Твёрдый металл голубовато-белого цвета. Хром иногда относят к чёрным металлам. Этот металл способен окрашивать соединения в разные цвета, потому и был назван «хром», что означает «краска». Хром – микроэлемент, необходимый для нормального развития и функционирования человеческого организма. Важнейшая его биологическая роль состоит в регуляции углеводного обмена и уровня глюкозы в крови.

Смотрите так же:

СТРУКТУРА

В зависимости от типов химической связи — как и все металлы хром имеет металлический тип кристаллической решетки, то есть в узлах решетки находятся атому металла.
В зависимости от пространственной симметрии — кубическая, объемно-центрированная а = 0,28839 нм. Особенностью хрома является резкое изменение его физических свойств при температуре около 37°С. Кристаллическая решетка металла состоит из его ионов и подвижных электронов. Аналогично атом хрома в основном состоянии имеет электронную конфигурацию. При 1830 °С возможно превращение в модификацию с гранецентрированной решеткой, а = 3,69Å.

СВОЙСТВА

Хром имеет твердость по шкале Мооса 9, один из самых твердых чистых металлов (уступает только иридию, бериллию, вольфраму и урану). Очень чистый хром достаточно хорошо поддаётся механической обработке. Устойчив на воздухе за счёт пассивирования. По этой же причине не реагирует с серной и азотной кислотами. При 2000 °C сгорает с образованием зелёного оксида хрома(III) Cr 2 O 3 , обладающего амфотерными свойствами. При нагревании реагирует со многими неметаллами, часто образуя соединения нестехиометрического состава карбиды, бориды, силициды, нитриды и др. Хром образует многочисленные соединения в различных степенях окисления, в основном +2, +3, +6. Хром обладает всеми характерными для металлов свойствами — хорошо проводит тепло, электрический ток, имеет присущий большинству металлов блеск. Является антиферромагнетиком и парамагнетиком, то есть, при температуре 39 °C переходит из парамагнитного состояния в антиферромагнитное (точка Нееля).

ЗАПАСЫ И ДОБЫЧА

Самые большие месторождения хрома находятся в ЮАР (1 место в мире), Казахстане, России, Зимбабве, Мадагаскаре. Также есть месторождения на территории Турции, Индии, Армении, Бразилии, на Филиппинах.nГлавные месторождения хромовых руд в РФ известны на Урале (Донские и Сарановское). Разведанные запасы в Казахстане составляют свыше 350 миллионов тонн (2 место в мире)Хром встречается в природе в основном в виде хромистого железняка Fe(CrO 2) 2 (хромит железа). Из него получают феррохром восстановлением в электропечах коксом (углеродом). Чтобы получить чистый хром, реакцию ведут следующим образом:
1) сплавляют хромит железа с карбонатом натрия (кальцинированная сода) на воздухе;
2) растворяют хромат натрия и отделяют его от оксида железа;
3) переводят хромат в дихромат, подкисляя раствор и выкристаллизовывая дихромат;
4) получают чистый оксид хрома восстановлением дихромата натрия углём;
5) с помощью алюминотермии получают металлический хром;
6) с помощью электролиза получают электролитический хром из раствора хромового ангидрида в воде, содержащего добавку серной кислоты.

ПРОИСХОЖДЕНИЕ

Среднее содержание Хрома в земной коре (кларк) 8,3·10 -3 % . Этот элемент, вероятно, более характерен для мантии Земли, так как ультраосновные породы, которые, как полагают, ближе всего по составу к мантии Земли, обогащены Хромом (2·10 -4 %). Хром образует массивные и вкрапленные руды в ультраосновных горных породах; с ними связано образование крупнейших месторождений Хрома. В основных породах содержание Хрома достигает лишь 2·10 -2 %, в кислых — 2,5·10 -3 %, в осадочных породах (песчаниках) — 3,5·10 -3 %, глинистых сланцах — 9·10 -3 % . Хром — сравнительно слабый водный мигрант; содержание Хрома в морской воде 0,00005 мг/л.
В целом Хром — металл глубинных зон Земли; каменные метеориты (аналоги мантии) тоже обогащены Хромом (2,7·10 -1 %). Известно свыше 20 минералов Хрома. Промышленное значение имеют только хромшпинелиды (до 54% Сr); кроме того, Хром содержится в ряде других минералов, которые нередко сопровождают хромовые руды, но сами не представляют практическое ценности (уваровит, волконскоит, кемерит, фуксит).
Различают три основных минерала хрома: магнохромит (Mg, Fe)Cr 2 O 4 , хромпикотит (Mg, Fe)(Cr, Al) 2 O 4 и алюмохромит (Fe, Mg)(Cr, Al) 2 O 4 . По внешнему виду они неразличимы, и их неточно называют «хромиты».

ПРИМЕНЕНИЕ

Хром - важный компонент во многих легированных сталях (в частности, нержавеющих), а также и в ряде других сплавов. Добавка хрома существенно повышает твердость и коррозийную стойкость сплавов. Использование Хрома основано на его жаропрочности, твердости и устойчивости против коррозии. Больше всего Хрома применяют для выплавки хромистых сталей. Алюмино- и силикотермический Хром используют для выплавки нихрома, нимоника, других никелевых сплавов и стеллита.
Значительное количество Хрома идет на декоративные коррозионно-стойкие покрытия. Широкое применение получил порошковый Хром в производстве металлокерамических изделий и материалов для сварочных электродов. Хром в виде иона Cr 3+ — примесь в рубине, который используется как драгоценный камень и лазерный материал. Соединениями Хрома протравливают ткани при крашении. Некоторые соли Хрома используются как составная часть дубильных растворов в кожевенной промышленности; PbCrO 4 , ZnCrO 4 , SrCrO 4 — как художественные краски. Из смеси хромита и магнезита изготовляют хромомагнезитовые огнеупорные изделия.
Используется в качестве износоустойчивых и красивых гальванических покрытий (хромирование).
Хром применяется для производства сплавов: хром-30 и хром-90, незаменимых для производства сопел мощных плазмотронов и в авиакосмической промышленности.

Хром (англ. Chromium) — Cr

Хром является одним из минералов, необходимых организму в очень малых количествах. Он встречается во всех живых существах: человеке, животных и растениях. Количество хрома, которое требуется людям и животным, очень мало и измеряется в микрограммах. Следовательно, минерал называется микроэлементом.

Он нужен, чтобы сохранить здоровье и обеспечить нормальное физиологическое функционирование систем организма. Он не может вырабатываться самостоятельно и должен поступать из пищи или биодобавок. Те, кто ведет активный образ жизни, должны получать достаточное количество этого минерала для поддержания повышенного уровня энергии и сохранения работоспособности.

Хром в организме и его значение

Хром — это металл, символ обозначения Cr. В периодической таблице Менделеева занимает 24 место. В природе встречается в основном в виде хромистого железняка, что является самой стабильной формой.

Хром впервые был открыт на Урале в свинцовой руде и упоминается в работах М.В. Ломоносова в 1763 году. В конце 1797 года как металл был выделен французским химиком Л. Н. Волкненом.

Преобладающей формой, обнаруженной в организме, является трехвалентный хром (Cr3 +).

Элемент также существует в другой форме: шестивалентный (Cr6 +). Но такой хром, в отличие от трехвалентного, является токсичным продуктом промышленности и считается мутагенным.

Хром, несмотря на его малое количество, признан одним из самых важных минералов в организме.

Это ключевой элемент метаболизма углеводов и белков, способствует мышечному тонусу. Он стимулирует синтез холестерина и жирных кислот, необходимых для функционирования мозга и других процессов.

Особенно важен этот минерал для метаболизма глюкозы и поддержания баланса сахара в крови, известный как фактор толерантности к глюкозе. Правда, механизм действия пока до конца не ясен для ученых.

Тем не менее, считается, что он способствует поглощению клеточного инсулина, помогая перемещать инсулин через мембраны клеток. Способность стимулировать абсорбцию инсулина заставляет некоторых ученых предполагать, что хром играет анаболическую роль в организме.

В некоторых исследованиях отмечено, что он может предотвратить болезнь коронарных сосудов.

Для женщин в постклимактерическом периоде жизни врачи могут рекомендовать богатую хромом диету или добавки. Он замедляет потерю кальция и может служить профилактикой остеопороза.

Польза хрома для организма человека

О пользе и влиянии хрома на организм человека впервые начали говорить только в конце 1950 годов.

Первоначальные исследования показывают, что добавление хрома может улучшить толерантность к глюкозе у пациентов с синдромом Тернера. Это заболевание связано с непереносимостью глюкозы, когда клетки менее чувствительны к действию инсулина при транспортировке глюкозы через клеточные мембраны.

К основным функциям хрома относят:

Помогает контролировать стабильный уровень сахара в крови как у диабетиков, так и у тех, у кого аномально низкий уровень сахар в крови;

Усиливает действие инсулина, который нужен для метаболизма и хранения белка, углеводов и жиров, а также для утилизации глюкозы и производства энергии;

Принимает участие в метаболизме нуклеиновых кислот, необходимых для построения ДНК;

Способствует синтезу холестерина и жирных кислот, которые нужны для нормальной функции головного мозга и многих других процессов в организме человека;

Помогает снизить высокое кровяное давление.

Некоторые добавки с хромом могут быть полезны для снижения уровня холестерина с литопротеинами низкой плотности и повышения холестерина с литопротеинами высокой плотности.

Дефицит хрома в организме причины и симптомы

Количество хрома в организме очень низкое и определяется как следовое. Но даже при таком малом значении у большинства людей наблюдается его нехватка. Основными причинами дефицита ученые называют недостаточное количество хрома в почве и воде, а также методы переработки продуктов при которых удаляется большая его часть.

Основными симптомами недостатка являются:

Резистентность к инсулину или непереносимость глюкозы, что влияет на способность инсулина регулировать уровень сахара в крови;

Высокий уровень сахара в крови, который может привести к развитию диабета 2 типа у пожилых людей;

Повышенный уровень инсулина в крови;

Высокий уровень холестерина, что может вызвать повышенный риск сердечных заболеваний;

Высокое артериальное давление.

Однако серьезный дефицит очень редок. Основной его симптом – потеря веса или повреждения головного мозга, что приводит к воспалению головного мозга или небольшому онемению, покалыванию и ощущению жжения в руках и ногах.

Людям, страдающим диабетом или заболеваниями сердца, перенесшим травму или сильный стресс, может потребоваться более высокое потребление хрома. Что в свою очередь может привести к повышенному выделению хрома из организма и дисбалансу сахара в крови.

Добавки с кальцием, антациды и некоторые другие лекарства, содержащие карбонат кальция, могут препятствовать поглощению хрома, что также может быть причиной его дефицита в организме.

Наиболее уязвимы к недостатку хрома пожилые люди.

В каких продуктах содержится хром

Во многих случаях большая часть хрома в продуктах теряется при рафинировании. Например, хром в цельных зернах встречается главным образом в отрубях и зародышах. Когда зерна измельчаются в муку, отруби и зародыши удаляются, что приводит к неизбежной его потере.

Трехвалентный хром содержится в широком ассортименте продуктов. Однако большинство продуктов питания содержат только небольшие количества (менее 2 мкг на 100 грамм). Это может затруднить получение адекватного значения этого микроэлемента.

Лучшим источником хрома являются пивные дрожжи. Но многие люди испытывают сложности с их перевариванием и усвоением, что сопровождается вздутием живота и тошнотой.

К другим хорошим источникам относятся:

Относительно хорошими источниками служат:

Цельнозерновые продукты;

Коричневый рис;

Мясо (индейка, курица, говядина);

Яичные желтки;

Зеленая фасоль;

Свежий лук;

Капуста брокколи;

Картофель;

Зеленый перец;

Салат ромэн;

Спелые помидоры;

Виноград;

Апельсины;

Хорошими источником могут быть зародыши пшеницы, базилик, некоторые вина, особенно красные.

В остальных продуктах, включая фрукты, овощи, молочные продукты, хром присутствует в следовых количествах.

До 18 процентов может быть хрома в консервах, хранящихся в баночках из нержавеющей стали. Но это токсическая форма данного микроэлемента.

Добавки с хромом

Дополнительный прием витаминов и минералов жизненно важен для правильного функционирования всего организма. Они работают синергически, т.е. для эффективности любого питательного вещества требуется, а иногда усиливается присутствием другого. По этой причине всегда лучше принимать мультивитаминные комплексы, которые могут обеспечить нужный баланс необходимых питательных веществ.

Однако всегда нужно помнить, что даже самый лучший комплекс никогда не заменит правильного сбалансированного питания.

Наиболее частой добавкой хрома служит пиколинат хрома. Другие витаминные комплексы могут включать хлорид хрома, никотинат и цитрат хрома.

Все эти пищевые добавки отличаются от трехвалентного хрома, содержащегося в пище. При их приеме нужно соблюдать осторожность и не превышать рекомендуемой дозы, которая составляет 50-200 мкг в сутки, поскольку хром токсичен в высоких дозах.

К счастью, как уже упоминалось выше, дефицит хрома встречается очень редко и, как правило, дополнительного приема не требуется.

Согласно методическим рекомендациям МР 2.3.1.2432-08 норм физиологической потребности в энергии и пищевых веществах для различных групп населения РФ, утвержденных Роспотребнадзором в декабре 2008 года, среднее потребление хрома колеблется в пределах от 25 до 160 мкг в сутки. Физиологическая потребность для взрослых составляет 50 мкг в сутки, а для детей – 11-35 мкг.

Средняя ежедневная норма для взрослого должна быть в пределах 30-100 мкг. Верхний максимально допустимый предел документом не установлен.

Это минимальные дозы в день, чтобы предотвратить развитие дефицита. В терапевтических целях она может увеличиваться в зависимости от заболевания с учетом токсичного предела.

Метаболизм хрома в организме

При поступлении хрома в организм человека усваивается приблизительно только 2 процента. Остальная часть выводится с фекалиями. Питание с высоким содержанием простых сахаров увеличивает его выведение с мочой.

Поглощенный хром хранится в печени, селезенке, мягких тканях и костях. На его усвоение и поглощение оказывают влияние витамин В1, В2, В3, В6, С, Е, аминокислоты и магний, калий, цинк.

Избыток хрома в организме

Исследования ученых не выявили никаких побочных явлений от большого потребления хрома. Возможно поэтому нигде не установлен верхняя допустимая норма потребления.

Однако люди с заболеваниями почек или печени могут быть более уязвимыми и в качестве меры предосторожности должны избегать потребления хрома выше рекомендуемых доз.

Избыток хрома может накапливаться в тканях и снижать, а не повышать эффективность инсулина.

Переизбыток может сопровождаться:

Раздражением желудка;

Учащенным сердцебиением;

Бледностью или сыпью на коже.

Такое чаще наблюдается при приеме биодобавок с хромом. Были отмечены случаи повреждения печени и почек из-за чрезмерного потребления добавки пиколината хрома. Другие формы хрома не вызывали таких проблем. В качестве меры предосторожности не принимайте пиколинат хрома в очень высоких дозах или выбирайте другую форму добавки.

При появление первых признаков передозировки нужно прекратить их прием.

Хром может снижать уровень сахара в крови. Поэтому если вы принимаете лекарства, снижающие уровень инсулина или глюкозы, проконсультируйтесь с вашим врачом, прежде чем принимать добавки с ним. Возможно должна быть уменьшена дозировка лекарства, чтобы избежать слишком низкого уровня сахара в крови.

Когда нужен дополнительный прием хрома

Хром уже давно вызывает интерес из-за возможной связи с различными состояниями здоровья. Среди наиболее активных областей исследований воздействия хрома на организм вызывает возможность его дополнительного приема при:

Внутривенном кормлении;

Диабете 2 типа;

Гипогликемии;

Нарушении липидного обмена;

Похудении.

Дефицит хрома ухудшает способность организма использовать глюкозу для удовлетворения своих энергетических потребностей и повышает требования к инсулину. Поэтому было высказано предположение, что добавки могут помочь контролировать диабет 2 типа и ответ на глюкозу и инсулин у лиц с высоким риском развития заболевания. К сожалению, результаты многих исследований, посвященных этой теме пока противоречивы и не дают точного ответа.

В некоторых исследованиях дополнительный прием хрома в дозе 150-1000 мкг в день уменьшал общий уровень холестерина, липопротеинов низкой плотности и уровень триглицеридов у пациентов с повышенным холестерином или атеросклерозом. Однако другие исследования никаких благоприятных эффектов не показали. Это может быть связано с тем, что ученые не контролируют диету, которая влияет на уровень липидов в крови.

Некоторые исследования показали, что добавки хрома помогают с потерей веса. Но результаты не значительны. Отмечено, что прием биодабовок с этим микроэлементом уменьшает тягу к высокоуглеводным продуктам и регулирует аппетит.

Подводя итог, можно сказать, что хром все же важен для организма и приносит пользу. Но его дополнительный прием должен быть согласован с врачом. Конечно, лучше всего его получать с питанием, употребляя продукты, содержащие этот элемент. Никакой прием добавок никогда не заменит сбалансированное здоровое питание.

Хром (Cr), химический элемент VI группы периодической системы Менделеева. Относится к переходным металлом с атомным номером 24 и атомной массой 51,996. В переводе с греческого, название металла означает «цвет». Такому названию металл обязан разнообразной цветовой гамме, которая присуща его различным соединениям.

Физические характеристики хрома

Металл обладает достаточной твердостью и хрупкостью одновременно. По шкале Мооса твердость хрома оценивается в 5,5. Этот показатель означает, что хром имеет максимальную твердость из всех известных на сегодня металлов, после урана, иридия, вольфрама и бериллия. Для простого вещества хрома характерен голубовато-белый окрас.

Металл не относится к редким элементам. Его концентрация в земной коре достигает 0,02% масс. долей. В чистом виде хром не встречается никогда. Он содержится в минералах и рудах, которые являются главным источником добычи металла. Хромит (хромистый железняк, FeO*Cr 2 O 3) считается основным соединением хрома. Еще одним достаточно распространенным, однако менее важным минералом, является крокоит PbCrO 4 .

Металл легко поддается плавке при температуре 1907 0 С (2180 0 К или 3465 0 F). При температуре в 2672 0 С - закипает. Атомная масса металла составляет 51,996 г/моль.

Хром является уникальным металлом благодаря своим магнитным свойствам. В условиях комнатной температуры ему присуще антиферромагнитное упорядочение, в то время, как другие металлы обладают им в условиях исключительно пониженных температур. Однако, если хром нагреть выше 37 0 С, физические свойства хрома изменяются. Так, существенно меняется электросопротивление и коэффициент линейного расширения, модуль упругости достигает минимального значения, а внутреннее трение значительно увеличивается. Такое явление связано с прохождением точки Нееля, при которой антиферромагнитные свойства материала способны изменяться на парамагнитные. Это означает, что первый уровень пройден, и вещество резко увеличилось в объеме.

Строение хрома представляет собой объемно-центрированную решетку, благодаря которой металл характеризуется температурой хрупко-вязкого периода. Однако, в случае с данным металлом, огромное значение имеет степень чистоты, поэтому, величина находится в пределах -50 0 С - +350 0 С. Как показывает практика, раскристаллизированный металл не имеет никакой пластичности, но мягкий отжиг и формовка делают его ковким.

Химические свойства хрома

Атом имеет следующую внешнюю конфигурацию: 3d 5 4s 1 . Как правило, в соединениях хром имеет следующие степени окисления: +2, +3, +6, среди которых наибольшую устойчивость проявляет Сr 3+ .Кроме этого существуют и другие соединения, в которых хром проявляет совершенно иную степень окисления, а именно: +1, +4, +5.

Металл не отличается особой химической активностью. Во время нахождения хрома в обычных условиях, металл проявляет устойчивость к влаге и кислороду. Однако, данная характеристика не относится к соединению хрома и фтора - CrF 3 , которое при воздействии температур, превышающих 600 0 С, взаимодействует с парами воды, образуя в результате реакции Сr 2 О 3 , а также азотом, углеродом и серой.

Во время нагревания металлического хрома, он взаимодействует с галогенами, серой, кремнием, бором, углеродом, а также некоторыми другими элементами, в результате чего получаются следующие химические реакции хрома:

Cr + 2F 2 = CrF 4 (с примесью CrF 5)

2Cr + 3Cl 2 = 2CrCl 3

2Cr + 3S = Cr 2 S 3

Хроматы можно получить, если нагреть хром с расплавленной содой на воздухе, нитратами или хлоратами щелочных металлов:

2Cr + 2Na 2 CO 3 + 3O 2 = 2Na 2 CrO 4 + 2CO 2 .

Хром не обладает токсичностью, чего нельзя сказать о некоторых его соединениях. Как известно, пыль данного металла, при попадании в организм, может раздражать легкие, через кожу она не усваивается. Но, поскольку в чистом виде он не встречается, то его попадание в человеческий организм является невозможным.

Трехвалентный хром попадает в окружающую среду во время добычи и переработки хромовой руды. В человеческий организм попадание хрома вероятно в виде пищевой добавки, используемой в программах по похудению. Хром с валентностью, равной +3, является активным участником синтеза глюкозы. Ученые установили, что излишнее употребление хрома особого вреда человеческому организму не наносит, поскольку не происходит его всасывание, однако, он способен накапливаться в организме.

Соединения, в котором участвует шестивалентный металл, являются крайне токсичными. Вероятность их попадания в человеческий организм появляется во время производства хроматов, хромирования предметов, во время проведения некоторых сварочных работ. Попадание такого хрома в организм чревато серьезными последствиями, так как соединения, в которых присутствует шестивалентный элемент, представляют собой сильные окислители. Поэтому, могут вызвать кровотечение в желудке и кишечнике, иногда с прободением кишечника. При попадании таких соединений на кожу возникают сильные химические реакции в виде ожогов, воспалений, возникновения язв.

В зависимости от качества хрома, которое необходимо получить на выходе, существует несколько способов производства металла: электролизом концентрированных водных растворов оксида хрома, электролизом сульфатов, а также восстановлением оксидом кремния. Однако, последний способ не очень популярен, так как при нем на выходе получается хром с огромным количеством примесей. Кроме того, он также является экономически невыгодным.

Al, Fe, С, S, Р и Cu. В хроме марок Х99А, Х99Б и Х98,5 дополнительно регламентируется также содержание , Bi, Sb, Zn, Pb, Sn. В наиболее качественном металлическом хроме Х99А оговорены допустимые пределы содержания Со (99 %, порошок первичного алюминия (99,0-99,85 % AJ), и натриевую селитру. Химизм процесса в общем виде можно представить реакцией:
3Cr 2 O 3 + 6Al + 5СаО → 6Cr + 5СаО ЗАl 2 O 3 .
При довосстановлении хрома в шлаках алюминотермической плавки ведут в дуговых электропечях с дополнительной дачей извести и Al-порошка. Как разновидность довосстановления Cr из шлака для повышения выхода Cr процесс можно вести в реакторе с присадкой оксида хрома, Al-порошка и (NaNO 3 , окислителя). Таким способом можно получать хромоалюминиевую лигатуру и синтетические шлаки - системы Аl 2 O 3 - СаО.

Смотри также:
-

Энциклопедический словарь по металлургии. - М.: Интермет Инжиниринг . Главный редактор Н.П. Лякишев . 2000 .

Смотреть что такое "металлический хром" в других словарях:

металлический хром - металлический хром: Легирующий материал с минимальным содержанием хрома 97,5 % по массе, полученный путем восстановления. Источник: ГОСТ 5905 2004: Хром металлический. Технические требования и условия поставки …

хром - а; м. [от греч. chrōma цвет, краска] 1. Химический элемент (Сr), твёрдый металл серо стального цвета (используется при изготовлении твёрдых сплавов и для покрытия металлических изделий). 2. Мягкая тонкая кожа, выдубленная солями этого металла.… … Энциклопедический словарь

Хром - Для термина «Chrome» см. другие значения. Запрос «Cr» перенаправляется сюда; см. также другие значения. 24 Ванадий ← Хром → Марганец … Википедия

Элемент VI группы Периодической системы; атомный номер 24; атомная масса 51,996. Природные стабильные изотопы: 50Cr (4,31 %), 52Cr (87,76 %), 53Cr(9,55 %) и 54Cr (2,38 %). Открыт в 1797 г. французским химиком Л. Н. Вокланом. Содержание… … Энциклопедический словарь по металлургии

ХРОМ - ХРОМ, Chromium (от греч. chroma краска), I симв. Сг, хим. элемент с ат. весом 52,01 (изо! топы 50, 52, 53, 54); порядковое число 24, за! нимает место в четной подгруппе VІ группы j таблицы Менделеева. Соединения X. часто i встречаются в природе … Большая медицинская энциклопедия

ХРОМ - хим. элемент, символ Сr (лат. Chromium), ат. н. 24, ат. м. 51,99; металл серо стального цвета, очень твёрдый, тугоплавкий (tnjпл = 1890°С), химически малоактивен (стойкий при нормальных условиях к воде и кислороду воздуха). X. имеет степени… … Большая политехническая энциклопедия

Хром - (Chrom, Chrome, Chromium; при О = 16 атомн. вес Cr = 52,1) принадлежит к числу элементарных веществ металлического характера. Однако, занимая по своему атомному весу шестое место в том большом периоде естественной системы элементов, который… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

ГОСТ 5905-2004: Хром металлический. Технические требования и условия поставки - Терминология ГОСТ 5905 2004: Хром металлический. Технические требования и условия поставки оригинал документа: металлический хром: Легирующий материал с минимальным содержанием хрома 97,5 % по массе, полученный путем восстановления. Определения… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Ферросплавное производство - получение ферросплавов (См. Ферросплавы) на специализированных заводах чёрной металлургии. Наиболее распространён электротермический (электропечной) способ получения ферросплавов (т. н. электроферросплавов); по виду восстановителя он… … Большая советская энциклопедия

Сульфат хрома(II) - Общие Систематическое наименование Сульфат хрома(II) Традиционные названия Сернокислый хром Химическая формула CrSO4 Физические свойства Состояние … Википедия

«Национальный исследовательский Томский политехнический Университет»

Институт природных ресурсов Геоэкология и геохимия

Хром

По дисциплине:

Химия

Выполнил:

студент группы 2Г41 Ткачева Анастасия Владимировна 29.10.2014

Проверил:

преподаватель Стась Николай Федорович

Положение в периодической системе

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 металлголубовато-белого цвета. Хром иногда относят к чёрным металлам.

Строение атома

17 Cl)2)8)7 - схема строения атома

1s2s2p3s3p- электронная формула

Атом располагается в III периоде, и имеет три энергетических уровня

Атом располагается в VII в группе, в главной подгруппе – на внешнем энергетическом уровне 7 электронов

Свойства элемента

Физические свойства

Хром - белый блестящий металл с кубической объемно-центрированной решеткой, а = 0,28845 нм, отличающийся твердостью и хрупкостью, с плотностью 7,2 г/см 3 , один из самых твердых чистых металлов (уступает только бериллию, вольфраму и урану), с температурой плавления 1903 град. И с температурой кипения около 2570 град. С. На воздухе поверхность хрома покрывается оксидной пленкой, которая предохраняет его от дальнейшего окисления. Добавка углерода к хрому еще больше увеличивает его твердость.

Химические свойства

Хром при обычных условиях – инертный металл, при нагревании становится довольно активным.

Взаимодействие с неметаллами

При нагревании выше 600°С хром сгорает в кислороде:

4Cr + 3O 2 = 2Cr 2 O 3 .

С фтором реагирует при 350°С, с хлором – при 300°С, с бромом – при температуре красного каления, образуя галогениды хрома (III):

2Cr + 3Cl 2 = 2CrCl 3 .

С азотом реагирует при температуре выше 1000°С с образованием нитридов:

2Cr + N 2 = 2CrN

или 4Cr + N 2 = 2Cr 2 N.

2Cr + 3S = Cr 2 S 3 .

Реагирует с бором, углеродом и кремнием с образованием боридов, карбидов и силицидов:

Cr + 2B = CrB 2 (возможно образование Cr 2 B, CrB, Cr 3 B 4 , CrB 4),

2Cr + 3C = Cr 2 C 3 (возможно образование Cr 23 C 6 , Cr 7 B 3),

Cr + 2Si = CrSi 2 (возможно образование Cr 3 Si, Cr 5 Si 3 , CrSi).

С водородом непосредственно не взаимодействует.

Взаимодействие с водой

В тонкоизмельченном раскаленном состоянии хром реагирует с водой, образуя оксид хрома (III) и водород:

2Cr + 3H 2 O = Cr 2 O 3 + 3H 2

Взаимодействие с кислотами

В электрохимическом ряду напряжений металлов хром находится до водорода, он вытесняет водород из растворов неокисляющих кислот:

Cr + 2HCl = CrCl 2 + H 2 ;

Cr + H 2 SO 4 = CrSO 4 + H 2 .

В присутствии кислорода воздуха образуются соли хрома (III):

4Cr + 12HCl + 3O 2 = 4CrCl 3 + 6H 2 O.

Концентрированная азотная и серная кислоты пассивируют хром. Хром может растворяться в них лишь при сильном нагревании, образуются соли хрома (III) и продукты восстановления кислоты:

2Cr + 6H 2 SO 4 = Cr 2 (SO 4) 3 + 3SO 2 + 6H 2 O;

Cr + 6HNO 3 = Cr(NO 3) 3 + 3NO 2 + 3H 2 O.

Взаимодействие с щелочными реагентами

В водных растворах щелочей хром не растворяется, медленно реагирует с расплавами щелочей с образованием хромитов и выделением водорода:

2Cr + 6KOH = 2KCrO 2 + 2K 2 O + 3H 2 .

Реагирует с щелочными расплавами окислителей, например хлоратом калия, при этом хром переходит в хромат калия:

Cr + KClO 3 + 2KOH = K 2 CrO 4 + KCl + H 2 O.

Восстановление металлов из оксидов и солей

Хром – активный металл, способен вытеснять металлы из растворов их солей: 2Cr + 3CuCl 2 = 2CrCl 3 + 3Cu.

Свойства простого вещества

Устойчив на воздухе за счёт пассивирования. По этой же причине не реагирует с серной и азотной кислотами. При 2000 °C сгорает с образованием зелёного оксида хрома(III) Cr 2 O 3 , обладающего амфотерными свойствами.

Синтезированы соединения хрома с бором (бориды Cr 2 B, CrB, Cr 3 B 4 , CrB 2 , CrB 4 и Cr 5 B 3), с углеродом (карбиды Cr 23 C 6 , Cr 7 C 3 и Cr 3 C 2), c кремнием (силициды Cr 3 Si, Cr 5 Si 3 и CrSi) и азотом (нитриды CrN и Cr 2 N).

Соединения Cr(+2)

Степени окисления +2 соответствует основный оксид CrO (чёрный). Соли Cr 2+ (растворы голубого цвета) получаются при восстановлении солей Cr 3+ или дихроматов цинком в кислой среде («водородом в момент выделения»):

Все эти соли Cr 2+ - сильные восстановители вплоть до того, что при стоянии вытесняют водород из воды. Кислородом воздуха, особенно в кислой среде, Cr 2+ окисляется, в результате чего голубой раствор быстро зеленеет.

Коричневый или желтый гидроксид Cr(OH) 2 осаждается при добавлении щелочей к растворам солей хрома(II).

Синтезированы дигалогениды хрома CrF 2 , CrCl 2 , CrBr 2 и CrI 2

Соединения Cr(+3)

Степени окисления +3 соответствует амфотерный оксид Cr 2 O 3 и гидроксид Cr(OH) 3 (оба - зелёного цвета). Это - наиболее устойчивая степень окисления хрома. Соединения хрома в этой степени окисления имеют цвет от грязно-лилового (ион 3+) до зелёного (в координационной сфере присутствуют анионы).

Cr 3+ склонен к образованию двойных сульфатов вида M I Cr(SO 4) 2 ·12H 2 O (квасцов)

Гидроксид хрома (III) получают, действуя аммиаком на растворы солей хрома (III):

Cr+3NH+3H2O→Cr(OH)↓+3NH

Можно использовать растворы щелочей, но в их избытке образуется растворимый гидроксокомплекс:

Cr+3OH→Cr(OH)↓

Cr(OH)+3OH→

Сплавляя Cr 2 O 3 со щелочами получают хромиты:

Cr2O3+2NaOH→2NaCrO2+H2O

Непрокаленный оксид хрома(III) растворяется в щелочных растворах и в кислотах:

Cr2O3+6HCl→2CrCl3+3H2O

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

2Na+3HO→2NaCrO+2NaOH+8HO

То же самое происходит при сплавлении оксида хрома (III) со щелочью и окислителями, или со щелочью на воздухе (расплав при этом приобретает жёлтую окраску):

2Cr2O3+8NaOH+3O2→4Na2CrO4+4H2O

Соединения хрома (+4) [

При осторожном разложении оксида хрома(VI) CrO 3 в гидротермальных условиях получают оксид хрома(IV) CrO 2 , который является ферромагнетикоми обладает металлической проводимостью.

Среди тетрагалогенидов хрома устойчив CrF 4 , тетрахлорид хрома CrCl 4 существует только в парах.

Соединения хрома (+6)

Степени окисления +6 соответствует кислотный оксид хрома (VI) CrO 3 и целый ряд кислот, между которыми существует равновесие. Простейшие из них - хромовая H 2 CrO 4 и двухромовая H 2 Cr 2 O 7 . Они образуют два ряда солей: желтые хроматы и оранжевые дихроматы соответственно.

Оксид хрома (VI) CrO 3 образуется при взаимодействии концентрированной серной кислоты с растворами дихроматов. Типичный кислотный оксид, при взаимодействии с водой он образует сильные неустойчивые хромовые кислоты: хромовую H 2 CrO 4 , дихромовую H 2 Cr 2 O 7 и другие изополикислоты с общей формулой H 2 Cr n O 3n+1 . Увеличение степени полимеризации происходит с уменьшением рН, то есть увеличением кислотности.