хлорида хрома (II). Соли хрома (II) окрашивают раствор в синий цвет.

Cr(OH)2  +   2HCl  →   CrCl2  +  2H2O

2. Гидроксид хрома (II) взаимодействует с кислотными оксидами сильных кислот.

Например, гидроксид хрома (II) взаимодействует с оксидом серы (VI) с образованием сульфата хрома (II):

Cr(OH)2  +  SO3   →  CrSO4  + H2O

3. Гидроксид хрома (II) – сильный восстановитель.

Например, под действием кислорода воздуха гидроксид хрома (II)  окисляется до гидроксида хрома (III):

4Cr(OН)2  +  O2  +  2Н2О   →   4Cr(OН)3

Соли хрома

Соли хрома (II)

Все соли хрома (II) – сильные восстановители. В растворах окисляются даже кислородом воздуха.

Например, хлорид хрома (II) окисляется кислородом в растворе в присутствии щелочи до соединений хрома (III):

4CrCl2  +  O2  +  20KOH  +  2H2O  →   4K3[Cr(OH)6]  +  8KCl

Концентрированные кислоты-окислители (азотная и серная) также окисляют соединения хрома (II):

CrCl+ 4HNO3(конц) → Cr(NO3)3  + NO2↑ + 2HCl↑ + H2O

2CrCl2 + 4H2SO4(конц) → Cr2(SO4)3 + SO2↑ + 4HCl↑ +2H2O

Соли хрома (III)

Хром с валентностью III образует два типа солей:

  • Соли, в которых хром (III) является катионом. Например, хлорид хрома (III) CrCl3.
  • Соли, в которых хром (III) входит в состав кислотного остатка – хромиты и гидроксокомплексы хрома (III). Например, хромит калия, KCrO2. или гексагидроксохромат (III) калия K3[Cr(OH)6].

1. Соли хрома (III) проявляют слабые восстановительные свойства. окисляются под действием сильных окислителей в щелочной среде.

Например, бром в присутствии гидроксида калия окисляет хлорид хрома (III):

2CrCl3  +  3Br2   +  16KOH   →  2K2CrO4  +   6KBr   +  6KCl  +  8H2O

или сульфат хрома (III):

Cr2(SO4)3  +  3Br2   +  16NaOH  →  2Na2CrO4  +  6NaBr  +  3Na2SO4   +  8H2O

Пероксид водорода в присутствии щелочи также окисляет соли хрома (III):

2CrCl3  +  3H2O2   +   10NaOH   →  2Na2CrO4  +   6NaCl    +  8H2O

Cr2(SO4)3  +  3H2O2  +  10NaOH   →  2Na2CrO4  +  3Na2SO4  +  8H2O

Даже перманганат калия в щелочной среде окисляет соли хрома (III):

Cr2(SO4)3  +  6KMnO4   +  16KOH    →  2K2CrO4   +  6K2MnO4   +   3K2SO4  +  8H2O

Комплексные соли хрома (III) также окисляются сильными окислителями в присутствии щелочей.

Например, гексагидроксохроматы окисляются бромом в щелочи:

2Na3[Cr(OH)6]  +  3Br2  +  4NaOH  →  2Na2CrO4   +  6NaBr  +  8H2O

2K3[Cr(OH)6]  +  3Br2   +  4KOH   →  2K2CrO4  +  6KBr  +  8H2O

Оксид свинца (IV) также окисляет хромиты:

2KCrO2 + 3PbO2 + 8KOH  →  2K2CrO4 + 3K2PbO2 + 4H2O

2. Соли хрома (III) в щелочной среде образуют гидроксид хрома (III), который сразу растворяется, образуя гидроксокомплекс.

2CrCl3  +  6KOH  →   2Cr(OH)3  +   6KCl

Cr(OH)3  +  3KOH  →   K3[Cr(OH)6]

3. Более активные металлы вытесняют  хром (III) из солей.

Например, цинк реагирует с хлоридом хрома (III):

2CrCl3  +  Zn  →  2CrCl2  +  ZnCl2

Гидролиз солей хрома (III)

Растворимые соли хрома (III) и сильных кислот гидролизуются по катиону. Гидролиз протекает ступенчато и обратимо, т.е. чуть-чуть:

I ступень: Cr3+ + H2O = CrOH2+ + H+

II ступень: CrOH2+ + H2O = Cr(OH)2+ + H+

III ступень: Cr(OH)2+ + H2O = Cr(OH)+ H+

Однако  сульфиды, сульфиты, карбонаты хрома (III) и их кислые соли гидролизуются необратимо, полностью, т.е. в водном растворе не существуют, а разлагаются водой в момент образования.

Например, при сливании растворов солей хрома (III) и сульфита, гидросульфита, карбоната или сульфида натрия протекает взаимный гидролиз:

Cr2(SO4)3  +  6NaHSO3   →   2Cr(OH)3  +  6SO2  +  3Na2SO4

2CrBr3  +  3Na2CO3  + 3H2O   →   2Cr(OH)3↓  +  CO2↑ +  6NaBr

2Cr(NO3)3  +  3Na2CO3  +  3H2O  →   2Cr(OH)3↓  +  6NaNO3  +  3CO2

2CrCl3  +  3Na2CO3  +  3H2O  →  2Cr(OH)3↓  +  6NaCl  +  3CO2

Cr2(SO4)3  +  3K2CO3  +  3H2O  →   2Cr(OH)3↓  +  3CO2↑  +  3K2SO4

2CrCl3  +  3Na2S  +  6H2O →  2Cr(OH)3  +  3H2S↑  +  6NaCl

Более подробно про гидролиз можно прочитать в соответствующей статье.

Хромиты

Соли, в которых хром (III) входит в состав кислотного остатка (хромиты) — образуются из оксида хрома (III) при сплавлении с щелочами и основными оксидами:

Cr2O3 + Na2O → 2NaCrO2

Для понимания свойств хромитов их удобно мысленно разделить на два отдельных вещества.

Например, хромит натрия мы поделим мысленно на два вещества: оксид хрома (III) и оксид натрия.

NaСrO2 разделяем на Na2O и Cr2O3

При этом очевидно, что хромиты реагируют с кислотами. При недостатке кислоты образуется гидроксид хрома (III):

NaCrO2   +   HCl (недостаток)    +   H2O  →   Cr(OH)3   +   NaCl

В избытке кислоты гидроксид хрома (III) не образуется:

NaCrO2   +   4HCl (избыток)  →   CrCl3   +   NaCl   + 2H2O

NaCrO2  +  4HCl   →   CrCl3  +  NaCl  +  2H2O

NaCrO2  +  4HNO3    →   Cr(NO3)3  +  NaNO3  +  2H2O

2NaCrO2  +  4H2SO4    →   Cr2(SO4)3   +  Na2SO4  +  4H2O

Под действием избытка воды хромиты гидролизуются:

NaCrO2   +   2H2O  →  Cr(OH)3↓ +   NaОН

Соли хрома (VI)

Оксиду хрома (VI) соответствуют две кислоты – хромовая Н2CrO и дихромовая  Н2Cr2O7. Поэтому хром в степени окисления +6 образует два типа солей: хроматы и дихроматы.

Например, хромат калия K2CrO4 и дихромат калия K2Cr2O7.

1. Различить эти соли довольно легко: хроматы желтые, а дихроматы оранжевые. Хроматы устойчивы в щелочной среде, а дихроматы устойчивы в кислой среде.

При добавлении к хроматам кислот они переходят в дихроматы.

Например, хромат калия взаимодействует с серной кислотой и разбавленной соляной кислотой с образованием дихромата калия:

2K2CrO4 + H2SO4(разб.)  →   K2Cr2O7 + K2SO4 + H2O

2K2CrO4 + 2HCl(разб.)  →  K2Cr2O7 + 2KCl + H2O

И наоборот: дихроматы реагируют с щелочами с образованием хроматов.

Например, дихромат калия взаимодействует с гидроксидом калия с образованием хромата калия:

K2Cr2O +  2KOH  →  2K2CrO4 + H2O

Видеоопыт взаимных переходов хроматов и дихроматов при добавлении кислоты или щелочи можно посмотреть здесь.

2. Хроматы и дихроматы проявляют сильные окислительные свойства. При взаимодействии с восстановителями они восстанавливаются до соединений хрома (III).

В нейтральной среде хроматы и дихроматы восстанавливаются до гидроксида хрома (III).

Например, дихромат калия реагирует с сульфитом натрия в нейтральной среде:

K2Cr2O7  +  3Na2SO3  +  4H2O  →  2Cr(OH)3    +  3Na2SO4   +   2KOH

Хромат калия окисляет сульфид аммония:

2K2CrO4    +   3(NH4)2S    +   2H2O    →   2Cr(OH)3↓  +   3S↓   +    6NH3↑   +   4KOH

При взаимодействии с восстановителями в щелочной среде хроматы и дихроматы образуют комплексные соли.

Например, хромат калия окисляет гидросульфид аммония в щелочной среде:

2K2CrO4  +  3NH4HS  +  2H2O  +  2KOH   →  3S  +  2K3[Cr(OH)6]  +  3NH3

Хромат натрия окисляет сернистый газ:

2Na2CrO4   +  3SO2  +  2H2O  +  8NaOH  →  2Na3[Cr(OH)6]  +  3Na2SO4

Хромат натрия окисляет сульфид натрия:

2Na2CrO4   +  3Na2S   +  8H2O  →  3S  +  2Na3[Cr(OH)6]  +  4NaOH

При взаимодействии с восстановителями в кислой среде хроматы и дихроматы образуют соли хрома (III).

Например, дихромат калия окисляет сероводород в присутствии серной кислоты:

3H2S  +  K2Cr2O7   +  4H2SO4   →  K2SO4    +   Cr2(SO4)3   +   3S   +  7H2O

Дихромат калия окисляет йодид калия, фосфид кальция, соединения железа (II), сернистый газ,  концентрированную соляную кислоту:

K2Cr2O7  +  7H2SO4   +  6KI  →   Cr2(SO4)3    +   3I +  4K2SO4  +   7H2O

8K2Cr2O7  +  3Ca3P2   +  64HCl  →  3Ca3(PO4)2  +  16CrCl3  + 16KCl   +   32H2O

K2Cr2O7  +  7H2SO4  +  6FeSO4  →  Cr2(SO4)3  +  3Fe2(SO4)3   +  K2SO4  +  7H2O

K2Cr2O7  +  4H2SO4  +  3KNO2  →  Cr2(SO4)3   +  3KNO3   +  K2SO4   +  4H2O

K2Cr2O7  +   3SO2  +  8HCl   →  2KCl  +   2CrCl3    +   3H2SO4  +   H2O

K2Cr2O7   +  14HCl  →  3Cl2  +  2CrCl3     +   7H2O   +  2KCl

ICSC 1531 — ОКСИД ХРОМА (III)

ICSC 1531 — ОКСИД ХРОМА (III)








ОКСИД ХРОМА (III)ICSC: 1531
Октябрь 2004




CAS #: 1308-38-9
EINECS #: 215-160-9



ОСОБЫЕ ОПАСНОСТИПРОФИЛАКТИЧЕСКИЕ МЕРЫТУШЕНИЕ ПОЖАРА
ПОЖАР И ВЗРЫВНе горючее.В случае возникновения пожара в рабочей зоне, использовать надлежащие средства пожаротушения.







 НЕ ДОПУСКАТЬ ОБРАЗОВАНИЕ ПЫЛИ!
СИМПТОМЫПРОФИЛАКТИЧЕСКИЕ МЕРЫПЕРВАЯ ПОМОЩЬ
ВдыханиеКашель.Применять местную вытяжку или средства защиты органов дыхания.Свежий воздух, покой.
КожаЗащитные перчатки.Промыть кожу большим количеством воды или принять душ.
ГлазаПокраснение.Использовать защитные очки.Прежде всего промыть большим количеством воды в течение нескольких минут (снять контактные линзы, если это возможно сделать без затруднений), затем обратится за медицинской помощью.
ПроглатываниеНе принимать пищу, напитки и не курить во время работы.Прополоскать рот.







ЛИКВИДАЦИЯ УТЕЧЕККЛАССИФИКАЦИЯ И МАРКИРОВКА
Индивидуальная защита: Респиратор с сажевым фильтром, подходящий для концентрации вещества в воздухе. Смести просыпанное вещество в закрытые контейнеры. При необходимости, сначала намочить, чтобы избежать появления пыли.

Согласно критериям СГС ООН




Транспортировка
Классификация ООН

ХРАНЕНИЕ
УПАКОВКА


Исходная информация на английском языке подготовлена группой международных экспертов, работающих от имени МОТ и ВОЗ при финансовой поддержке Европейского Союза.
© МОТ и ВОЗ 2018


ОКСИД ХРОМА (III)ICSC: 1531



ФИЗИЧЕСКИЕ И ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Агрегатное Состояние; Внешний Вид

ОТ СВЕТЛОГО ДО ТЕМНОГО ЗЕЛЕНОГО ЦВЕТА ПОРОШОК. 

Физические опасности

 

Химические опасности

 

Формула: Cr2O3

Молекулярная масса: 152

Температура кипения: 4000°C
Температура плавления: 2435°C
Плотность: 5.22 g/cm³
Растворимость в воде: не растворяется 



ВОЗДЕЙСТВИЕ НА ОРГАНИЗМ И ЭФФЕКТЫ ОТ ВОЗДЕЙСТВИЯ

Пути воздействия

 

Эффекты от кратковременного воздействия

Может вызывать механическое раздражение глаз и дыхательных путей. 

Риск вдыхания

Вредная концентрация частиц в воздухе может достигаться быстро при распылении. 

Эффекты от длительного или повторяющегося воздействия

 



Предельно-допустимые концентрации

TLV: (как Cr(III), ингаляционная фракция): 0.003 mg/m3, как TWA.
EU-OEL: (как Cr(III)): 2 mg/m3 как TWA



ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА



ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ


Классификация ЕС


(ru)Ни МОТ, ни ВОЗ, ни Европейский Союз не несут ответственности за качество и точность перевода или за возможное использование данной информации.
© Версия на русском языке, 2018

Урок 12. медь. цинк. титан. хром. железо. никель. платина — Химия — 11 класс

Химия, 11 класс

Урок № 12. Медь. Цинк. Титан. Хром. Железо. Никель. Платина

Перечень вопросов, рассматриваемых в теме: урок посвящён изучению основных металлов побочной подгруппы или Б-группы: меди, цинка, титана, хрома, железа, никеля и платины, их физическим и химическим свойствам, способам получения и применению.

Глоссарий

Катализатор – вещество, которое ускоряет химическую реакцию.

Пассивация – переход металла в неактивное состояние из-за образования на его поверхности оксидной плёнки. Может усиливаться концентрированными кислотами.

Проскок электрона – отступление от общей для большинства элементов последовательности заполнения электронных оболочек.

Хромирование/никелирование – покрытие поверхности металла другим, более устойчивым, для предотвращения коррозии.

Цинковая обманка (ZnS) – сложно идентифицируемое соединение цинка, подверженное сильному влиянию примесей на ее внешний вид.

Основная литература: Рудзитис, Г. Е., Фельдман, Ф. Г. Химия. 10 класс. Базовый уровень; учебник/ Г. Е. Рудзитис, Ф. Г, Фельдман – М.: Просвещение, 2018. – 224 с.

Дополнительная литература:

1. Рябов, М.А. Сборник задач, упражнений и тесто по химии. К учебникам Г.Е. Рудзитис, Ф.Г. Фельдман «Химия. 10 класс» и «Химия. 11 класс»: учебное пособие / М.А. Рябов. – М.: Экзамен. – 2013. – 256 с.

2. Рудзитис, Г.Е. Химия. 10 класс : учебное пособие для общеобразовательных организаций. Углублённый уровень / Г.Е. Рудзитис, Ф.Г. Фельдман. – М. : Просвещение. – 2018. – 352 с.

Открытые электронные ресурсы:

  • Единое окно доступа к информационным ресурсам [Электронный ресурс]. М. 2005 – 2018. URL: http://window.edu.ru/ (дата обращения: 01.06.2018).

ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО ИЗУЧЕНИЯ

Медь

Электронная конфигурация

Медь является металлом, расположенным в I группе побочной подгруппе и имеет следующую электронную конфигурацию:

1s2

Рисунок 1 – Электронная конфигурация атома меди

Мы видим, что у меди наблюдается проскок электрона – отступление от общей для большинства элементов последовательности заполнения электронных оболочек. По принципу наименьшей энергии электронные орбитали должны заполняться в следующем порядке:

1s → 2s → 2p → 3s → 3p → 4s → 3d …

Но для некоторых атомов энергетически более выгодно иметь наполовину (5 электронов, дальше увидим у хрома) или полностью заполненную (10 электронов, как у меди) 3d-орбиталь.

Медь имеет две валентности: 1 и 2 и проявляет степени окисления +1 и +2.

Физические свойства

Медь обладает следующими физическими свойствами

Таблица 1 – Основные физические свойства меди

Свойство

Значение

Цвет

Светло-розовый

Структура

Тягучая, вязкая, легко прокатывается

Температура плавления, °С

1083

Нахождение в природе

В природе медь встречается в самородном виде, а также в составе некоторых минералов:

  • медный блеск, Cu2S;
  • куприт, Cu2O;
  • медный колчедан, CuFeS;
  • малахит, (CuOH)2CO3.

Способы получения меди

Основными способами получения меди являются:

  1. Восстановление коксом и оксидом углерода (II). Таким образом получают медь из куприта:

Cu2O + С = 2Сu + CO

Cu2O + CO = 2Cu + CO2

  1. Обжиг в специальных печах до оксидов. Данный способ подходит для сульфидных и карбонатных руд.
  2. Электролиз. Единственный из перечисленных способов, который позволяет получить медь без примесей.

Химические свойства

При комнатной температуре медь не вступает в реакции с большинством соединений. При повышенной температуре ее реакционная способность резко возрастает.

Реакции с простыми веществами:

2Cu + O2 = 2CuO

2Cu + Cl2 = 2CuCl2

Cu + S = CuS

Реакции со сложными веществами:

Cu + 2H2SO4(конц) = CuSO4 + SO2↑ +2H2O

Cu + 4HNO3(конц) = Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O

3Cu + 8HNO3(разб) = 3Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O

Применение

Широкое применение находит как сама медь, так и её соединения. В чистом виде она используется для производства проводов, кабелей, теплообменных аппаратов, а также входит в состав многих сплавов.

Соединения меди, например, медный купорос CuSO4∙5H2O используется для защиты растений, а гидроксид меди является качественным реагентом для определения альдегидной группы у органических соединений, а также наличия глицерина (дает голубое окрашивание раствора).

Цинк

Электронная конфигурация

Цинк является металлом, расположенным в II группе побочной подгруппе, и имеет следующую электронную конфигурацию:

Рисунок 2 – Электронная конфигурация атома цинка

В связи с тем, что 4s-орбиталь заполнена, цинк может находиться в единственной степени окисления, равной +2.

Физические свойства

Цинк обладает следующими физическими свойствами

Таблица 2 – Основные физические свойства цинка

Свойство

Значение

Цвет

Голубовато-серебристый

Структура

Хрупок

Температура плавления, °С

419,5

Нахождение в природе

В природе цинк встречается только в связанном состоянии, а именно в цинковом шпате ZnCO3 и цинковой обманке ZnS. Свое название цинковая обманка получила за то, что его сложно идентифицировать, поскольку он может выглядеть совершенно по-разному: быть различного цвета и структуры в зависимости от посторонних примесей.

Способы получения цинка

Чистый цинк получают обжигом с последующим восстановлением:

ZnS + O2 = ZnO + SO2

ZnO + C = Zn + CO↑

Химические свойства

Цинк является довольно устойчивым металлом, поскольку на воздухе покрывается оксидной пленкой, и в дополнение практически не взаимодействует с водой при нормальных условиях. Но так же, как и медь, становится более активным при повышении температуры.

Реакции с простыми веществами:

2Zn + O2 = 2ZnO

2Zn + Cl2 = 2ZnCl2

Zn + S = ZnS

Реакции со сложными веществами:

Zn + 2NaOH(крист) = NaZnO2 + H2

Zn + 2NaOH + 2H2O = Na2[Zn(OH)4] + H2

Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2

Применение

Цинк является коррозионно-устойчивым металлом, поэтому он нашёл применение в производстве защитных покрытий металлов, гальванических элементов, а также как компонент сплавов.

Титан

Электронная конфигурация

Титан является элементом IV группы побочной подгруппы и имеет следующее электронное строение:

Рисунок 3 – Электронная конфигурация атома титана

Данная конфигурация позволяет атому титана проявлять две степени окисления: +2 и +4.

Физические свойства

Титан обладает следующими физическими свойствами:

Таблица 3 – Основные физические свойства титана

Свойство

Значение

Цвет

Серебристо-белый

Структура

Высокая прочность и взякость

Температура плавления, °С

1665

Нахождение в природе

В природе титан можно найти в составе таких минералов, как:

  • титаномагнетит, FeTiO3∙Fe3O4;
  • ильменит, FeTiO3;
  • рутил, TiO2.

Способы получения титана

В связи с тем, что в природе не существует титановых руд, человеку приходится извлекать его путём хлорирования рудных концентратов с их последующим восстановлением с помощью магния или натрия.

TiCl4 + 2Mg = Ti + 2MgCl2

Для удаления примесей магния и его соли полученную смесь продуктов нагревают под вакуумом.

Химические свойства

Титан является очень активным металлом, но его оксидная пленка не даёт ему взаимодействовать при нормальных условиях ни с морской водой, ни даже с «царской водкой». Поэтому все реакции протекают при повышенных температурах.

Реакции с простыми веществами:

Ti + 2Cl2 = TiCl4

Ti + O2 = TiO2

Азотная кислота действует на титан только в форме порошка, в то время как разбавленная серная кислота реагирует с металлом:

2Ti + 3H2SO4 = Ti2(SO4)3 + 3H2

Применение

Титан и его сплавы отличает не только коррозионная стойкость, но и лёгкость, прочность. В связи с этим он активно используется при построении космических ракет, самолётов, подлодок и морских судов. Титан не взаимодействует с тканями организмов, из-за чего используется в хирургии.

Хром

Электронная конфигурация

Хром находится в IV группе побочной подгруппе и имеет следующее электронное строение:

Рисунок 4 – Электронная конфигурация атома хрома

Так как для атома хрома энергетически более выгодно иметь наполовину заполненную 3d-орбиталь, у него, как и у меди, наблюдается проскок электрона, что позволяет ему находиться в степенях окисления от +1 до +6, но наиболее устойчивыми являются +2, +3, +6.

Физические свойства

Хром обладает следующими физическими свойствами:

Таблица 4 – Основные физические свойства хрома

Свойство

Значение

Цвет

Серебристо-белый с металлическим блеском

Структура

Твердый

Температура плавления, °С

1890

Нахождение в природе

В природе большая часть хрома заключена в составе хромистого железняка Fe(CrO2)2. Иногда может встречаться в виде оксида хрома (III) и других соединениях.

Способы получения хрома

Из хромистого железняка путем восстановлением углем при высоких температурах получают смесь железа и хрома – феррохром:

FeO + Cr2O3 + 3C = Fe + 2Cr + 3CO↑

Для получения чистого хрома проводят восстановление оксида хрома (III) алюминием:

Cr2O3 + 2Al = 2Cr + Al2O3

Химические свойства

Как и все вышеописанные металлы, хром покрыт оксидной плёнкой, которую трудно растворить даже сильными кислотами. Благодаря ней он обладает высокой стойкости к коррозии, поэтому начинает реагировать с разбавленными растворами кислот лишь спустя время. Концентрированные кислоты, такие как HNO3 и H2SO4, пассивируют оксидную пленку (укрепляют ее).

Применение

Благодаря своей коррозионной стойкости, хром используют в качестве защитных покрытий (хромируют поверхности металлов и сплавов). Также используется для создания легированных сталей, речь о которых пойдет в следующем уроке.

Железо

Железо – металл, с которым мы чаще всего сталкиваемся в нашей жизни, поэтому переоценить его значимость для человека невозможно. Он является самым распространенным после алюминия и составляет 5% земной коры. Теперь перейдем к рассмотрению его строения и свойств.

Электронная конфигурация

Железо находится в VII группе Б-подгруппе и имеет такое электронное строение, которое позволяет ему находиться в двух степенях окисления: +2 и +3. Конечно, в теории железо может выступать в качестве шестивалентного металла, но из-за пространственных затруднений ему не удается образовать такое количество связей. Поэтому такое состояние является неустойчивым для данного металла.

Рисунок 5 – Электронная конфигурация атома железа

Физические свойства

Железо обладает следующими физическими свойствами:

Таблица 5 – Основные физические свойства железа

Свойство

Значение

Цвет

Серебристо-белый

Структура

Мягкий, пластичный

Температура плавления, °С

1539

Нахождение в природе

 Встречается железо в виде различных соединений: оксидов, сульфидов, силикатов. В свободном виде железо находят в метеоритах, изредка встречается самородное железо (феррит) в земной коре как продукт застывания магмы.

Способы получения железа

Существует множество способов получения железа, и отличаются они друг от друга степенью его чистоты и требуемым типом конечного продукта.

  1. Восстановлением из оксидов (железо пирофорное).
  2. Электролизом водных растворов его солей (железо электролитическое).
  3. Разложением пентакарбонила железа Fe(CO)5 при нагревании до t 250°С.
  4. Методом зонной плавки (получение особо чистого железа).
  5. Технически чистое железо (около 0,16% примесей углерода, кремния, марганца, фосфора, серы и др.) выплавляют, окисляя компоненты чугуна в мартеновских сталеплавильных печах и в кислородных конверторах.
  6. Сварочное или кирпичное железо получают, окисляя примеси малоуглеродистой стали железным шлаком или путём восстановления руд твёрдым углеродом.

Химические свойства

Под воздействием высоких температур железо взаимодействует с простыми веществами:

2Fe + 3O2 = Fe2O3 ∙FeO

В ходе данной реакции происходит получение смеси оксидов, которую иногда записывают в виде общей формулы Fe3O4.

2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3

Fe + S = FeS

Взаимодействует с разбавленными кислотами, причем с соляной кислотой происходит образование соли только двухвалентного железа:

Fe + 2HCl(разб) = FeCl2 + H2

При комнатной температуре железо пассивируется концентрированными кислотами, но при высоких температурах вступает в реакцию окисления:

2Fe + 6H2SO4(конц) = Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O

Вступает в реакцию обмена с солями, образованными катионами более слабых металлов:

Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu↓

Применение

Про области применения железа можно говорить достаточно долго, поэтому выделим основные направления:

  1. В связи с его способностью быстро намагничиваться, его используют в трансформаторах и электромоторах.
  2. Основная масса железа расходуется на производство различных сплавов, таких как чугун и сталь.

Никель и платина

Далее стоит обратить на два металла: никель и платина. Как нам известно, они имеют схожие области применения, но отличаются по цене и качеству, потому предлагаю сравнить их.

Электронная конфигурация

Электронное строение металлов выглядит следующим образом:

Ni …3s2 3p6 3d8 4s2

Характерные степени окисления: + 2 и +3, но последняя является неустойчивой.

Pt …5s2 5p6 5d9 6s1

Характерные степени окисления: + 2 и +4.

Физические свойства

Таблица 5 – Основные физические свойства железа

Свойство

Значение

Ni

Pt

Цвет

Серебристо-белый

Белый

Структура

Очень твердый

Пластичный

Температура плавления, °С

1453

1769

Химические свойства

Никель при повышенных температурах реагирует с галогенами с образованием солей, и с кислородом с образованием оксида никеля (II), в то время как платина очень устойчива к любым взаимодействиям. Реагирует с серой и галогенами в мелкораздробленном виде.

Никель медленно взаимодействует с разбавленными кислотами, когда платина реагирует только с «царской водкой».

Применение

Оба металла активно используются в переработке нефти в качестве катализаторов.

Катализатор – вещество, которое ускоряет химическую реакцию.

Каждые 2-3 года закупаются тонны реагентов, в составе которых всего несколько десятых процента платины или никеля, но именно они определяют их стоимость.

Также они используются в составе высококачественных сплавов, а никель – как антикоррозионное покрытие.

ПРИМЕРЫ И РАЗБОР РЕШЕНИЙ ЗАДАЧ ТРЕНИРОВОЧНОГО МОДУЛЯ

  1. Решение задачи на вычисление количества исходного реагента.

Условие задачи: При растворении меди в растворе концентрированной азотной кислоты выделилось 2 л газа. Вычислите массу прореагировавшей меди.

Шаг первый. Напишем уравнение реакции и определим, какой газ выделился, расставим коэффициенты.

Cu + 4HNO3(конц) = Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O

Шаг второй. Вычислим количество вещества газа:

Шаг третий. Вычислим количество вещества меди:

По уравнению реакции: n(Cu) = 0,5n(NO2), тогда

n(Cu) = 0,5 ∙ 0,089 = 0,044 (моль)

Шаг четвёртый. Вычислим массу меди:

m(Cu) = 0,044 ∙ 46 = 2,024 (г)

Ответ: 2,024 (г).

  1. Решение задачи на выход продукта.

Условия задачи: при обжиге 8,515 г сульфида цинка с последующим восстановлением оксида с помощью угля выделилось 3,45 л газа. Рассчитайте выход реакции обжига, если выход реакции восстановления равен 60%.

Шаг первый. Запишем уравнения реакций и вычислим молярные массы компонентов:

ZnS + O2 = ZnO + SO2

ZnO + C = Zn + CO↑

M (ZnO) = 81 г/моль

Шаг второй. Вычислим количество вещества газа:

Шаг третий. Вычислим массу оксида цинка:

Так как выход реакции составил 60%, то

n (ZnO) = 0,6n (CO) = 0,6 ∙ 0,154 = 0,0924 (моль)

Шаг четвёртый. Вычислим массу оксида цинка:

Шаг пятый. Вычислим выход реакции:

Ответ: 87, 89%.

Хром | Химические свойства

Хром

Внешняя электронная конфигурация атома хрома 3d54s1. В соединениях обычно проявляет степени окисления +2, +3, +6, среди них наиболее устойчивы Сr3+; известны отдельные соединения, в которых хром имеет степени окисления +1, +4, +5. Хром химически малоактивен. При обычных условиях устойчив к кислороду и влаге, но соединяется с фтором, образуя CrF3. Выше 600 °С взаимодействует с парами воды, давая Сr2О3; азотом — Cr2N, CrN; углеродом — Сr23С6, Сr7С3, Сr3С2; серой — Cr2S3.

Пассивированный азотной кислотой хром, в отличие от металла без защитного слоя, не растворяется в разбавленных серной и соляной кислотах даже при длительном кипячении в растворах этих кислот, тем не менее, в определенный момент начинается быстрое растворение, сопровождающееся вспениванием от выделяющегося водорода – из пассивной формы хром переходит в активированную, не защищенную пленкой оксида:

Cr + 2HCl = CrCl2 + H2

Если в процессе растворения добавить азотной кислоты, то реакция сразу прекращается – хром снова пассивируется.

При нагревании металлический хром соединяется с галогенами, серой, кремнием, бором, углеродом и некоторыми другими элементами:

Cr + 2F2 = CrF4 (с примесью CrF5)

2Cr + 3Cl2 = 2CrCl3

2Cr + 3S = Cr2S3

При нагревании хрома с расплавленной содой на воздухе, нитратами или хлоратами щелочных металлов получаются соответствующие хроматы(VI):

2Cr + 2Na2CO3 + 3O2 = 2Na2CrO4 + 2CO2.

В зависимости от требуемой степени чистоты металла существует несколько промышленных способов получения хрома.

Возможность алюмотермического восстановления оксида хрома(III) была продемонстрирована еще Фридрихом Вёлером в 1859 однако в промышленном масштабе этот метод стал доступен, как только появилась возможность получения дешевого алюминия. Промышленное алюмотермическое получение хрома началось с работ Гольдшмидта, которому впервые удалось разработать надежный способ регулирования сильно экзотермического (а, следовательно, взрывоопасного) процесса восстановления:

Cr2O3 + 2Al = 2Cr + 2Al2O3.

В растворах наиболее устойчивы соединения хрома (III). В этой степени окисления хрому соответствуют как катионная форма, так и анионные формы, например, существующий в щелочной среде анион [Cr(OH)6]3-.

При окислении соединений хрома (III) в щелочной среде образуются соединения хрома (VI):

2Na3[Cr(OH)6] + 3H2O2 = 2Na2CrO4 + 2NaOH + 8H2O.

Хрому (VI) отвечает ряд существующих только в водных растворах кислот: хромовая h3CrO4, дихромовая H2Cr2O7, трихромовая H3Cr3O10 и другие, которые образуют соли — хроматы, дихроматы, трихроматы и т. д.

Соединения хрома (III) — сильные окислители, например:

K2Cr2O7 + 14НСl = 2CrCl3 + 2KCl + 3Cl2 + 7H2O.

МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПЛЕНОК ОКСИДА ХРОМА В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ | Опубликовать статью ВАК, elibrary (НЭБ)

Родионова Н.А.1, Шмидко И.Н.2, Родионов Е.В.3

1Кандидат физико-математических наук, 2Соискатель, Институт физики полупроводников им.В.Е.Лашкарева Национальной Академии наук Украины, 3Аспирант, Национальный университет пищевых технологий Украины.

МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПЛЕНОК ОКСИДА ХРОМА В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ

Аннотация

В данной работе рассматриваются пленки оксидокарбидов хрома, получаемые по достаточно простой технологии из металлорганических соединений пиролизом последних на поверхности упрочняемого материала в присутствии окислителя.

Рассматривается влияние технологических факторов, а именно температуры пиролиза исходного МОС соединения, соотношения металлорганическое соединение – окислитель.

Ключевые слова: оксидокарбид хрома, металлоорганические соединения

Rodionova N.A.1, Shmidko I.N.2, Rodionov E.V.3

1PhD in Physics and Mathematics, 2Postgraduate student, V.E. Lashkaryov Institute of Semiconductor Physics, National Academy of Science of Ukraine, 3Postgraduate student, National University Of Food Technologies of Ukraine

MECHANICAL PROPERTIES OF CHROMIUM OXIDE FILMS DEPENDING ON THE TECHNOLOGICAL FACTORS

Abstract

This paper discusses the  chromium oxidokarbid films, obtained by relatively simple technology of organometallic compounds by means of their pyrolysis on the surface of reinforcement material in the presence of an oxidant.

We consider the effect of technological factors such as temperature of pyrolysis of source MOC compound, ratio of organometallic compound – oxidant.

Keywords: chromium oxidokarbid, organometallic compounds

Производство приборов, работающих в условиях повышенных воздействий внешних факторов предполагает использование мате­риалов, способных работать в экстремальных условиях. Это особенно актуально для приборов, использующихся в космической технике, получение и применение таких материалов обуславливается необ­ходимостью использования их свойств, способных оставаться стабиль­ными при эксплуатации в широком диапазоне внешних воздействий

Известно, что получаемые из металлоорганических соединений (МОС) пленки имеют ряд положительных свойств:

  • стойкость при их эксплуатации в условиях агрессивных сред,
  • повышенная устойчивость при механических воздействиях, а также хорошая плотность осадков и величина адгезии к различным подложкам,
  • термоустойчивость.

Эти пленки в виде карбидов хрома (Cr7C3) применяются для полу­чения матриц и пресс-форм в автомобилестроении, фотошаблонов и масок в производстве печатных плат электронной техники а также как износоустойчивые при нанесении на режущий инструмент.

В процессе осаждения с повышением температуры хром интен­сивно вступает во взаимодействие с углеродом и углеродосодержащими радикалами, кислородом, что характеризуется с точки зрения термодинамики уменьшением свободной энергии процесса.

Целью работы является исследование механических свойств пиролитических пленок, получаемых термораспадом металлоорганического соединения хрома в окислительной среде, для этого были получены пленки на специально сконструированной установке с различным сос­тавом исходных компонентов МОС-окислитель от 10:1 до 1:1, на металлических подложках и подложках из пористого никеля.

Подготовленные подложки размещались в реакционной камере ус­тановки, где на них термическим разложением определенного состава исходных компонентов МОС-окислитель, получали слои с заданными свойствами. Полученные образцы подвергались отжигу выше температуры распада хроморганического соединения до 9000С.

Твердость того или иного материала в определенной степени отражает его физические характеристики внутреннего состояния, за­висит от состава и структуры конкретного материала. В частности, твердость является функцией величины структурных напряжений в пленке, а также зависит от условий получения. Для пленок из металлоорганических соединений хрома характерно увеличение твердости при больших температурах распада, термообработка полученных пленок увеличивает твердость за счет дополнительного образования карбидов.

Характерно, что увеличение твердости происходит в результате того, что повышается количество искажающих кристаллическую решет­ку и увеличивающих микронапряжения факторов. Оказалось, что самый высокий уровень микронапряжений возникает при  повышенном содержа­нии в хроме углерода. Однако, с увеличением твердости, как следст­вие происходит увеличение хрупкости хромовых пленок.

Для сравнения – твердость пленок из МОС хрома изменяется от 600 до 2000 кг/мм2, в то время как гальванические пленки хрома имеют твердость порядка 70 – 90 кг/мм2.

Установлено, что содержание углерода колеблется от 0,3 до 13%. Увеличение твердости хромовых пленок можно получить вводя и другие элементы, например, молибден или ванадий, при этом микротвердость достигает 2100 – 2300 кг/мм2 и даже 2700 кг/мм2 на образцах предварительно покрытых никелем.

Величина микротвердости пиролитических хромовых пленок опре­делялась с помощью микротвердомера ПМТ-З. Для уменьшения влияния подложки на величину твердости пленки её изготавливают из стали. Наличие комплекса положительных свойств пиролитических пленок хро­ма дает возможность использовать их в различных областях техники. Для исследования этих свойств применялись методики, используемые при испытаниях материалов в космическом приборостроении, такие исследования проводились с целью применения положительных свойств пиролитических пленок при изготовлении приборов различного функ­ционального назначения.

Испытания проводились с целью проверки механической прочности оптических параметров на образцах, подложки которых изготавливались из нержавеющей стали, алюминия, пористого никеля после нанесения плёнок черного хрома, полученных термораспа­дом в окислительной среде: после воздействия агрессивных сред, термических воздействий и определения износоустойчивости.

Измерения проводились на специальном оборудовании в соответст­вии с программой лабораторно-отработанных испытаний (ЛОИ).

По результатам измерений микротвердости построена зависи­мость от исходных компонентов МОС-окислитель, которая приведена на Рис.1, из которой видно, что при увеличении окисной фазы в осажденной пленке, например, до состава 1:1, микротвердость её уменьшается Рис.2, так как кислород несколько лучше растворяется в хроме и его охрупчивающее действие менее эффективно.

Однако, из приведенной зависимости на Рис.1 следует, что незначительные добавки окислителя (соотношение исходных компонентов МОС-окислитель 10:1) в процессе термораспада повышают микротвердость пленки до 2100 кг/мм2 [5]. По данным электронных микроскопических исследований можно сделать вывод, что незна­чительное введение окислителя в процессе получения карбидной пленки еще не приводит к образованию химических соединений хрома, а вносит значительные искажения в структуре образующего карбида хрома. Это, по-видимому, приводит к увеличению микротвердости получаемой пленки. Дальнейшее образование и увеличение окисной фазы в пленке приводит к её разрыхлению и как следствие – паде­нию микротвердости.

Увеличение микротвердости при незначительных добавках окисли­теля было использовано для получения износоустойчивых осадков на режущем инструменте, износоустойчивость которых повышалась в 5-6 раз.

Рис. 1 – Зависимость микротвердости оксикарбида хрома от состава

Рис. 2 – Зависимость твердости осажденного хрома от характера слоев

Механические свойства оксикарбидохромовых пленок.

Испытания проводились на образцах из нержавеющей стали и пористом никеле, покрытых пиролитической оксикарбидохромовой пленкой. Состав исходных компонентов МОС-окислитель выбран 3:1, толщина пленки 8-10 мкм.

Результаты испытаний приведены в таблице 1, из которой следует:

  • Коэффициент диффузного отражения изменяется от 2,2 до 3,4% при этом наблюдаются хорошие результаты по параметру сцепления (адгезии), отрыв происходил когезионно по припою.
  • Наблюдалась хорошая устойчивость при воздействии температуры в вакуумной среде до 10000С, на воздухе до 4000С без измене­ния своих первоначальных свойств по механическим и оптическим характеристикам.
  • Воздействие линейных и ударных перегрузок до 207 g не вызывает механических повреждений оксикарбидохромовой пленки.
  • Аналогичные результаты получены при климатических испытаниях и испытаниях в условиях агрессивных сред.

Таблица 1 – Результаты механических испытаний.

Процесс термораспада металлоорганического соединения (МОС) хрома в окислительной среде связан с образованием сложных структур, включающих окисные и карбидные группы фаз расположенные в опре­деленной последовательности друг относительно друга.

Рентгеновскими и электронографическими исследованиями установлено, что такое взаимное расположение фаз в большей мере зависит от концентрации исходных компонентов МОС-окислитель, например, для состава 1:1 в пленке присутствует в основном оксидные группы фаз. Поскольку в составе пленки могут находится различные соединения хрома, а также хром в свободном состоянии, то выделяясь по границам зерен, он может придавать пленке опре­деленные физикомеханические свойства. Этим, по-видимому, можно объяснить повышенные значения износоустойчивости, стойкости к агрессивным средам, а также увеличение адгезионных свойств пиролитических пленок хрома.

Наличие в отдельных составах пленок карбидов хрома еще больше увеличивает её механические параметры. Если на границах зерен происходит выделение оксидных фаз хрома, то наблюдается измене­ние электрофизических свойств пиролитических пленок в сторону увеличения удельного сопротивления.

Таким образом, изменение состава исходных компонентов МОС-окислитель, а также введение дополнительных добавок (кислород воздуха, ацетилацетонат алюминия) приводит к значительному изменению физикомеханических свойств, получаемых оксикарбидохромовых пленок: удельное сопротивление, микротвердость, адгезия, стойкость к агрессивным средам.

Механические испытания образцов пленок черного хрома на раз­личных подложках по техническим заданиям приборов, работающих в сложных условиях внешней среды и механических перегрузок, показали возможность использования их в технологических процес­сах при изготовлении оптических и оптоэлектронных приборов, а также как износоустойчивые и стойкие к агрессивным средам, пленки, имеющие следующие функциональные особенности:

  • Светопоглощающие для работы в условиях агрессивных сред и механических перегрузок с интегральным коэффициентом поглощения 97-98% в видимой области и 80% в ИК области спектра.
  • Проводящие с удельным сопротивлением ρ = 10 – 103 Ом*см
  • Износоустойчивые пленки на режущем инструменте (обработка вязких и твердых материалов Ni, Ti, Mo и их сплавов) при незначительных добавках окислителя в процессе термораспада хроморганического соединения.

Литература

  1. Слушков А.М., Петров Б.И., Левин К.П. Газофазное получение новых функциональных материалов и пленок. I Украинская республиканская конференция, Ужгород, 1989, вып.1., с.33.
  2. Глезер A.M. Аморфные и нанокристаллические структуры: сходства, различия, взаимные переходы. Рос. хим. журнал. 2002,Т.46, №5, с. 57-63.
  3. Шмидко И.Н., Родионов Е.В. Влияние технологических факторов на механические свойства пленок оксида хрома. Труды IV-й международной Самсоновской Конференции “Материаловедение тугоплавких соединений”, Киев, Украина, 2014 г., с.121
  4. Салахова Р.К. Влияние легирующих добавок молибдена и ванадия на свойства хромовых покрытий Cr(III). 6-я Международная конференция Покрытия и обработка поверхности. Сборник тезисов докладов. 2009 г., с.120-122

References

  1. Slushkov A.M., Petrov B.I., Levin K.P. Gazofaznoe poluchenie novyh funkcional’nyh materialov i plenok. I Ukrainskaja respublikanskaja konferencija, Uzhgorod, 1989, vyp.1., s.33.
  2. Glezer A.M. Amorfnye i nanokristallicheskie struktury: shodstva, razlichija, vzaimnye perehody. Ros. him. zhurnal. 2002,T.46, №5, s. 57-63.
  3. Shmidko I.N., Rodionov E.V. Vlijanie tehnologicheskih faktorov na mehanicheskie svojstva plenok oksida hroma. Trudy IV-j mezhdunarodnoj Samsonovskoj Konferencii “Materialovedenie tugoplavkih soedinenij”, Kiev, Ukraina, 2014 g., s.121
  4. Salahova R.K. Vlijanie legirujushhih dobavok molibdena i vanadija na svojstva hromovyh pokrytij Cr(III). 6-ja Mezhdunarodnaja konferencija Pokrytija i obrabotka poverhnosti. Sbornik tezisov dokladov. 2009 g., s.120-122

Хром (Cr, Chromium) — влияние на организм, польза и вред, описание

История хрома

Первое упоминание о хроме, как о самостоятельном элементе встречается в трудах М.В. Ломоносова 1763 года, после того, как металл открыли Березовском месторождении золотой руды. Автор называл его красной свинцовой рудой. Соединения хрома имеют разнообразные окраски, видимо, поэтому элементы присвоили название хром – от греческого χρῶμα – краска, цвет.

Общая характеристика хрома

Хром является элементом побочной подгруппы VI группы IV периода в периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева, имеет атомный номер 24 и атомную массу 51,966. Принятое обозначение – Cr (от латинского Chromium).

Нахождение в природе

Хром распространён в земной коре, самые известные соединения – хромит и крокоит. Месторождения хрома находятся в ЮАР, Турции, Зимбабве, Армении, Индии и на Среднем Урале в России.

Физические и химические свойства

Хром является твёрдым металлом (часто его называют чёрным металлом), имеет бело-голубой цвет и одну из самых высоких твёрдостей.

Суточная потребность в хроме

Необходимая суточная дозировка в хроме для детей составляет от 11 до 35 мкг в зависимости от возраста, для женщин необходимо получать 50-70 мкг хрома в сутки, во время беременности потребность вырастает до 100-120 мкг. Взрослые здоровые мужчины должны получать 60-80 мкг хрома в день, при активных занятиях спортом или иных физических нагрузках суточная дозировка составляет 120-200 мкг.

Продукты питания богатые хромом

Основные поставщики хрома в организм человека – говяжья печень и пивные дрожжи, далее следуют картофель в мундире, помидоры, брокколи, редис и зелёный лук, говядина и куриное мясо, хлеб из муки грубого помола, зёрна пшеницы, чёрный перец, есть хром в кукурузном масле и морепродуктах, сыре, тунце, скумбрии и сельди, фруктах и ягодах, бобовых продуктах и некоторых крупах – перловке и манке.

Признаки нехватки хрома

Признаками недостатка хрома в организме человека являются:

  • бессонница и быстрая утомляемость,
  • головная боль и тревожность,
  • повышение уровня «плохого» холестерина,
  • дрожь и снижение чувствительности конечностей,
  • истощение и выпадение волос.

Признаки избытка хрома

Избыточное содержание хрома в организме характеризуется аллергическими реакциями и воспалительными процессами, возникают язвочки на слизистых, нервные расстройства и нарушения в деятельности печени и почек.

Полезные свойства хрома и его влияние на организм

Хром играет важную роль в жизнедеятельности человека, принимает участие в липидном и углеродном обменах, способствует выведению «плохого» холестерина и отвечает за переработку жировых отложений, тем самым поддерживая вес в норме. Способность хрома замещать йод играет важнейшую роль для щитовидной железы, также хром незаменим для профилактики остеопороза, укрепляя костную ткань. Хром стимулирует процессы регенерации тканей – сохраняет в генах наследственную информацию.

Применение хрома в жизни

Основное применение хром нашёл в металлургической промышленности, где его используют для повышения твёрдости и коррозийной стойкости сплавов, в процессе хромирования, также применяется в авиакосмической отрасли промышленности.

Автор: Виктория Н. (специально для Calorizator.ru)
Копирование данной статьи целиком или частично запрещено.

Хром — Информация об элементе, свойства и использование

Расшифровка:

Химия в ее элементе: хром

(Promo)

Вы слушаете «Химию в ее элементе», представленную вам Chemistry World, журналом Королевского химического общества.

(Конец промо)

Meera Senthilingam

На этой неделе элемент, который придает блеск и ценность минералам благодаря красочным характеристикам его соединений.

Christopher Blanford

В западном мире яркая история хрома начинается, что вполне уместно, на дальнем конце видимого спектра с красно-оранжевого минерала, который был назван его первооткрывателем 18-м сибирским красным свинцом. геолог века Иоганн Леманн. Хотя до создания периодической таблицы Менделеева к тому времени еще оставалось почти столетие, ученые всего мира быстро открывали новые элементы — 30% встречающихся в природе элементов были впервые изолированы между 1775 и 1825 годами.Именно в середине этой волны открытий, более чем через 35 лет после того, как был впервые обнаружен сибирский красный свинец, французский химик Луи Воклен показал, что этот минерал, теперь известный как крокоит, содержит ранее неизвестный химический элемент.

Для выделения хрома Воклену потребовалось несколько шагов. Сначала он смешал раствор крокоита с карбонатом калия, чтобы осадить свинец. Затем он разложил лимонно-желтый промежуточный хромат в кислоте и, наконец, удалил связанный кислород путем нагревания с углеродом, оставив после себя элементарный хром.

Название этого нового элемента обсуждалось его друзьями, которые предложили «хром» от греческого слова «цвет» из-за окраски его соединений. Хотя он сначала возражал против этого названия, потому что сам металл не имел характерного цвета, мнение его друзей победило.

Когда Воклен представил свой бледно-серый металл Французской академии наук, он прокомментировал хрупкость металла, устойчивость к кислотам и неспособность расплавиться. Он считал, что эти свойства делают его слишком трудным для работы и, таким образом, ограничивают его применение в качестве металла.Однако он предположил, что соединения хрома будут широко использоваться в качестве красивых ярко окрашенных пигментов. Просматривая изображения соединений хрома в Википедии, можно увидеть весь спектр цветов: темно-красный оксид хрома (VI), оранжево-красный хромат свинца, ярко-желтый хромат натрия, блестящий хром-зеленый (это оксид хрома (III)), голубой хром. (II) хлорид и фиолетовый безводный хлорид хрома (III). Последнее из этих соединений проявляет удивительные свойства при гидратации. Его цвет меняется между бледно-зеленым, темно-зеленым и фиолетовым в зависимости от того, сколько из шести координационных центров иона хрома занято хлоридом, а не водой.

Из всех этих пигментов выделяется один из них. Я химик, который родился, вырос и получил образование на Среднем Западе Соединенных Штатов, поэтому знаковые желтые школьные автобусы в Северной Америке были знакомыми достопримечательностями. Желтый хром, также известный как «желтый школьный автобус», был принят в 1939 году для всех школьных автобусов США, чтобы обеспечить высокую контрастность и видимость в сумерки. Тем не менее, присутствие токсичного свинца и шестивалентного хрома, известных Эрин Брокович, привело к тому, что он был в значительной степени заменен семейством азокрасителей, известных как пигментные желтые, хотя хромовый желтый все еще используется в некоторых морских и промышленных применениях.

Из всех природных образований хрома мне больше всего нравятся драгоценные камни, след элемента которых добавляет яркости. Как корунд, берилл и кризоберилл, эти оксиды металлов являются бесцветными и малоизвестными минералами. Но добавьте немного хрома, и они станут рубином, изумрудом и александритом.

Химический инструмент теории кристаллического поля, который моделирует электронную структуру комплексов переходных металлов, обеспечивает удивительно точный способ описания и предсказания источника и изменчивости цвета в соединениях хрома.В рубине, который представляет собой оксид алюминия, в котором несколько частей на тысячу ионов алюминия заменены ионами хрома (III), атомы хрома окружены шестью атомами кислорода. Это означает, что атомы хрома сильно поглощают свет в фиолетовой и желто-зеленой областях. Мы видим, что это в основном красный цвет с небольшим количеством синего, что в лучшем случае дает характерный цвет голубиной крови лучших рубинов.

Ион Cr3 + примерно на 26% больше, чем ион Al3 +, который он заменяет. Таким образом, когда к оксиду алюминия добавляется больше хрома, октаэдрическая среда вокруг хрома искажается, и две полосы поглощения смещаются в сторону красного цвета.В оксиде алюминия, в котором от 20 до 40% атомов алюминия заменены на хром, поглощенные и прошедшие цвета меняются местами, и мы видим этот комплекс как зеленый, превращая синтетический рубин в зеленый сапфир.

Мой следующий драгоценный камень, изумруд, изготовлен из оксида кремния, алюминия и бериллия. Он имеет такую ​​же замену иона хрома на ион алюминия и аналогичное искаженное октаэдрическое расположение кислорода вокруг хрома, придающее изумрудам их характерный зеленый цвет, как у зеленых сапфиров.

Из драгоценных камней хрома александрит мне больше всего нравится. Его камни сильно плеохроичны. То есть они поглощают волны разной длины в зависимости от направления и поляризации падающего на них света. Итак, в зависимости от ориентации драгоценного камня цвет александрита варьируется от красно-оранжевого до желтого и изумрудно-зеленого. Его цвет также меняется в зависимости от того, рассматривается ли он при дневном свете или в теплых красных тонах свечей. При переходе от дневного света к свету свечи лучшие экземпляры меняют цвет с ярко-зеленого на огненно-красный.Мелкие драгоценные камни меняют цвет от тускло-зеленого до мутно-кроваво-красного.

За пределами этой радуги соединений хрома хром помогает предотвратить особенно нежелательный цвет: коричневый ржавчина. В коррозионно-стойких или «нержавеющих» сталях не менее 11% массы составляет хром. Легированный хром реагирует с кислородом, образуя прозрачный наноскопический слой оксида, который создает барьер для дальнейшего проникновения кислорода и, таким образом, предотвращает появление румяных хлопьевидных продуктов окисления железа.

Учитывая такое широкое использование комплексов хрома, неудивительно, что я скажу вам, что менее половины процента производимого хрома составляет хром в его элементарной форме.Так что в некоторой степени предсказание Воклена два столетия назад об ограниченной полезности элементарного хрома оказалось верным. С другой стороны, первая картина хрома (после драгоценных камней, конечно) — это когда он находится в своей металлической форме, например, для зеркальной коррозии и износостойких «хромовых» поверхностей шарикоподшипников и блестящих серебристых отделка деталей автомобиля.

Meera Senthilingam

Он блестящий и красочный, а также устойчивый к коррозии и износу.Не думаю, что я бы сказал, что хром имеет ограниченное применение, не так ли? Это был Кристофер Бланфорд из Оксфордского университета со сложной и яркой химией хрома. На следующей неделе планетарный элемент.

Брайан Клегг

Мы настолько знакомы с ураном и плутонием, что легко не заметить, что они названы в честь седьмой и девятой планет солнечной системы. (По крайней мере, Плутон был девятой планетой, пока не лишился своего статуса в 2006 году.) Между этими планетами находится Нептун, а промежуток между двумя элементами оставляет место для их относительно невоспетого кузена, нептуния — элемента номер 93 в периодической шкале. Таблица.В июне 1940 года американские физики Эдвин Макмиллан и Филип Абельсон, работающие в Радиационной лаборатории Беркли, написали статью, описывающую реакцию урана, которая была обнаружена при бомбардировке его нейтронами с помощью циклотронного ускорителя частиц. Примечательно, что открыто опубликованная статья Беркли покажет первый шаг к преодолению одного из самых больших препятствий на пути создания атомной бомбы.

Meera Senthilingam

И Брайан Клегг расскажет, как это препятствие было преодолено в программе Chemistry in its Element на следующей неделе.А пока я Мира Сентилингам, и спасибо за внимание.

(промо)

(конец промо)

хром | Использование, свойства и факты

Хром (Cr), химический элемент 6-й группы (VIb) периодической таблицы Менделеева, твердый металл серо-стального цвета, который требует полировки и используется в сплавах для повышения прочности и коррозионной стойкости. Хром был открыт (1797) французским химиком Николя-Луи Вокленом и выделен как металл год спустя; он был назван в честь его разноцветных соединений.Зеленый цвет изумруда, змеевика, хромовой слюды и красный цвет рубина обусловлены небольшим количеством хрома. Название элемента хром (от греческого chrmos, «цвет») означает ярко выраженную и разнообразную окраску соединений хрома.

хром

Свойства хрома.

Британская энциклопедия, Inc.

Британская викторина

118 Названия и символы из таблицы Менделеева

Периодическая таблица Менделеева состоит из 118 элементов.Насколько хорошо вы знаете их символы? В этой викторине вам будут показаны все 118 химических символов, и вам нужно будет выбрать название химического элемента, который представляет каждый из них.

Свойства элемента
атомный номер 24
атомный вес 51,9961
точка плавления 1890 ° C (3434 ° F)
точка кипения 2,482 ° C ( 4500 ° F)
удельный вес 7.20 (28 ° C)
степени окисления +2, +3, +6
электронная конфигурация [Ar] 3d 5 4s 1

Возникновение, использование, и свойства

Хром — элемент, который содержится в относительно большом количестве в земной коре; свободный металл никогда не встречается в природе. Большинство руд состоит из минерала хромита, идеальная формула которого — FeCr 2 O 4 . Он широко распространен в естественных отложениях, обычно загрязненных кислородом, магнием, алюминием и кремнеземом; содержание хрома в них колеблется от 42 до 56 процентов.Одно из основных применений хрома — это сплавы черных металлов, для которых чистый металл не требуется. Соответственно, хромит часто восстанавливают углеродом в печи, получая сплав феррохром, который содержит железо и хром в соотношении атомов приблизительно от 1 до 2.

Для получения чистого хрома сначала хромит обрабатывают расплавленной щелочью и кислородом, превращая весь хром превращается в хромат щелочного металла, последний растворяется в воде и в конечном итоге осаждается в виде дихромата натрия, Na 2 Cr 2 O 7 .Затем дихромат восстанавливают углеродом до полуторного оксида хрома, Cr 2 O 3 , и этот оксид, в свою очередь, восстанавливают алюминием с получением металлического хрома.

Хром добавляют к железу и никелю в форме феррохрома для получения сплавов, которые отличаются высокой стойкостью к коррозии и окислению. Используется в небольших количествах, хром твердеет. Нержавеющие стали — это сплавы хрома и железа, в которых содержание хрома колеблется от 10 до 26 процентов.Хромовые сплавы используются для производства таких продуктов, как маслопроводы, отделка автомобилей и столовые приборы. Хромит используется как огнеупор и как сырье для производства хромовых химикатов.

Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту.
Подпишитесь сейчас

Белый, твердый, блестящий и хрупкий металл, чрезвычайно устойчивый к обычным коррозионным реагентам; это сопротивление объясняет его широкое использование в качестве гальванического защитного покрытия. При повышенных температурах хром соединяется непосредственно с галогенами или с серой, кремнием, бором, азотом, углеродом или кислородом.(Для дополнительной обработки металлического хрома и его производства см. Обработка хрома.)

Природный хром состоит из смеси четырех стабильных изотопов: хрома-52 (83,76 процента), хрома-53 (9,55 процента), хрома-50 (4,31 процента). процентов) и хром-54 (2,38 процента). Металл парамагнитен (слабо притягивается к магниту). Он существует в двух формах: объемно-центрированной кубической (альфа) и гексагональной плотноупакованной (бета). При комнатной температуре хром медленно растворяется в соляной и разбавленной серной кислотах.Некоторые окислители образуют тонкий слой инертного оксида на металле, что делает его пассивным также для разбавленных минеральных кислот, таких как серная, азотная или холодная царская водка. При обычных температурах металл не реагирует на морскую воду, влажный или сухой воздух.

Крупнейшие производители хрома включают ЮАР, Индию, Казахстан и Турцию.

Основные соединения

Наиболее распространенные степени окисления хрома: +6, +3 и +2. Однако известно несколько стабильных соединений в состояниях +5, +4 и +1.

В степени окисления +6 наиболее важными частицами, образованными хромом, являются хромат CrO 4 2- и дихромат Cr 2 O 7 2- ионы. Эти ионы составляют основу ряда промышленно важных солей. Среди них хромат натрия Na 2 CrO 4 и дихромат натрия Na 2 Cr 2 O 7 , которые используются при дублении кожи, при обработке поверхности металлов и в качестве катализаторов в различных промышленных предприятиях. процессы.

Хром образует несколько коммерчески ценных кислородных соединений, наиболее важным из которых является оксид хрома, обычно называемый триоксидом хрома или хромовой кислотой, CrO 3 , в котором хром находится в степени окисления +6. Оранжево-красное кристаллическое вещество хромовая кислота постепенно разжижается при воздействии влажного воздуха. Обычно его получают обработкой дихромата натрия серной кислотой. Хромовая кислота используется в основном для хромирования, но также используется в качестве красителя в керамике.Это мощный окислитель, который может бурно реагировать с некоторыми органическими материалами, но такие растворы часто используются путем контролируемого окисления в органическом синтезе.

Другим важным кислородным соединением является оксид хрома, также известный как полуторный оксид хрома или оксид хрома, Cr 2 O 3 , в котором хром находится в степени окисления +3. Его получают прокаливанием бихромата натрия в присутствии углерода или серы. Оксид хрома представляет собой зеленый порошок и широко используется в качестве пигмента; его гидратная форма, известная как зеленый цвет Гинье, используется, когда требуется химическая и термостойкость.

Эрик Грегерсен

Узнайте больше в этих связанных статьях Britannica:

  • обработка хрома

    Обработка хрома, подготовка руды для использования в различных продуктах. Хром (Cr) — это блестящий твердый тугоплавкий металл, плавящийся при 1857 ° C (3375 ° F) и кипящий при 2672 ° C (4842 ° F).В чистом виде он устойчив к обычной коррозии, поэтому применяется в качестве гальванического защитного…

  • Азия: ферросплавы

    азиатских стран с запасами хрома включают Турцию, Филиппины, Индию, Иран и Пакистан; Запасы также находятся на северо-западе Казахстана.Марганец находится в изобилии, с большими запасами в Закавказье, Средней Азии, Сибири и Индии; Китайские резервы также значительны. Южный Китай имеет исключительно большие месторождения вольфрама. Вольфрам…

  • Южная Африка: ресурсы и сила

    … крупнейший производитель платины и хрома, которые добываются в таких центрах, как Рюстенбург и Стилпорт на северо-востоке, и становятся все более значимыми с экономической точки зрения.Обширные месторождения минералов платиновой группы и хрома расположены в основном к северу от Претории. Провинция Северный Кейп содержит большинство крупных месторождений…

Физико-химические свойства хрома

Ниже приведены физические и химические свойства хрома. Свяжитесь с нами для получения дополнительной информации или запроса ценового предложения.

A. Коррозионная стойкость

Хром с гальваническим покрытием обладает отличной устойчивостью к различным агрессивным средам.В следующей таблице содержится общее руководство по его совместимости с некоторыми коррозионными материалами. В коррозию вовлечено так много факторов, как наличие взвешенных материалов в корродирующем веществе, скорость коррозии или просто качество пластины, что эта таблица является только общим ориентиром. Предусмотрительность с предложением, чтобы испытания проводились в реальных условиях эксплуатации до принятия проектных решений. Для получения помощи или информации о коррозионных веществах, не указанных в списке, обратитесь в U.Лаборатория S Chrome.

R — обычно полностью стойкий
SA — небольшое или слабое воздействие, следует тестировать
NR — не рекомендуется

Если не указано иное, неорганические материалы испытывали в 10% водных растворах при 25 ° C (77 ° F).

КОРРОДЕНТ СОПРОТИВЛЕНИЕ КОРРОДЕНТ СОПРОТИВЛЕНИЕ
Уксусная кислота ледяная R Молоко R
Уксусная кислота, 50% водн. R Монохлоруксусная кислота R
Воздух горячего окисления R Азотная кислота R
Воздух горячего редуцирования R Нефть сырая R
Хлорид алюминия, 50% водн. NR Олециновая кислота R
Сульфат алюминия (квасцы) 25% водн. SA Пальмитиновая кислота R
Аммиак, вода R Целлюлоза, сульфитная R
Хлорид аммония, водный SA Фенол R
Анилина гидрохлорид SA Фиталиновая кислота SA
Хлорид бария, водный R Фосфорная кислота, 85% SA
Пиво R Пикриновая кислота, водный R
Безойная кислота R Пластмассы, винил R
Тесто для печенья и хлеба R Пластмассы, меламин или мочевина формальдегид R
Масляная кислота SA Пластмассы, полиэтилен или полипропилен R
Хлорид кальция, водный SA Пластмассы, ацеталь SA
Гипохлорит кальция, водн. NR Хлорид калия, водный R
Двуокись углерода R Пропионовая кислота SA
Дисульфид углерода R Каучук, смешанный или вулканизируемый, натуральный R
Хлор влажный газ NR Мыло R
Хромовая кислота, водн. SA Хлорид натрия, водный R
Хромовый хлорид, водный SA Карбонат натрия, водный R
Citirc Acid, Aq SA Гидроксид натрия, водн. R
Хлорид меди, водный NR Гипохлорит натрия, водн. NR
Нитрат меди, водн. SA Пар насыщенный R
Сульфат меди, водн. R Стеариновая кислота R
Дихлоруксусная кислота NR Янтарная кислота SA
Этилен газообразный R Сульфаниловая кислота SA
Хлорид железа, водный SA Сера расплавленная R
Сульфат железа, водн. SA Диоксид серы влажный R
Соки фруктовые кислые R Серная кислота 96% NR
Стекло расплавленное R Смола расплавленная R
Клей копытный горячий R Трихлоруксусная кислота NR
Соляная кислота, водный NR Трихлорэтилен R
Плавиковая кислота, водный NR Виски и вино R
Йод твердый и парообразный NR Цинк расплавленный SA
Чернила печатные R Хлорид цинка, водн. NR
Молочная кислота SA

Б.Твердость

Твердость при вдавливании (кг / мм²)

Алюминий, тип 1100 h28 70
цинк 100
Сталь мягкая холоднокатаная 150
Латунь, твердость 70-30 165
Нержавеющая сталь, тип 304 165
Никель, блестящий гальванический 300
Нержавеющая сталь, закаленная тип 410 375
Сталь инструментальная закаленная 450
Хром гальванический 1200 (RC70)

С.Коэффициент трения скольжения

Твердая сталь на твердой стали — сухой 0,42
-масляный 0,03
Хром на твердой стали -сухая 0,15
-масляный 0,03
Мягкая сталь на мягкой стали -сухая 0.57
-масляный 0,09
Никель на мягкой стали -сухая 0,64
-масляный 0,18
Хром на низкоуглеродистой стали -сухая 0,16
-масляный 0,05
Твердая сталь на баббите -сухая 0.33
-масляный 0,16
Мягкая сталь на чугуне -сухая 0,23
-масляный 0,13
Хром на чугуне -сухая 0,15
-масляный 0,03
Алюминий на алюминии -сухая 1.4
-масляный нет в наличии
Мягкая сталь на алюминии -сухая 0,47
-масляный нет в наличии

D. Коэффициент линейного расширения

8,1 X 10 —6 см / см / ° C
4,5 X 10 —6 дюйм / дюйм / ° F

СРАВНЕНИЕ С ДРУГИМИ МАТЕРИАЛАМИ

Материал см / см / ° C при 20 ° C дюйм / дюйм / ° F при 68 ° F
Алюминий (99.9+) 22,5 х 10 —6 12,5 X 10 —6
Латунь (70Cu-30zn) 19,8 X 10 —6 11 х 10 —6
Чугун (серый) 10,44 х 10 —6 5,8 X 10 —6
Хром 8,1 Х 10 —6 4,5 X 10 —6
Монель (70Ni-30Cu) 14.4 X 10 —6 8 х 10 —6
Сталь (1040) 11,34 х 10 —6 6,3 х 10 —6
Сталь (нержавеющая 18Cr-8Ni) 9,0 X 10 —6 5 х 10 —6
Титан (99,0%) 8,55 х 10 —6 4,75 х 10 —6

ВАРИАЦИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ

Диапазон температур, C Коэффициент линейного расширения см / см / ° C
20-400 8.4 X 10 —6
20-600 9,2 х 10 —6
20-800 9,8 X 10 —6
20-1050 11,0 X 10 —6

Хром

Химический элемент хром относится к переходным металлам. Он был открыт в 1780 году Николя Луи Воклен.

Зона данных

Зона данных

Классификация: Хром — переходный металл
Цвет: серебристо-серый
Атомный вес: 51.996
Состояние: цельный
Температура плавления: 1907 o C, 2180 K
Температура кипения: 2670 o C, 2943 K
Электронов: 24
Протонов: 24
Нейтроны в наиболее распространенном изотопе: 28
Электронные оболочки: 2,8,13,1
Электронная конфигурация: [Ар] 3d 5 4s 1
Плотность при 20 o C: 7.19 г / см 3

Показать больше, в том числе: тепла, энергии, окисления, реакций,
соединений, радиусов, проводимости

Атомный объем: 7,23 см 3 / моль
Состав: bcc: объемно-центрированный кубический
Твердость: 8,5 МОС
Удельная теплоемкость 0,45 Дж г -1 К -1
Теплота плавления 21.0 кДж моль -1
Теплота распыления 397 кДж моль -1
Теплота испарения 339,5 кДж моль -1
1 st энергия ионизации 652,8 кДж моль -1
2 nd энергия ионизации 1592 кДж моль -1
3 rd энергия ионизации 2987.2 кДж моль -1
Сродство к электрону 64,3 кДж моль -1
Минимальная степень окисления–2
Мин. общее окисление нет. 0
Максимальное число окисления 6
Макс. общее окисление нет. 3
Электроотрицательность (шкала Полинга) 1,66
Объем поляризуемости 11.6 Å 3
Реакция с воздухом нет
Реакция с 15 M HNO 3 пассивированный
Реакция с 6 M HCl мягкий, ⇒ H 2 , CrCl 3
Реакция с 6 М NaOH
Оксид (оксиды) CrO 2 , CrO 3 , Cr 2 O 3 (хромия) + нестехич.
Гидрид (ы) CrH
Хлорид (ы) CrCl 2 , CrCl 3
Атомный радиус 140 вечера
Ионный радиус (1+ ион)
Ионный радиус (2+ ионов) 90.17:00
Ионный радиус (3+ иона) 75,5 вечера
Ионный радиус (1-ионный)
Ионный радиус (2-ионный)
Ионный радиус (3-ионный)
Теплопроводность 93,9 Вт м -1 K -1
Электропроводность 7,9 x 10 6 См -1
Температура замерзания / плавления: 1907 o C, 2180 K

Хром.Фото Томихандорфа.

Открытие хрома

Доктор Дуг Стюарт

Хром был открыт в 1780 году французским химиком Николя Луи Вокленом в Париже. Он обнаружил этот элемент в образце минерала «сибирский красный свинец», который сейчас известен как крокоит (хромат свинца).

Он кипятил измельченный минерал с карбонатом калия, чтобы получить карбонат свинца и желтый раствор калиевой соли хромовой кислоты.

Воклен был убежден дальнейшими экспериментами с раствором, что он нашел новый металл.

В 1781 году ему удалось выделить металл. Первоначально он удалил свинец из минерального образца путем осаждения соляной кислотой. Затем Воклен получил оксид испарением и, наконец, выделил хром, нагревая оксид в угольной печи. (1), (2) .

Воклен также обнаружил небольшое количество хрома в рубинах и изумрудах.

Воклен открыл бериллий в 1798 году.

Хром был назван от греческого слова «chroma», что означает цвет, потому что он образует множество разноцветных соединений.

Переходные металлы хорошо известны своими многоцветными ионами. Вот забавное изменение цвета с Cr +6 (оранжевый) на Cr +3 (зеленый). Дихромат аммония горит и образует оксид хрома (III).

Внешний вид и характеристики

Вредные воздействия:

Металлический хром является важным микроэлементом, но шестивалентный хром Cr (VI) очень токсичен и канцероген.

Характеристики:

Хром — это серебристый, блестящий, очень твердый металл, который можно отполировать до зеркального блеска.Он также не имеет запаха, вкуса и пластичен.

Металл образует на воздухе тонкое защитное оксидное покрытие. При нагревании горит с образованием зеленого оксида хрома Cr 2 O 3 .

Использование хрома

Хром используется в нержавеющей стали и других сплавах. Хромирование, например, на автомобилях и велосипедах, дает гладкую серебристую поверхность, которая очень устойчива к коррозии.

Металл также широко используется в качестве катализатора.

Соединения хрома ценятся как пигменты за их яркий зеленый, желтый, красный и оранжевый цвета.

Численность и изотопы

Изобилие земной коры: 102 частей на миллион по весу, 40 частей на миллион по молям

Солнечная система изобилия: 20 частей на миллион по весу, 0,4 частей на миллион по молям

Стоимость, чистая: 32 доллара за 100 г

Стоимость, оптом: 0,28 доллара за 100 г

Источник: Хром не встречается в природе как свободный элемент, но встречается в форме руд. Основная руда хрома — хромит FeCr 2 O 4 .

Для коммерческого выделения металла хромитовая руда окисляется до оксида хрома (III) (Cr 2 O 3 ). Затем металл получают нагреванием оксида в присутствии алюминия или кремния.

Изотопы: Хром имеет 21 изотоп, период полураспада которых известен, с массовыми числами от 42 до 63. Встречающийся в природе хром представляет собой смесь четырех изотопов, и они находятся в указанном процентном соотношении: 50 Cr (4,3%), 52 Cr (83,8%), 53 Cr (9.5%) и 54 Cr (2,4%).

Список литературы
  1. Мэри Эльвира Уикс, Открытие элементов V., Журнал химического образования, март 1932 г., стр. 470.
  2. Per Enghag, Энциклопедия элементов: технические данные, история, обработка, приложения., Стр. 577-578, John Wiley and Sons, 2004
Процитируйте эту страницу

Для онлайн-ссылки скопируйте и вставьте одно из следующего:

  Chromium 
 

или

  Факты об элементе Chromium 
 

Чтобы процитировать эту страницу в академическом документе, используйте следующую ссылку, соответствующую требованиям MLA:

 «Хром». Chemicool Periodic Table. Chemicool.com. 16 октября 2012 г. Интернет.
. 

Открытие, свойства и применение хрома и его соединений

Основная область применения хрома — феррохром с содержанием 95.2%. Другие области применения имеют лишь небольшие объемы: литейное производство — 2,4%, химикаты — 1,6%, огнеупоры — 0,8%.

Металлургия

Хром отличается высокой коррозионной стойкостью и твердостью. Важным достижением стало открытие, что сталь можно сделать очень устойчивой к коррозии и обесцвечиванию, добавив хром для образования нержавеющей стали. Это применение, наряду с гальваникой хрома, в настоящее время является наиболее объемным применением металла. Хром и феррохром производятся из рудного хромита (см.раздел Алюминотермическое восстановление).

Карбиды хрома — материалы большого технического значения. На фазовой диаграмме Cr-C присутствуют три карбида с составами Cr 3 C 2 , Cr 7 C 3 и Cr 23 C 6 (см. Также раздел Карботермическое восстановление). Cr 3 C 2 используется в качестве добавки при производстве твердых сплавов WC-Co, действуя как очень эффективный ингибитор роста зерна [14]. Cr 3 C 2 в качестве основного карбида для твердых сплавов является единственным из трех важных карбидов хрома.Помимо WC, он часто используется при приготовлении покрытий методом термического напыления [15]. Карботермическая реакция Cr 2 O 3 с различными типами углерода (технический углерод, активированный уголь и графит) была исследована микро- и лабораторными методами [16]. Стехиометрические смеси были рассчитаны для образования Cr 3 C 2 согласно

$$ 3 {\ text {Cr}} _ {2} {\ text {O}} _ {3} + \, 13 {\ text {C}} \ to \, 2 {\ text {Cr}} _ {3} {\ text {C}} _ ​​{2} + \, 9 {\ text {CO}}.

$

Технический углерод был обнаружен как тип углерода с наивысшей реакционной способностью. Выраженный рост зерен характерен для температуры реакции выше 1200 ° C (см. Раздел «Термодинамические расчеты»).

Электролитическое производство хрома в лаборатории

  1. 1.

    «Хромовая кислота» (см. Раздел «Дальнейшие применения») смешивается с деионизированной водой с образованием раствора с концентрацией 250 г л -1 .К раствору добавляют серную кислоту, чтобы поддерживать уровень концентрации SO 4 2- на уровне 2,5 г л -1 .

  2. 2.

    Приготовленный раствор подается в электролизер. Ячейка изготовлена ​​из ПВХ (поливинилхлорида) с футеровкой из армированного волокном полимера, имеет анод из сплава Pb-Ag (99: 1) и катод из нержавеющей стали.Температура жидкости в ячейке поддерживается на уровне около 39 ° C за счет циркуляции жидкости в ячейке через титановый теплообменник. Напряжение ячейки и плотность тока поддерживаются на соответствующем уровне.

  3. 3.

    Через 24 ч работы ячейки катод вынимают из ячейки и промывают деионизированной водой. Отложения хрома с катода удаляются с последующей обработкой азотной кислотой для удаления прилипших примесей, промывкой водой и, наконец, сушкой.Высушенные хлопья хрома используются в готовом виде или измельчаются в шаровой мельнице из нержавеющей стали до желаемого размера частиц.

Хромовое гальваническое покрытие

Хромированные поверхности получают на других металлах путем гальваники и хромирования. http://www.youtube.com/watch?v=RJ6j6YjJrHY.

Декоративное гальваническое покрытие (толщина 0,13–1,3 мкм) (рис. 28) обычно наносится на никель.

Рис.28

Декоративное хромирование на мотоцикл

Покрытие

«Hard» (толщина 5–250 мкм) используется из-за его износостойкости и низкого коэффициента трения.Для этих типов покрытия используются растворы «хромовой кислоты».

Пигменты и красители

Федеральный закон США требует, чтобы школьные автобусы, помимо мигалок и устройств безопасности, были окрашены в «желтый школьный автобус». Этот цвет был специально разработан для использования в школьных автобусах в Северной Америке в 1939 году. В настоящее время этот цвет официально известен в США и Канаде как «глянцевый желтый для национальных школьных автобусов» (рис. 29). До того, как был разработан стандартный желтый цвет школьного автобуса, школьные автобусы были чисто желтого цвета, более близкого к цвету лимона.Ученые обнаружили, что люди могут видеть желтые объекты в своем периферийном поле в 1,24 раза лучше, чем красные. В отличие от красного, желтый также легче заметить в темноте. Пигмент, используемый для этого цвета, долгое время был «хромово-желтый», монохромат свинца, PbCrO 4 (рис. 19). Пигмент обычно получали путем смешивания растворов нитрата свинца, Pb (NO 3 ) 2 , и хромата калия, K 2 CrO 4 , и фильтрования осадка хромата свинца.«Желтый хром» не разлагается на фото, но имеет тенденцию к потемнению из-за образования Cr 2 O 3 .

Рис.29

Школьный автобус в США окрашен в желтый хром

Использование «желтого хрома» сократилось из-за проблем, связанных с окружающей средой и безопасностью. Его заменили органические пигменты или неорганические альтернативы, не содержащие свинца. Пирохлор ниобия и олова (NTP), Sn 2 Nb 2 O 7 , представляет собой запатентованный (US 8,192,541) пигмент, который обеспечивает выдающиеся яркие и непрозрачные матовые камни и чистые оттенки.Это первая высокоэффективная альтернатива, обладающая колористическими и атмосферостойкими характеристиками, обеспечивающая жизнеспособную замену хромату свинца в широком спектре приложений с высокими требованиями (http://www.shepherdcolor.com/Products/NTP-Yellow/).

Состав минерального пирохлора можно описать формулой натрия, кальция, оксида ниобия, гидроксида фторида, (Na, Ca) 2 Nb 2 O 6 (O, OH, F). Однако пирохлор также является более широким термином для кристаллической структуры пирохлора (пространственная группа 227: Fd-3m), описывая материалы типа A 2 B 2 O 6 и A 2 B 2 O 7 , где A и B обычно представляют собой редкоземельные или переходные металлы.

«Зеленый оксид хрома» представляет собой смесь «берлинской сини» и «желтого хрома». «Берлинская лазурь» представляет собой темно-синий пигмент гексацианоферрата (II) железа (III), Fe 4 [Fe (CN) 6 ] 3 · nH 2 O (n = 14–16). Другое название пигмента — «берлинский синий» или, в живописи, «парижский синий». «Синий Тернбулла» — это одно и то же вещество, но производится из разных реагентов, а его цвет немного отличается от других примесей. «Берлинская лазурь» была одним из первых синтетических пигментов.Он используется в виде очень тонкой коллоидной дисперсии, так как само соединение не растворяется в воде.

Консерванты для древесины

Из-за своей токсичности соли Cr VI используются для консервации древесины. Например, «хромированный арсенат меди» (ХХМ) используется при обработке древесины для защиты древесины от гниения от грибков, насекомых, поражающих древесину, в том числе термитов, и морских бурильщиков. CCA известен под многими торговыми марками, включая бренды Tanalith®, SupaTimber® и Celcure®.Хром (дигидрат дихромата натрия, Na 2 Cr 2 O 7 · 2H 2 O, или дихромат калия, K 2 Cr 2 O 7 ) действует как химический фиксирующий агент для целлюлоза и лигнин древесины и практически не имеет консервирующих свойств. Медь (пентагидрат сульфата меди (II), CuSO 4 · 5H 2 O) действует в первую очередь для защиты древесины от гниения, грибков и бактерий. Мышьяк (полугидрат мышьяковой кислоты, H 3 AsO 4 · ½H 2 O ) является основным инсектицидным компонентом CCA.«Американская ассоциация консервантов древесины» (AWPA) для большей простоты стандартизировала рецептуры композиций CCA в единую номенклатуру на основе оксидов CrO 3 , CuO и As 2 O 5 (Таблица 3). Составы готовятся и продаются в виде растворов, содержащих примерно 45–75% активных оксидов в воде. Затем концентрированные растворы разбавляют примерно до 1–10% активных оксидов для использования при обработке древесины (http://www.google.com/patents/US3957494).

Таблица 3 Три состава «хромированного арсената меди»

Дубление

Соли хрома (III), особенно додекагидрат сульфата калия и хрома (III) (квасцы хрома), KCr (SO 4 ) 2 · 12H 2 O (рис.30) и додекагидрат сульфата хрома (III) Cr 2 (SO 4 ) 3 · 12H 2 O, используются при дублении кожи. Квасцы — это как особое химическое соединение, так и класс соединений. Конкретным соединением является додекагидрат сульфата калия и алюминия (квасцы калия), KCr (SO 4 ) 2 · 12H 2 O. В более широком смысле, квасцы представляют собой двойные сульфатные соли с общей формулой A 2 (SO 4 ) · M 2 (SO 4 ) 3 · 24H 2 O, где A — одновалентный катион, такой как калий или аммоний, и M — ион трехвалентного металла, такого как алюминий или хром (III) .

Рис.30

Примеры кристаллов алюмосиликата

Хром (III) стабилизирует кожу, сшивая волокна коллагена. Кожа хромового дубления содержит от 4 до 5% хрома, который прочно связан с белками. Хотя форма хрома, используемая для дубления, не является токсичной шестивалентной разновидностью, сохраняется интерес к использованию меньшего количества хрома для лучшего управления хромом при дублении.

Разработан процесс дубления хрома, который позволяет повторно использовать дубильные машины.Наиболее часто используемые соли хрома были заменены сильно замаскированными и щелочными. Эта замена исключает операцию подщелачивания и предотвращает изменение pH и значительное увеличение концентрации нейтральных солей в дубильном поплавке. Следовательно, дубильную терку можно использовать повторно несколько раз. Определена оптимальная концентрация соли хрома в дубильном растворе от 10 до 12,5%. Было показано, что количество раз, когда дубильная терка может быть повторно использована, зависит от качества текстуры кожи, которую нужно изготовить.В лучшем случае можно сэкономить 18 л воды на килограмм дубленой кожи, что приведет к экономии 90% обычно используемой воды [17].

Литейное производство (огнеупорные материалы)

Благодаря высокой термостойкости и температуре плавления хромит FeCr 2 O 4 (2190–2270 ° C) и оксид хрома (III) Cr 2 O 3 (2435 ° C) компоненты для жаропрочных огнеупоров, таких как доменные печи, цементные печи, формы для обжига кирпича и в качестве формовочного песка для литья металлов.В этих применениях огнеупорные материалы изготавливаются из смесей хромита и магнезита, MgCO 3 . Использование сокращается из-за требований по охране окружающей среды из-за возможности образования Cr VI .

Катализ

Некоторые соединения хрома используются в качестве катализаторов для переработки углеводородов.

Обычным катализатором для производства полиэтилена является «катализатор Филлипса», получаемый путем нанесения оксида хрома (VI), CrO 3 (см.раздел Другие применения), на диоксиде кремния, SiO 2 . Смешанные оксиды Fe – Cr используются в качестве высокотемпературных катализаторов «реакции конверсии водяного газа»

$$ {\ text {CO}} \ left ({\ text {g}} \ right) \, + {\ text {H}} _ {2} {\ text {O}} \ left ({\ text {v}} \ right) \, \ to {\ text {CO}} _ {2} \ left ({\ text { g}} \ right) \, + {\ text {H}} _ {2} \ left ({\ text {g}} \ right).

$

Хромит меди, Cu 2 Cr 2 O 5 (часто содержащий оксид бария, BaO), является полезным катализатором гидрирования.

Соединители для SOFC

«Твердооксидный топливный элемент» (SOFC) — это устройство электрохимического преобразования, которое производит электричество непосредственно из окисления топлива (Схема 1). Топливные элементы характеризуются материалом их электролита. ТОТЭ имеет твердооксидный или керамический электролит. Преимущества этого класса топливных элементов включают высокую эффективность, долгосрочную стабильность, топливную гибкость, низкие выбросы и относительно низкую стоимость. Основным недостатком является высокая рабочая температура, что приводит к увеличению времени запуска и проблемам механической и химической совместимости.

Схема 1

«Соединитель» может быть металлическим или керамическим слоем, который находится между каждой отдельной ячейкой. Его цель — последовательно соединить каждую ячейку, чтобы можно было комбинировать электричество, генерируемое каждой ячейкой. Поскольку соединительный элемент подвергается воздействию как окислительной, так и восстанавливающей стороны элемента при высоких температурах, он должен быть чрезвычайно устойчивым. Таким образом, керамика в долгосрочной перспективе пользуется большим успехом, чем металлы в качестве материалов для межсоединений.Однако эти керамические материалы для межсоединений очень дороги по сравнению с металлами. В качестве материала для соединителя выбирается металлический сплав CFY (Cr – Fe-Y), сплав на основе хрома с 5% железа (рис. 31). Коэффициент расширения CFY точно согласован с коэффициентом расширения электролита в топливном элементе. При рабочих температурах до 850 ° C коррозионная стойкость выбранного материала является решающим фактором. В частности, соединитель CFY должен выдерживать атмосферный кислород и высокую концентрацию водорода.

Рис.31

Соединитель CFY (http://www.plansee.com/en/Materials-Chromium-939.htm)

Другие применения

Оксид хрома (IV), CrO 2 , представляет собой синтетическое магнитное твердое вещество черного цвета. Когда-то он широко использовался в эмульсии магнитной ленты. С ростом популярности компакт-дисков и DVD использование CrO 2 сократилось. Тем не менее, он по-прежнему используется в приложениях на магнитных лентах для систем хранения корпоративного класса и многими производителями оксидов и лент считается одним из лучших когда-либо изобретенных частиц для магнитной записи.

CrO 2 был впервые получен Фридрихом Велером (1800–1882) путем разложения хромилхлорида CrO 2 Cl 2 . CrO 2 имеет структуру рутила, как и многие диоксиды металлов. Таким образом, каждый центр Cr IV имеет октаэдрическую координационную геометрию, и каждый оксид является тригонально плоским (рис. 32).

Рис. 32

Элементарная ячейка CrO 2 ; Атомы Cr — серый, атомы O — красный

Производство CrO 2 было запатентовано в 1966 году (US 3,278263A) Норманом Л.Кокс, химик из E.I. DuPont. Окисление Cr 2 O 3 с помощью CrO 3 в гидротермальных условиях при 530 ° C и давлении 200 МПа привело к образованию CrO 2 . Сбалансированное уравнение:

$$ {\ text {Cr}} _ {2} {\ text {O}} _ {3} + \, 3 \, {\ text {CrO}} _ {3} \ to \ , 5 \, {\ text {CrO}} _ {2} + {\ text {O}} _ {2}.

$

Когда в конце 1960-х гг. Поступило в продажу в качестве носителя записи, компания DuPont присвоила ему торговое название Magtrieve ™.

Хроматы могут предотвратить коррозию стали во влажных условиях, поэтому хроматы добавляют в буровые растворы.Cr 2 O 3 — полироль для металлов, известный как зеленые румяна.

Термин «хромовая кислота» обычно используется для смеси, полученной путем добавления концентрированной серной кислоты к дихромату натрия или калия. Смесь содержит множество соединений, в том числе твердый триоксид хрома CrO 3 . Он состоит из бесконечных цепочек CrO 4 -тетраэдров, имеющих общие вершины. Каждый центр хрома имеет два общих атома кислорода с соседями, в то время как два других атома кислорода не являются общими, что дает общую стехиометрию 1: 3 (рис.33).

Рис.33

Шаровидное изображение CrO 3

В прошлом хромовая кислота широко использовалась в качестве мощного окислителя для очистки лабораторной посуды от любых следов нерастворимых органических остатков. Это приложение было запрещено в большинстве учреждений из-за серьезных проблем со здоровьем. Соединения шестивалентного хрома (включая хромовую кислоту, хроматы, хлорхроматы) токсичны и канцерогены. Туман с хромовой кислотой является сильным раздражителем носоглотки, гортани, легких и кожи.Более подробная информация об опасности для здоровья о хроме приведена в следующем разделе «Биологическая роль хрома и экологические проблемы».

It’s Elemental — Элемент Chromium

Что в имени? От греческого слова «цвет» — насыщенность цвета.

Сказать что? Хром произносится как KROH-mee-em.

Хром был обнаружен Луи-Николасом Вокленом во время экспериментов с материалом, известным как сибирский красный свинец, также известный как минеральный крокоит (PbCrO 4 ), в 1797 году.Он произвел оксид хрома (CrO 3 ) путем смешивания крокоита с соляной кислотой (HCl). Хотя он считал, что метода выделения хрома еще не существовало, Воклен был приятно удивлен в 1798 году, обнаружив, что он может получить металлический хром, просто нагревая оксид хрома в угольной печи. Сегодня хром в основном получают путем нагревания минерального хромита (FeCr 2 O 4 ) в присутствии алюминия или кремния.

Хром — это бело-голубой металл, твердый, хрупкий и очень устойчивый к коррозии.Хром можно полировать, чтобы получить очень блестящую поверхность, и его часто наносят на другие металлы, чтобы сформировать защитное и привлекательное покрытие. Хром добавляется в сталь для ее упрочнения и образования нержавеющей стали — стального сплава, содержащего не менее 10% хрома. Другие сплавы хрома и стали используются для изготовления броневых листов, сейфов, шарикоподшипников и режущих инструментов.

Хром образует множество красочных соединений, которые используются в промышленности. Хромат свинца (PbCrO 4 ), также известный как хромовый желтый, использовался в качестве желтого пигмента в красках.Оксид хрома (Cr 2 O 3 ), также известный как хромовый зеленый, является девятым по распространенности соединением в земной коре и широко используемым зеленым пигментом. Рубины и изумруды также обязаны своим цветом соединениям хрома. Дихромат калия (K 2 Cr 2 O 7 ) используется при дублении кожи, в то время как другие соединения хрома используются в качестве протравы, материалов, которые надолго закрепляют красители на тканях. Соединения хрома также используются для анодирования алюминия — процесса, при котором алюминий покрывается толстым защитным слоем оксида.Хромит, первичная руда хрома, используется для изготовления форм для обжига кирпичей из-за его высокой температуры плавления, умеренного теплового расширения и стабильной кристаллической структуры.

Информация об элементе хрома Cr: факты, свойства, тенденции, использование и сравнение — Периодическая таблица элементов

История хрома

Элемент Хром был открыт Луи Николя Воклен в году
1797 г. во Франции
.Хром
получил свое название от греческого слова chroma, означающего «цвет».

Присутствие хрома: изобилие в природе и вокруг нас

В таблице ниже показано содержание хрома во Вселенной, Солнце, метеоритах,
Земная кора, океаны и человеческое тело.

Кристаллическая структура хрома

Твердотельная структура хрома — кубическая с центрированным телом.

Кристаллическую структуру можно описать с помощью ее элементарной ячейки. Элементарные ячейки повторяются в
три
пространственное пространство для формирования конструкции.

Параметры элементарной ячейки

Элементарная ячейка представлена ​​в терминах ее параметров решетки, которые являются длинами ячейки
края
Константы решетки (a, b и c)

и углы между ними. Углы решетки (альфа, бета и гамма).

альфа бета гамма
π / 2 π / 2 π / 2

Положения атомов внутри элементарной ячейки описываются набором атомных положений (
х я , у я , г я), измеренное от исходной точки решетки.

Свойства симметрии кристалла описываются концепцией пространственных групп. Все возможно
симметричное расположение частиц в трехмерном пространстве описывается 230 пространственными группами
(219 различных типов или 230, если хиральные копии считаются отдельными.

Атомные и орбитальные свойства хрома

Атомы хрома имеют 24 электрона и
структура электронной оболочки [2, 8, 13, 1] с символом атомного члена (квантовые числа) 7 S 3 .

Оболочечная структура хрома — количество электронов на энергию
уровень

n с p г f
1 К 2
2 л 2 6
3 M 2 6 5
4 N 1

Основное состояние электронной конфигурации хрома — нейтраль
Атом хрома

Электронная конфигурация нейтрального атома хрома в основном состоянии
[Ar] 3d5 4s1.Часть конфигурации хрома, которая эквивалентна благородному газу
предыдущий период сокращенно обозначается как [Ar]. Для атомов с большим количеством электронов это
нотация может стать длинной, поэтому используются сокращенные обозначения.
валентные электроны 3d5 4s1, электроны в
внешняя оболочка, определяющая химические свойства элемента.

Полная электронная конфигурация нейтрального хрома

Полная электронная конфигурация основного состояния для атома хрома, несокращенная электронная конфигурация

1с2 2с2 2п6 3с2 3п6 3d5 4с1

Атомная структура хрома

Атомный радиус хрома — 166 пм, а его ковалентный радиус — 127 пм.

Атомный спектр хрома

Химические свойства хрома:
Энергии ионизации хрома и сродство к электрону

Сродство к электрону хрома составляет 64,3 кДж / моль.

Энергия ионизации хрома

Энергии ионизации хрома

см. В таблице ниже.

Число энергии ионизации Энтальпия — кДж / моль
1 652.9
2 1590,6
3 2987
4 4743
5 6702
6 8744,9
7 15455
8 17820
9 20190
10 23580
11 26130
12 28750
13 34230
14 37066
15 97510
16 1.058 × 105
17 1,143 × 105
18 1,253 × 105
19 1,347 × 105
20 1.443 × 105
21 1,577 × 105

Физические свойства хрома

Физические свойства хрома указаны в таблице ниже.

Плотность 7.14 г / см3
Молярный объем 7.28236694678 см3

Эластичные свойства

Твердость хрома — Испытания для измерения твердости элемента

Электрические свойства хрома

Хром — проводник электричества. Ссылаться на
Таблица
ниже электрические свойства хрома

Теплопроводность и теплопроводность хрома

Магнитные свойства хрома

Оптические свойства хрома

Акустические свойства хрома

Термические свойства хрома — энтальпии и
термодинамика

Термические свойства хрома

см. В таблице ниже.

Энтальпия хрома

Изотопы хрома — ядерные свойства хрома

Изотопы родия.Встречающийся в природе хром имеет
4 стабильный изотоп —
50Cr, 52Cr, 53Cr, 54Cr.

919 40% Изобилие

Изотоп Масса изотопа Т половина Режим распада
42Cr
43Cr
44Cr
45Cr
46 Cr
47Cr
48Cr
49Cr
50Cr 4.345% Стабильный N / A
51Cr
52Cr 83.789% Стабильный N / A
53Cr 9.501% Стабильный N / A
54Cr 2.365% Стабильный N / A
55Cr
56Cr
57Cr
58 Cr
59 Cr
60Cr
61Cr
62Cr
63Cr
64Cr
65Cr
66Cr
67 Cr

Нормативно-правовое регулирование и здравоохранение — Параметры и рекомендации по охране здоровья и безопасности

Поиск в базе данных

Список уникальных идентификаторов для поиска элемента в различных базах данных химического реестра

Изучите нашу интерактивную таблицу Менделеева

Сравнение элементов периодической таблицы

.