Energija jonizacije hroma. Krom - opšte karakteristike elementa, hemijska svojstva hroma i njegovih jedinjenja

Ima potrebna svojstva za uspješnu upotrebu u metalurškoj industriji. Ovaj metal se odlikuje čeličnom nijansom i visokom gustoćom. U prirodnim uslovima, vadi se iz fosilne rude hroma gvožđa.

Sirovine se oporavljaju (aluminotermna ili silikonsko-termalna metoda) u metalurškim preduzećima korišćenjem koksa.

Za proizvodnju ovog metala može se koristiti i metoda metalotermnog topljenja, pri čemu je moguće postići smanjenje potrošnje aluminija. Ekstrakcija hroma se povećava do 92%.

Temperatura topljenja hroma je 2300 stepeni Celzijusa, u sastavu ovog metala moguće je razlikovati: 98,9-99,2% hroma (Cr), 0,01-0,2% ugljenika (C), 0,07-0,12 % silicijuma (Si), 0,25 -0,4% gvožđa i aluminijuma (Al, Fe), 0,005% fosfora (P).

Ovaj metal je neophodan kada je potrebno da čelični proizvodi imaju visoku otpornost na toplotu i koroziju. Koristi se za legiranje legura, povećanje čvrstoće čelika. zamjenjuje ferohrom, a uz njegovu pomoć moguće je dobiti čelik posebnih klasa u kojem je postotak željeza strogo ograničen.

Za proizvodnju čelika, krom se uzima bez nečistoća i stranih inkluzija, dopušteni su samo tragovi oksidacijskog filma. Koriste se komadi metala težine manje od 10 kg, hrom se transportuje do mesta primene u posebnim kontejnerima - metalnim bubnjevima i drvenim kutijama.

Proizvodnja metalnog hroma vrši se u skladu sa zahtjevima GOST 5905-79, može sadržavati malu količinu nečistoća olova, ugljika, sumpora, kobalta, fosfora, silicija itd.

Dodavanjem hroma postižu smanjenje veličine čeličnog zrna, povećanje čvrstoće, duktilnosti i povećanje njegove kaljivosti. Pri visokim temperaturama hrom ne utiče na oksidaciju.

Sfera upotrebe ovog materijala je industrija aviona, stvaranje svemirskih letelica, hemijska proizvodnja i proizvodnja mlaznih motora, gasnih turbina itd.

Nihrom, kuglični ležajevi, otporne na toplinu i nehrđajuće legure - sve je to stvoreno vještom upotrebom izvanrednih svojstava metalnog kroma. Proizvodi od hromiranog čelika imaju mnogo duži vek trajanja i visoku otpornost na hemijske i druge uticaje.

AD "Kamensk-Uralsk fabrika za preradu obojenih metala" povećao je obim prodaje proizvoda od obojenih metala za preduzeća ruske mašinogradnje. Isporuke od pocetka...

Okružni sud Tverskoj u Moskvi odabrao je kućni pritvor kao privremenu meru zabrane za generalnog direktora Zagorskog fabrika cevi Denisa Safina, koji je osumnjičen za neprimereno...

Opis

Krom kao hemijski element je plavkasto-bijela čvrsta metalna supstanca (vidi sliku). Ne oksidira kada je izložen zraku. Ponekad se naziva crnim metalima. Ime je stekao zahvaljujući raznim kombinacijama boja svojih spojeva, a potiče od grčke riječi chroma - boja. Zanimljiva činjenica je da se slog "hrom" koristi u mnogim oblastima života. Na primjer, riječ "hromozom" (iz grčkog) - "telo koje je obojeno".

Otkriće ovog elementa pada 1797. godine i pripada L.N. Vauquelin. Otkrio ga je u mineralu krokoitu.

Velike prirodne rezerve hroma nalaze se u zemljinoj kori, što se ne može reći za morsku vodu. Zemlje koje imaju ove rezerve su Južna Afrika, Zimbabve, SAD, Turska, Madagaskar i druge. Biogena jedinjenja ovog mikroelementa su deo tkiva biljaka i životinja, sa većim sadržajem kod životinja.

Važan efekat hroma na ljudski organizam utvrđen je nakon eksperimenta na pacovima kasnih 1950-ih. Dva naučnika, Schwartz i Mertz, eksperimentisali su sa hranjenjem pacova ishranom siromašnom hromom, što je dovelo do toga da životinje razviju netoleranciju na šećer, ali kada su se dodali u ishranu, ovi simptomi su nestali.

Djelovanje hroma i njegova uloga u organizmu

Krom u ljudskom tijelu je uključen u mnoga područja i, međutim, ima vrlo važnu ulogu njegov glavni zadatak je održavanje normalne ravnoteže šećera u krvnom serumu. To se događa pojačavanjem procesa metabolizma ugljikohidrata olakšavanjem transporta glukoze u ćeliju. Ovaj fenomen se naziva glukotolerantni faktor (GTP). Mineral iritira ćelijske receptore u odnosu na inzulin, koji sa njim lakše stupa u interakciju, dok se njegova potreba za tijelom smanjuje. Zbog toga je mikroelement toliko vitalan za dijabetičare, posebno one sa bolešću tipa II (nezavisna od insulina), jer je njihova sposobnost da nadoknade rezerve hroma hranom veoma mala. Čak i ako osoba nema dijabetes, ali ima problema s metabolizmom, ona automatski spada u rizičnu kategoriju i njegovo stanje se smatra dijabetičarskim.

Ispostavilo se da se pozitivan učinak hroma očituje u svim bolestima povezanim sa slabom interakcijom tijela s inzulinom. Takve bolesti su hiperglikemija (hipoglikemija), gojaznost, gastritis, kolitis, čir, Crohnova bolest, Minierova bolest, multipla skleroza, migrene, epilepsija, moždani udar, hipertenzija.

Krom je uključen u sintezu nukleinskih kiselina i na taj način održava integritet strukture RNK i DNK, koji nose informacije o genima i odgovorni su za naslijeđe.

Ako osoba ima nedostatak joda i nema načina da ga nadoknadi, hrom ga može nadomjestiti, što je vrlo važno za normalno funkcioniranje štitne žlijezde koja je pak odgovorna za pravilan metabolizam.

Krom smanjuje rizik od razvoja mnogih kardiovaskularnih bolesti. Kako to radi? Makronutrijent učestvuje u metabolizmu lipida. Razgrađuje štetni holesterol niske gustine, koji začepljuje krvne sudove i na taj način sprečava normalnu cirkulaciju krvi. Time se povećava sadržaj kolesterola, koji obavlja pozitivne funkcije u tijelu.

Povećanje nivoa steroidnih hormona, mineral jača kosti. U vezi s ovim korisnim svojstvom, njime se liječi osteoporoza. Krom u kombinaciji sa vitaminom C učestvuje u regulaciji intraokularnog pritiska i stimuliše transport glukoze do kristala oka. Ova svojstva omogućavaju upotrebu ove hemikalije u liječenju glaukoma i katarakte.

Cink, gvožđe i vanadijum negativno utiču na ulazak hroma u ljudski organizam. Za svoj transport u krvi stvara vezu sa proteinskim spojem transferinom, koji će, u slučaju da se hrom nadmeće sa gore navedenim elementima, izabrati potonje. Dakle, kod osobe sa viškom gvožđa uvek postoji manjak hroma, što može pogoršati stanje kod dijabetesa.

Njegov glavni dio sadržan je u organima i tkivima, au krvi - deset puta manje. Stoga, ako se u tijelu dogodi prezasićenost glukozom, tada se količina makroelementa u krvi naglo povećava zbog njegovog premještanja iz organa za skladištenje.

Dnevna stopa

Fiziološka potreba za mineralom određena je godinama i spolom osobe. U ranom dojenčadi ova potreba izostaje, jer se kod dojenčadi nakuplja i prije rođenja i konzumira se do 1. godine. Nadalje, za bebe u dobi od 1-2 godine, ova stopa je 11 mcg dnevno. Od 3 do 11 godina - to je 15 mcg / dan. U srednjoj dobi (11-14 godina) potreba se povećava na 25 mcg / dan, au adolescenciji (14-18 godina) - do 35 mcg / dan. Što se tiče odrasle osobe, ovdje oznaka doseže 50 mcg / dan.

Normalno, sadržaj hroma u tijelu trebao bi biti oko 6 mg. Ali čak i ako se pridržavate pravilne prehrane, postizanje norme je vrlo teško. Mikroelementi se apsorbuju samo u organskim jedinjenjima, a ovom procesu doprinose aminokiseline koje se nalaze samo u biljkama. Stoga su najbolji izvori ovog minerala u hrani, u prirodnim proizvodima.

Ako je doza veća od 200 mg, tada postaje toksično, a 3 g je smrtonosno.

Nedostatak ili nedostatak hroma

Nekoliko je razloga za nastanak nedostatka minerala u organizmu. Zbog unošenja određenih gnojiva u tlo ono je prezasićeno alkalnim spojevima, što smanjuje sadržaj elementa u našoj ishrani. Ali čak i ako je unos ovog minerala hranom potpun, apsorpcija hroma će biti otežana ako je metabolizam poremećen. Također, nedostatak može nastati i zbog teškog fizičkog napora, u stanju trudnoće, stresnih stanja - u slučajevima kada se mineral aktivno konzumira i potrebni su dodatni izvori za njegovo nadoknađivanje.

Uz nedostatak elemenata u tragovima, glukoza se apsorbira neefikasno, pa se njen sadržaj može podcijeniti (hipoglikemija) ili precijeniti (hiperglikemija). Nivo holesterola i šećera u krvi raste. To dovodi do pojačane želje za slatkišima – tijelu su potrebni ugljikohidrati i to ne samo „slatko“. Prekomjerna konzumacija ugljikohidrata dovodi do još većeg gubitka kroma - začarani krug. Na kraju, postoje bolesti kao što su prekomjerna težina (u slučaju hipoglikemije - oštar gubitak težine), dijabetes, ateroskleroza.

Također, uz nedostatak hroma, možete uočiti sljedeće posljedice (simptome):

  • poremećaj spavanja, nemir;
  • glavobolja;
  • usporavanje rasta;
  • oštećenje vida;
  • smanjena osjetljivost nogu i ruku;
  • poremećen je rad neuromišićnih kompleksa;
  • smanjena je reproduktivna funkcija kod muškaraca;
  • postoji preterani umor.

Kod manjka hroma, ako nije moguće nadoknaditi njegove rezerve obrocima, potrebno je u prehranu dodati bioaditive, ali prije upotrebe treba se posavjetovati s liječnikom o dozama i načinu primjene.

Višak hroma - u čemu je šteta?

U osnovi, višak hroma u organima i tkivima nastaje zbog trovanja u preduzećima, čiji tehnološki proces uključuje prisustvo hroma i njegove prašine. Ljudi koji rade u opasnim industrijama i dolaze u kontakt s ovim elementom deset puta češće obolijevaju od raka respiratornog trakta, jer hrom utječe na hromozome i, shodno tome, na strukturu stanica. Jedinjenja hroma su takođe prisutna u šljaci i bakrenoj prašini, što dovodi do astmatičnih bolesti.

Dodatna opasnost od preobilja mikroelementa može se pojaviti ako se dodaci prehrani nepravilno uzimaju bez preporuke liječnika. Ako osoba ima nedostatak cinka ili željeza, umjesto toga se apsorbira prekomjerna količina hroma.

Osim navedenih tegoba, višak hroma može biti štetan i po tome što se mogu pojaviti čirevi na sluznicama, alergije, ekcem i dermatitis, te nervni poremećaji.

Koje izvore hrane sadrži?

Iz koje hrane možete napuniti zalihe hroma? Najvredniji proizvod u ovom slučaju je pivski kvasac, a može se konzumirati i pivo, ali u razumnim granicama bez štete po zdravlje. Ovim elementom u tragovima takođe su bogata jetra, orasi, plodovi mora, proklijala zrna pšenice, puter od kikirikija, ječam, ječam, govedina, jaja, sir, pečurke, integralni hleb. Od povrća se izoluju kupus, luk, rotkvice, mahunarke, zeleni grašak, paradajz, kukuruz, rabarbara, cvekla, a od voća i bobičastog voća to su planinski pepeo, jabuke, borovnice, grožđe, borovnice, morska krkavina. Kuvanjem galebova od ljekovitog bilja (prašak za sušenje, matičnjak) možete napuniti i hromom.

Visoko prečišćena hrana je siromašna ovim elementom u tragovima: šećer, testenina, fino brašno, kukuruzne pahuljice, mleko, puter, margarin. Općenito, hrana bogata mastima uvijek je siromašnija elementima u tragovima od hrane sa niskim sadržajem. Pa ipak, u proizvodima će se krom bolje sačuvati ako su kuhani u posudama od nehrđajućeg čelika.

Indikacije za upotrebu preparata hroma

Krom (preparati sa hromom) se propisuje i za prevenciju i za lečenje unutrašnjih bolesti:

  • metabolički poremećaji: dijabetes melitus, gojaznost;
  • bolest crijeva;
  • bolesti jetre i srodnih organa;
  • kardiovaskularna patologija;
  • upalni procesi u urinarnom traktu i bolesti bubrega;
  • alergijska stanja praćena disbakteriozom;
  • raznih oblika imunodeficijencije.

Krom se također propisuje u skladu sa sljedećim indikacijama:

  • za prevenciju srčanih bolesti i onkoloških predispozicija;
  • za zaštitu od Parkinsonove bolesti i depresije;
  • kao pomoć pri gubitku težine;
  • za jačanje imunološkog sistema;
  • otklanjanje negativnih posljedica uticaja na životnu sredinu;
  • u stanjima praćenim povećanom potrošnjom hroma (trudnoća, dojenje, rast i pubertet, teški fizički napori).

I debelo.

Naučnici tvrde da na nivo holesterola utiče hrom. Element Smatra se biogenim, odnosno neophodan je organizmu, ne samo za ljude, već i za sve sisare.

Uz nedostatak hroma, njihov rast se usporava, a holesterol „skače“. Norma je 6 miligrama hroma od ukupne mase osobe.

Joni supstance nalaze se u svim tkivima tijela. Trebali biste unositi 9 mikrograma dnevno.

Možete ih uzimati od morskih plodova, bisernog ječma, cvekle, džigerice i pačjeg mesa. Dok kupujete proizvode, razgovaraćemo o drugim upotrebama i svojstvima hroma.

Chromium Properties

Krom je hemijski element koji se odnose na metale. Boja supstance je srebrno-plava.

Element je pod 24. rednim, ili, kako se kaže, atomskim brojem.

Broj označava broj protona u jezgru. Što se tiče elektrona koji rotiraju u njegovoj blizini, oni imaju posebno svojstvo - da propadaju.

To znači da se jedna ili dvije čestice mogu kretati s jednog podnivoa na drugi.

Kao rezultat toga, 24. element može do pola popuniti 3. podnivo. Ovo rezultira stabilnom elektronskom konfiguracijom.

Otkazivanje elektrona je rijedak fenomen. Osim hroma, možda samo, i pamte se.

Kao i 24. supstanca, oni su hemijski neaktivni. Tada atom ne dolazi u stabilno stanje da bi reagovao sa svima zaredom.

U normalnim uslovima hrom je element periodnog sistema, koji se može samo "uskomešati".

Potonji, kao antipod 24. supstance, je maksimalno aktivan. Reakcija proizvodi fluor hrom.

Element, svojstva o kojima se raspravlja, ne oksidira, ne boji se vlage i vatrostalnih materijala.

Posljednja karakteristika "odgađa" reakcije koje su moguće tijekom zagrijavanja. Dakle, interakcija sa vodenom parom počinje tek na 600 stepeni Celzijusa.

Ispada hrom oksid. Reakcija sa takođe započinje, dajući nitrid 24. elementa.

Na 600 stepeni moguće je i nekoliko jedinjenja sa i stvaranje sulfida.

Ako temperaturu dovedete do 2000, hrom će se zapaliti u kontaktu sa kiseonikom. Rezultat sagorijevanja bit će tamnozeleni oksid.

Ovaj talog lako reaguje sa rastvorima i kiselinama. Rezultat interakcije je hlorid i krom sulfid. Sva jedinjenja 24. supstance su po pravilu jarke boje.

U svom najčistijem obliku, glavni karakteristike elementa hroma- toksičnost. Metalna prašina iritira plućna tkiva.

Može se pojaviti dermatitis, odnosno alergijska oboljenja. Shodno tome, bolje je ne prekoračiti normu hroma za tijelo.

Postoji norma za sadržaj 24. elementa u vazduhu. Trebalo bi biti 0,0015 miligrama po kubnom metru atmosfere. Prekoračenje standarda smatra se zagađenjem.

Metalni hrom ima veliku gustoću - više od 7 grama po kubnom centimetru. To znači da je supstanca prilično teška.

Metal je takođe prilično visok. Zavisi od temperature elektrolita i gustine struje. Kod gljivica i plijesni to, očigledno, izaziva poštovanje.

Ako je drvo impregnirano sastavom hroma, mikroorganizmi se neće poduzeti da ga unište. Građevinski to koriste.

Zadovoljni su i činjenicom da obrađeno drvo gore gori, jer je hrom vatrostalni metal. Kako i gdje se još može primijeniti, reći ćemo dalje.

Primena hroma

Krom je legirajući element kada se istopi. Zapamtite da u normalnim uvjetima 24. metal ne oksidira, ne rđa?

Osnova čelika -. Ne može se pohvaliti takvim svojstvima. Zbog toga se dodaje hrom kako bi se povećala otpornost na koroziju.

Osim toga, dodatak 24. supstance snižava kritičnu tačku brzine hlađenja.

Za topljenje se koristi silikotermni hrom. Ovo je duet 24. elementa sa niklom.

Silicijum se koristi kao aditivi. Nikl je odgovoran za duktilnost, dok je hrom odgovoran za njegovu otpornost na oksidaciju i tvrdoću.

Povežite hrom i sa. Ispada supertvrdi stelit. Aditivi za to - molibden i.

Sastav je skup, ali neophodan za navarivanje dijelova strojeva kako bi se povećala njihova otpornost na habanje. Stelit se takođe raspršuje na radne mašine.

U dekorativnim premazima otpornim na koroziju, u pravilu, jedinjenja hroma.

Svijetla paleta njihovih boja dobro dođe. U kermetima boja nije potrebna, stoga se koristi hrom u prahu. Dodaje se, na primjer, za čvrstoću donjem sloju krunica za.

Chromium Formula- komponenta. Ovo je mineral iz grupe, ali nema uobičajenu boju.

Uvarovit je kamen, a hrom ga čini takvim. Nije tajna da se koriste.

Zelena sorta kamena nije izuzetak, štoviše, cijenjena je više od crvene, jer je rijetka. Ipak, uvarovit malo standardno.

Ovo je takođe plus, jer je mineralne umetke teže ogrebati. Kamen je fasetiran, odnosno formira uglove, čime se pojačava igra svjetlosti.

Rudarstvo hroma

Vađenje hroma iz minerala je neisplativo. Većina sa 24. elementom se koristi u cijelosti.

Osim toga, sadržaj hroma u, po pravilu, je nizak. Supstanca se ekstrahuje, u zemlji, iz ruda.

Jedan od njih je povezan otvaranje hrom. Pronađen je u Sibiru. Krokoit je tamo pronađen u 18. vijeku. To je ruda crvenog olova.

Njegova osnova je, drugi element je hrom. Otkrio ga je njemački hemičar po imenu Lehman.

U vrijeme otkrića krokoita bio je u posjeti Sankt Peterburgu, gdje je provodio eksperimente. Sada se 24. element dobiva elektrolizom koncentriranih vodenih otopina krom-oksida.

Moguća je i elektroliza sulfata. Ovo su 2 načina da budete najčistiji hrom. Molekula oksid ili sulfat se uništava u lončiću, gdje se izvorna jedinjenja zapaljuju.

24. element se odvaja, ostatak ide u šljaku. Ostaje topiti hrom u luku. Tako se dobija najčistiji metal.

Postoje i drugi načini da se dobije hrom element, na primjer, redukcija njegovog oksida silicijumom.

Ali ova metoda daje metal s velikom količinom nečistoća i, osim toga, skuplja je od elektrolize.

Chrome cijena

U 2016. godini cijena hroma i dalje opada. Januar je počeo sa 7450 dolara po toni.

Do sredine ljeta traži se samo 7.100 konvencionalnih jedinica na 1.000 kilograma metala. Podatke pruža Infogeo.ru.

Odnosno, uzimaju se u obzir ruske cijene. Svjetska cijena hroma dostigla je skoro 9.000 dolara po toni.

Najniža ocjena ljeta razlikuje se od ruske za samo 25 dolara naviše.

Ako ne, industrijski sektor se smatra, na primjer, metalurgija, ali prednosti hroma za organizam, možete proučiti ponudu ljekarni.

Dakle, "Picolinate" 24. supstance košta oko 200 rubalja. Za "Kartnitin Chrome Forte" traže 320 rubalja. Ovo je cijena za pakovanje od 30 tableta.

Turamin hrom takođe može nadoknaditi nedostatak 24. elementa. Njegova cijena je 136 rubalja.

Krom je, inače, dio testova za otkrivanje droge, posebno marihuane. Jedan test košta 40-45 rubalja.

Hemijska svojstva jedinjenja hroma.

Cr2+. Koncentracija naboja dvovalentnog kationa hroma odgovara koncentraciji naelektrisanja kationa magnezijuma i kationa dvovalentnog gvožđa, tako da su brojna svojstva, posebno kiselo-bazno ponašanje ovih kationa, bliska. Istovremeno, kao što je već spomenuto, Cr 2+ je snažno redukcijsko sredstvo, stoga se u otopini odvijaju sljedeće reakcije: ali dolazi do čak i oksidacije vode: 2CrSO 4 + 2H 2 O \u003d 2Cr (OH) SO 4 + H 2. Oksidacija dvovalentnog hroma odvija se čak lakše nego oksidacija fero gvožđa, soli se takođe hidroliziraju katjonom u umerenom stepenu (tj. prvi korak je dominantan).

CrO - bazični oksid, crn, piroforan. Na 700 ° C je nesrazmjeran: 3CrO = Cr 2 O 3 + Cr. Može se dobiti termičkom razgradnjom odgovarajućeg hidroksida u odsustvu kiseonika.

Cr(OH) 2 je nerastvorljiva žuta baza. Reaguje sa kiselinama, dok oksidirajuće kiseline istovremeno sa kiselinsko-baznom interakcijom oksidiraju dvovalentni hrom, pod određenim uslovima to se dešava i sa neoksidirajućim kiselinama (oksidaciono sredstvo - H+). Kada se dobije reakcijom izmjene, krom (II) hidroksid brzo postaje zelen zbog oksidacije:

4Cr(OH) 2 + O 2 = 4CrO(OH) + 2H 2 O.

Oksidaciju prati i raspadanje hrom (II) hidroksida u prisustvu kiseonika: 4Cr(OH) 2 = 2Cr 2 O 3 + 4H 2 O.

Cr3+. Jedinjenja hroma(III) su hemijski slična jedinjenjima aluminijuma i gvožđa(III). Oksid i hidroksid su amfoterni. Soli slabih nestabilnih i nerastvorljivih kiselina (H 2 CO 3, H 2 SO 3, H 2 S, H 2 SiO 3) prolaze ireverzibilnu hidrolizu:

2CrCl 3 + 3K 2 S + 6H 2 O \u003d 2Cr (OH) 3 ↓ + 3H 2 S + 6KCl; Cr 2 S 3 + 6H 2 O \u003d 2Cr (OH) 3 ↓ + 3H 2 S.

Ali kation hroma (III) nije jako oksidaciono sredstvo, stoga hrom (III) sulfid postoji i može se dobiti u bezvodnim uslovima, međutim, ne iz jednostavnih supstanci, jer se raspada kada se zagreje, već reakcijom: 2CrCl 3 (cr) + 2H 2 S (gas) \u003d Cr 2 S 3 (cr) + 6HCl. Oksidirajuća svojstva trovalentnog hroma nisu dovoljna da rastvori njegovih soli stupe u interakciju sa bakrom, ali se takva reakcija odvija sa cinkom: 2CrCl 3 + Zn = 2CrCl 2 + ZnCl 2.

Cr2O3 - amfoterni oksid zelene boje, ima vrlo jaku kristalnu rešetku, stoga ispoljava hemijsku aktivnost samo u amorfnom stanju. Reaguje uglavnom kada je fuzionisan sa kiselim i baznim oksidima, sa kiselinama i alkalijama, kao i sa jedinjenjima koja imaju kiselu ili bazičnu funkciju:

Cr 2 O 3 + 3K 2 S 2 O 7 \u003d Cr 2 (SO 4) 3 + 3K 2 SO 4; Cr 2 O 3 + K 2 CO 3 \u003d 2KCrO 2 + CO 2.

Cr(OH) 3 (CrO(OH), Cr 2 O 3 *nH 2 O) - amfoterni hidroksid sivoplave boje. Otapa se i u kiselinama i u lužinama. Kada se rastvori u lužinama, formiraju se hidroksokopleksi u kojima kation hroma ima koordinacioni broj 4 ili 6:

Cr(OH) 3 + NaOH = Na; Cr(OH) 3 + 3NaOH \u003d Na 3.

Hidroksokompleksi se lako razlažu kiselinama, dok se kod jakih i slabih kiselina procesi razlikuju:

Na + 4HCl \u003d NaCl + CrCl 3 + 4H 2 O; Na + CO 2 \u003d Cr (OH) 3 ↓ + NaHCO 3.

Cr(III) jedinjenja nisu samo oksidanti, već i redukcioni agensi u pogledu transformacije u jedinjenja Cr(VI). Reakcija se posebno lako odvija u alkalnom mediju:

2Na 3 + 3Cl 2 + 4NaOH \u003d 2Na 2 CrO 4 + 6NaCl + 8H 2 O E 0 = - 0,72 V.

U kiseloj sredini: 2Cr 3+ → Cr 2 O 7 2- E 0 = +1,38 V.

cr +6 . Sva Cr(VI) jedinjenja su jaki oksidanti. Kiselinsko-bazno ponašanje ovih jedinjenja je slično ponašanju jedinjenja sumpora u istom oksidacionom stanju. Takva sličnost u svojstvima spojeva elemenata glavne i sekundarne podgrupe u maksimalnom pozitivnom oksidacionom stanju tipična je za većinu grupa periodnog sistema.

CrO3 - tamnocrveno jedinjenje, tipičan kiseli oksid. Na tački topljenja se razlaže: 4CrO 3 = 2Cr 2 O 3 + 3O 2.

Primjer oksidacijskog djelovanja: CrO 3 + NH 3 = Cr 2 O 3 + N 2 + H 2 O (kada se zagrije).

Krom(VI) oksid se lako otapa u vodi, vezujući ga i pretvarajući se u hidroksid:

H2CrO4 - hromna kiselina, je jaka dvobazna kiselina. Ne ističe se u slobodnoj formi, jer. pri koncentraciji iznad 75% dolazi do reakcije kondenzacije s stvaranjem dikromne kiseline: 2H 2 CrO 4 (žuta) \u003d H 2 Cr 2 O 7 (narandžasta) + H 2 O.

Dalja koncentracija dovodi do stvaranja trihromnih (H 2 Cr 3 O 10) pa čak i tetrahromnih (H 2 Cr 4 O 13) kiselina.

Dimerizacija hromatnog anjona takođe se javlja nakon zakiseljavanja. Kao rezultat toga, soli hromne kiseline pri pH > 6 postoje kao žuti hromati (K 2 CrO 4), a pri pH< 6 как бихроматы(K 2 Cr 2 O 7) оранжевого цвета. Большинство бихроматов растворимы, а растворимость хроматов чётко соответствует растворимости сульфатов соответствующих металлов. В растворах возможно взаимопревращения соответствующих солей:

2K 2 CrO 4 + H 2 SO 4 = K 2 Cr 2 O 7 + K 2 SO 4 + H 2 O; K 2 Cr 2 O 7 + 2KOH \u003d 2K 2 CrO 4 + H 2 O.

Interakcija kalijevog dihromata s koncentriranom sumpornom kiselinom dovodi do stvaranja kromnog anhidrida, koji je u njemu netopiv:

K 2 Cr 2 O 7 (kristal) + + H 2 SO 4 (konc.) = 2CrO 3 ↓ + K 2 SO 4 + H 2 O;

Kada se zagrije, amonijev bikromat prolazi kroz intramolekularnu redoks reakciju: (NH 4) 2 Cr 2 O 7 \u003d Cr 2 O 3 + N 2 + 4H 2 O.

HALOGENI ("rađanje soli")

Halogeni se nazivaju elementi glavne podgrupe grupe VII periodnog sistema. To su fluor, hlor, brom, jod, astatin. Struktura vanjskog elektronskog sloja njihovih atoma: ns 2 np 5. Dakle, postoji 7 elektrona na vanjskom elektronskom nivou, a samo jedan elektron nedostaje od njih do stabilne ljuske plemenitog plina. Kao pretposljednji elementi u periodu, halogeni imaju najmanji polumjer u periodu. Sve to dovodi do činjenice da halogeni pokazuju svojstva nemetala, imaju visoku elektronegativnost i visok potencijal ionizacije. Halogeni su jaki oksidanti, oni su u stanju da prihvate elektron da postanu anion sa nabojem od "1-" ili pokazuju oksidaciono stanje "-1" kada su kovalentno vezani za manje elektronegativne elemente. Istovremeno, pri kretanju niz grupu od vrha do dna, radijus atoma se povećava, a oksidaciona sposobnost halogena opada. Ako je fluor najjači oksidant, onda jod, u interakciji s nekim složenim supstancama, kao i s kisikom i drugim halogenima, pokazuje redukcijska svojstva.

Atom fluora se razlikuje od ostalih članova grupe. Prvo, pokazuje samo negativno oksidaciono stanje, jer je najelektronegativniji element, a drugo, kao i svaki element perioda II, ima samo 4 atomske orbitale na vanjskom elektronskom nivou, od kojih su tri zauzete nepodijeljenim elektronskim parovima, na četvrtom se nalazi nespareni elektron, koji je u većini slučajeva jedini valentni elektron. U atomima drugih elemenata postoji nepopunjeni podnivo d-elektrona na vanjskom nivou, gdje pobuđeni elektron može otići. Svaki usamljeni par daje dva elektrona kada se pari, tako da su glavna oksidaciona stanja hlora, broma i joda, osim "-1", "+1", "+3", "+5", "+7". Manje stabilna, ali u osnovi ostvariva su oksidaciona stanja "+2", "+4" i "+6".



Kao jednostavne tvari, svi halogeni su dvoatomne molekule s jednom vezom između atoma. Energije disocijacije veza u nizu molekula F 2 , Cl 2 , Br 2 , J 2 su sljedeće: 151 kJ/mol, 239 kJ/mol, 192 kJ/mol, 149 kJ/mol. Monotono smanjenje energije vezivanja pri prelasku sa hlora na jod lako se objašnjava povećanjem dužine veze usled povećanja atomskog radijusa. Anomalno niska energija vezivanja u molekulu fluora ima dva objašnjenja. Prvi se odnosi na sam molekul fluora. Kao što je već spomenuto, fluor ima vrlo mali atomski radijus i čak sedam elektrona na vanjskom nivou, stoga, kada se atomi približavaju jedan drugom prilikom formiranja molekule, dolazi do međuelektronskog odbijanja, uslijed čega se orbitale nepotpuno preklapaju, a red veze u molekulu fluora je nešto manji od jedinice. Prema drugom objašnjenju, u molekulima preostalih halogena postoji dodatno preklapanje donor-akceptor usamljenog elektronskog para jednog atoma i slobodne d-orbitale drugog atoma, dvije takve suprotne interakcije po molekulu. Dakle, veza u molekulima hlora, broma i joda je definisana kao skoro trostruka u smislu prisustva interakcija. Ali preklapanja donor-akceptor se dešavaju samo djelimično, a veza ima red (za molekul hlora) 1,12.

Fizička svojstva: U normalnim uslovima, fluor je gas koji se teško rastvara u tečnost (čija tačka ključanja je -187 0 C) svetlo žute boje, hlor je lako ukapljeni gas žuto-zelene boje (tačka ključanja je -34,2 0 C) , brom je smeđa tečnost koja lako isparava, jod je siva čvrsta supstanca sa metalnim sjajem. U čvrstom stanju, svi halogeni formiraju molekularnu kristalnu rešetku koju karakteriziraju slabe međumolekularne interakcije. S tim u vezi, jod ima tendenciju sublimiranja - kada se zagrije na atmosferskom pritisku, prelazi u plinovito stanje (formira ljubičaste pare), zaobilazeći tekuće stanje. Kada se kreće niz grupu, tačke topljenja i ključanja se povećavaju kako zbog povećanja molekularne težine tvari, tako i zbog povećanja van der Waalsovih sila koje djeluju između molekula. Veličina ovih sila je veća, što je veća polarizabilnost molekula, koja se, zauzvrat, povećava sa povećanjem atomskog radijusa.

Svi halogeni su slabo topljivi u vodi, ali dobro - u nepolarnim organskim otapalima, kao što je ugljični tetrahlorid. Slaba topljivost u vodi je posljedica činjenice da kada se formira šupljina za otapanje molekula halogena, voda gubi dovoljno jake vodikove veze, umjesto kojih ne dolazi do jakih interakcija između njene polarne molekule i nepolarne molekule halogena. Otapanje halogena u nepolarnim rastvaračima odgovara situaciji: „slično se rastvara u sličnom“, kada je priroda raskidanja i formiranja veza ista.

Krom je prijelazni metal koji se široko koristi u industriji zbog svoje čvrstoće i otpornosti na toplinu i koroziju. Ovaj članak će vam dati razumijevanje nekih važnih svojstava i upotrebe ovog prijelaznog metala.

Krom spada u kategoriju prelaznih metala. To je tvrd, ali lomljiv čelično-sivi metal sa atomskim brojem 24. Ovaj sjajni metal nalazi se u grupi 6 periodnog sistema i označen je simbolom "Cr".

Naziv hrom potiče od grčke reči chroma, što znači boja.

Verno svom nazivu, hrom formira nekoliko jedinjenja intenzivnog boja. Danas se gotovo sav komercijalno korišten hrom ekstrahuje iz rude željeznog hromita ili hrom-oksida (FeCr2O4).

Chromium Properties

  • Krom je najzastupljeniji element u zemljinoj kori, ali se nikada ne pojavljuje u svom najčistijem obliku. Uglavnom se kopa iz rudnika kao što su rudnici hromita.
  • Krom se topi na 2180 K ili 3465°F, a tačka ključanja je 2944 K ili 4840°F. njegova atomska težina je 51,996 g/mol i 5,5 na Mohsovoj skali.
  • Krom se javlja u mnogim oksidacijskim stanjima kao što su +1, +2, +3, +4, +5 i +6, od kojih su +2, +3 i +6 najčešći, i +1, +4, +5 je rijetka oksidacija. Oksidacijsko stanje +3 je najstabilnije stanje hroma. Krom(III) se može dobiti otapanjem elementarnog hroma u hlorovodoničnoj ili sumpornoj kiselini.
  • Ovaj metalni element poznat je po svojim jedinstvenim magnetnim svojstvima. Na sobnoj temperaturi ispoljava antiferomagnetsko uređenje, što se vidi i kod drugih metala na relativno niskim temperaturama.
  • Antiferomagnetizam je kada se obližnji ioni koji se ponašaju poput magneta vezuju za suprotne ili antiparalelne rasporede kroz materijal. Kao rezultat toga, magnetsko polje koje stvaraju magnetni atomi ili ioni orijentirani su u jednom smjeru, poništavajući magnetne atome ili ione poravnate u suprotnom smjeru, tako da materijal ne pokazuje nikakva oštra vanjska magnetna polja.
  • Na temperaturama iznad 38°C, hrom postaje paramagnetičan, odnosno privlači ga spoljno primenjeno magnetno polje. Drugim riječima, hrom privlači vanjsko magnetsko polje na temperaturama iznad 38°C.
  • Krom ne podliježe vodoničnoj krtosti, tj. ne postaje krt kada je izložen atomskom vodoniku. Ali kada je izložen dušiku, gubi svoju plastičnost i postaje lomljiv.
  • Krom je vrlo otporan na koroziju. Tanak zaštitni oksidni film stvara se na površini metala kada dođe u kontakt s kisikom u zraku. Ovaj sloj sprečava difuziju kiseonika u osnovni materijal i tako ga štiti od dalje korozije. Ovaj proces se zove pasivizacija, pasivizacija hroma daje otpornost na kiseline.
  • Postoje tri glavna izotopa hroma, nazvana 52Cr, 53Cr i 54Cr, od kojih je 52CR najčešći izotop. Krom reaguje sa većinom kiselina, ali ne reaguje sa vodom. Na sobnoj temperaturi reagira s kisikom i nastaje krom oksid.

Aplikacija

Proizvodnja nerđajućeg čelika

Krom je našao široku primjenu zbog svoje tvrdoće i otpornosti na koroziju. Uglavnom se koristi u tri industrije - metalurškoj, hemijskoj i vatrostalnoj. Široko se koristi za proizvodnju nehrđajućeg čelika jer sprječava koroziju. Danas je vrlo važan legirni materijal za čelike. Također se koristi za izradu nihroma, koji se koristi u otpornim grijaćim elementima zbog svoje sposobnosti da izdrži visoke temperature.

Površinski premaz

Kiseli kromat ili dikromat se također koristi za premazivanje površina. To se obično radi metodom galvanizacije, u kojoj se tanak sloj hroma nanosi na metalnu površinu. Druga metoda je hromiranje dijelova, kroz koje se hromati koriste za nanošenje zaštitnog sloja na određene metale kao što su aluminij (Al), kadmijum (CD), cink (Zn), srebro kao i magnezijum (MG).

Očuvanje drveta i štavljenje kože

Soli hroma(VI) su toksične, pa se koriste za zaštitu drveta od oštećenja i uništenja gljivama, insektima i termitima. Krom(III), posebno krom alum ili kalijev sulfat se koristi u kožnoj industriji jer pomaže u stabilizaciji kože.

Boje i pigmenti

Krom se također koristi za pravljenje pigmenata ili boja. Krom žuta i olovni kromat su se u prošlosti naširoko koristili kao pigmenti. Zbog brige o okolišu, njegova upotreba je znatno opala, a zatim je konačno zamijenjen pigmentima olova i kroma. Ostali pigmenti na bazi hroma, crvenog kroma, zelenog krom oksida, koji je mješavina žute i pruske plave. Krom oksid se koristi za davanje zelenkaste boje staklu.

Sinteza umjetnih rubina

Smaragdi duguju svoju zelenu nijansu hromu. Krom oksid se također koristi za proizvodnju sintetičkih rubina. Prirodni rubini korunda ili kristali aluminijum oksida koji postaju crveni zbog prisustva hroma. Sintetički ili umjetni rubini se proizvode dopiranjem hroma(III) na sintetičkim kristalima korunda.

biološke funkcije

Krom(III) ili trovalentni hrom je neophodan u ljudskom tijelu, ali u vrlo malim količinama. Vjeruje se da igra važnu ulogu u metabolizmu lipida i šećera. Trenutno se koristi u mnogim dodacima prehrani za koje se tvrdi da imaju nekoliko zdravstvenih prednosti, međutim, ovo je kontroverzno pitanje. Biološka uloga hroma nije adekvatno ispitana, a mnogi stručnjaci smatraju da on nije važan za sisare, dok ga drugi smatraju bitnim elementom u tragovima za ljude.

Druge upotrebe

Visoka tačka topljenja i otpornost na toplotu čine hrom idealnim vatrostalnim materijalom. Pronašao je put u visoke peći, cementne peći i metalne peći. Mnoga jedinjenja hroma se koriste kao katalizatori za preradu ugljovodonika. Krom(IV) se koristi za proizvodnju magnetnih traka koje se koriste u audio i video kasetama.

Za heksavalentni hrom ili hrom(VI) se kaže da je toksičan i mutagen, a poznato je da je hrom(IV) kancerogen. Kromat soli također uzrokuje alergijske reakcije kod nekih ljudi. Zbog zabrinutosti za javno zdravlje i okoliš, u raznim dijelovima svijeta postavljena su određena ograničenja na upotrebu spojeva hroma.