Chrom

Własności

fizyczne:

Chrom jest metalem srebrzystym, połyskliwym, tak twardym, że rysuje szkło i bardzo trudno topliwym. Topi się w temperaturze 1890°C i ma ciężar właściwy 7,1g/cm3. Wyjątkowo dużą twardość chromu przypisuje się obecności wodoru lub niewielkiej ilości tlenu, rozpuszczonego w metalu.

Własności chemiczne: Chrom nie utlenia się na powietrzu ani też nie ulega działaniu wody. Na gorąco spala się jednakże w atmosferze tlenu na Cr2O3. Zanurzony na krótko do kwasu azotowego staje się pasywny nie wywiązując wodoru. Rozpuszcza się w kwasie siarkowym lub solnym w sposób nieregularny, rytmiczny, wywiązując nierównomiernie wodór.

Działanie

biologiczne:

Związki chromu nie mają smaku ani zapachu. Są używane do produkcji stopów metali, stali, barwników oraz do produkcji środków konserwujących drewno i garbników. Chrom w środowisku może się pojawić głównie w wyniku zanieczyszczenia powietrza. Związki chromu (VI) są bardziej toksyczne od związków chromu (III). Te

pierwsze występujące w powietrzu w wysokich stężeniach mogą powodować podrażnienie nosa (częste krwawienia), płuc, żołądka i jelit. Narażenie na chrom w pokarmie może powodować chorobę wrzodową żołądka, uszkodzenia wątroby i nerek. Pierwiastek ten może prowadzić do zaburzeń płodności i ciąży. Związki chromu (VI) są rakotwórcze - powodują na ogół raka płuc u pracowników narażonych na kontakt z tymi substancjami. Maksymalne dopuszczalne stężenia: Powietrze - chrom(II) i chrom(III) 500 mikrogramów/m3, chrom (VI) 1 mikrogram/m3. Zalecana dzienna dawka w pożywieniu Cr3+ wynosi 50 - 200 mikrogramów.

Zastosowanie.

Służy do chromowania czyli elektrolitycznego pokrywania metali mniej szlachetnych cienką warstwą chromu.

Wcześniej przedmiot musi być poddany niklowaniu ponieważ chrom dobrze przylega tylko do niklu. Jest dodatkiem stopowym do stali - zwiększa jej wytrzymałość na temperaturę i korozję, zwiększa też twardość i wytrzymałość mechaniczną. Stale chromowe (nierdzewne) służą do konstrukcji reaktorów chemicznych. Barwne

związki chromu stosuje się jako pigmenty (np. PbCrO4 - żółcień chromowa). Związki chromu stosuje się także w garbarstwie, fotografii i chemii analitycznej

Związki chromu

Chrom tworzy następujące szeregi związków o różnej wartościowości stechiometryczcj:

1) sole chromu dwuwartościowego, o jonach Cr2+;

2) sole chromu trójwartościowego, o jonach Cr3+;

3) trójtlenek chromu CrO3 i pochodzące od niego kwasy;

Związki chromu(II)

Dwuwartościowy jon Cr2+ jest zabarwiony na niebiesko i ma dużą skłonność do przechodzenia w jon

trójwartościowy:

Cr2+- e Cr3+

Dlatego też jest on silnym środkiem redukującym. Sole chromu(II) są trudno do otrzymania w stanie czystym z wyżej wymienionych względów, a w roztworach wodnych ulegają szybko utlenieniu do soli chromu(III).

Możemy je najłatwiej otrzymać przez rozpuszczenie chromu w rozcieńczonych kwasach albo przez redukcję związków chromu metalicznym cynkiem.

Związki chromu(III)

Wodorotlenek chromu(III) Cr(OH)3 wytrąca się przez działanie wodorotlenków na roztwory soli chromu(III).

Jest to uwodniony, jasnoniebieskoszary osad. Ma własności amfoteryczne. W kwasach rozpuszcza się łatwo tworząc sole chromowe np. CrCl3, Cr(NO3)3. Rozpuszcza się również w roztworach wodorotlenków

alkalicznych tworząc zielone chromiany(III) o wzorze np. KCrO2 [KCr(OH)4]. Tlenek chromu(III) Cr2O3

(zielony, nietopliwy proszek) powstaje w wyniku prażenia wodorotlenku chromu(III).

Związki chromu(VI)

Sole kwasu chromowego.

Podczas ogrzewania związków chromu(III) z mocnymi zasadami lub węglanami metali alkalicznych powstają sole kwasu chromowego, zawierające jony CrO 2-4 o żółtej barwie i dlatego wszystkie chromiany są zabarwione

na żółto.

Dwuchromian potasu K2Cr2O7.

Po dodaniu do roztworu chromianu potasowego jakiegokolwiek kwasu, nawet bardzo słabego, następuje zmiana

barwy z żółtej na żółtoczerwoną wskutek tworzenia się dwuchromianów:

2K2CrO4 + H2SO4 K2Cr2O7 + H2O + K2SO4

Przemianę chromianów na dwuchromiany możemy wyrazić jonowo za pomocą następującego równania: 2CrO 2–

2–

4

+ 2H+ Cr2O7 + H2O

Jeżeli podziałamy na roztwór dwuchromianu potasowego zasadą, zajdzie reakcja odwrotna:

Cr

2–

2–

2O7

+ 2OH¯ 2CrO4 + 2H2O

Dwuchromian potasu K2Cr2O7 krystalizuje w niesymetrycznych, czerwonopomarańczowych tabliczkach.

Dwuchromiany należą do silnych środków utleniających, zwłaszcza w silnie kwaśnych roztworach, redukując się do soli chromu(III). Kwas solny ulega utlenieniu do chloru:

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

Powyższy proces utleniania możemy wyrazić jonowo:

Cr

2–

2O7

+ 14H+ + 6Cl¯ 2Cr3+ + 7H2O + 3Cl2

Własności utleniające kwasu chromowego i chromianów znajdują szerokie zastosowanie w przemyśle,

zwłaszcza do fabrykacji niektórych barwników organicznych. W garbarstwie znajdują zastosowanie

dwuchromiany i ałuny chromowe. Dwuchromian sodu Na2Cr2O7 tworzy również czerwone kryształy. Jest on tańszy od dwuchromianu potasowego i dlatego ma znaczenie techniczne.

Literatura: Antoni Basiński - Chemia Nieorganiczna i Ogólna