Chrom (24Cr)
Budowa atomu i konfiguracja.
Odkrycie.
Od greckiego słowa "chroma" oznaczającego "kolor". Chrom odkrył w 1798 r. LUIS VAUQUELIN w minerale krokoicie przywiezionym z Syberii do Paryża, wyodrębnił on tylko zielony tlenek odkrytego pierwiastka. Metaliczny chrom wyodrębnił pół wieku później BUNSEN (1854 r.) przez elektrolizę wodnego roztworu CrCl2.
Występowanie.
Zajmuje on pod względem rozpowszechnienia w skorupie ziemskiej 18 miejsce. Zawartość chromu w zewnętrznych strefach Ziemi wynosi 1,9*10-2 % wag. Jeden atom chromu przypada na 14 tysięcy innych atomów. Występuje głównie jako ruda zwana chromitem FeCr2O4. W Polsce rudy chromu występują w ilościach śladowych na Dolnym Śląsku.
Właściwości fizyczne.
Chrom jest metalem srebrzystobiałym z niebieskawym odcieniem i lśniącym połyskiem, twardy i kowalny.
Właściwości chemiczne.
Chrom metaliczny nie jest toksyczny. Chrom jest pierwiastkiem o wartościowości od I do VI. Wartościowości te odpowiadają stopniom utlenienia +1, +2, +3, +4, +5 i +6. Chrom na powietrzu ulega pasywacji - pokrywa się bardzo cienką warstewką tlenkową, która chroni jego powierzchnię przed działaniem powietrza i pary wodnej. Chrom rozpuszcza się w kwasie siarkowym i solnym. Pod wpływem kwasu azotowego ulega pasywacji, a więc nie rozpuszcza się w nim, w małym też stopniu ulega działaniu wody królewskiej. Silnie ogrzany chrom reaguje z tlenem, siarką, azotem i chlorowcami.
Izotopy.
Znanych jest 26 izotopów chromu o liczbach masowych od 42 do 67. Stabilne są 3 izotopy o liczbach masowych 52, 53 i 54.
Zastosowanie chromu.
Chrom stosowany jest jako dodatek stopowy do stali specjalnych, o zwiększonej odporności na korozję, dużej wytrzymałości i twardości. Jest on również używany do galwanicznego powlekania metali warstwą ochronną. Stop chromu z niklem służy do wyrobu drutu oporowego.
Otrzymywanie:
przemysłowe z rudy (chronity?)
laboratoryjne
CrCl3 + Mg
Reakcja aluminotermii:
Cr2O3 + 2Al 2Cr + Al2O3
Związki chromu i ich zastosowanie.
CrO zasadowy, Cr2O3 amfoteryczny, CrO3 kwasowy
Najważniejszymi tlenkami chromu są: CrO - tlenek chromawy, Cr2O3 - tlenek chromowy, trójtlenek chromu CrO3. Związki chromu trójwartościowego są silnymi reduktorami, a związki chromu sześciowartościowego - silnymi utleniaczami.
Zastosowanie związków chromu. Tlenek chromowy Cr2O3 znajduje zastosowanie jako zielona farba oraz do barwienia na zielono szkła i glazury na porcelanie. Siarczan chromowy Cr2(SO4)3 i ałun chromowo-potasowy K2SO4*Cr2(SO4)3*24H2O stosowane są w garbarstwie. Chromiany: sodowy Na2CrO4*10H2O, potasowy K2CrO4 oraz dwuchromiany: Na2Cr2O7, K2Cr2O7 są stosowane jako silne środki utleniające oraz jako farby malarskie chromian ołowiany PbCrO4 i chromian barowy BaCrO4 - żółte farby). Trójtlenek chromu CrO3 jest podstawowym składnikiem kąpieli elektrolitycznych podczas chromowania oraz stosuje się go jako silny środek utleniający (np. w mieszaninie ze stężonym kwasem siarkowym tworzy mieszaninę chromową do odtłuszczania naczyń szklanych). Sole chromu dwu- i trójwartościowego są słabo toksyczne, natomiast związki chromu sześciowartościowego, np. kwas chromowy i jego sole, dwuchromiany oraz ałuny chromowe są silnie toksyczne.