Chrom Klaudia Laks, 1bL Duże Koło Chemiczne, Liceum Akademickie w ZS UMK w Toruniu (2012/2013)

konfiguracja elektronowa stan skupienia (25°C, 1 atm) rok odkrycia 1797 odkrywca Louis Vauquelin liczba atomowa 24 masa atomowa 51.9961(6) u konfiguracja elektronowa 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5 4s1 stan skupienia (25°C, 1 atm) ciało stałe charakter chemiczny metal 6 4 A=52 Z=24

WŁAŚCIWOŚCI FIZYCZNE ZASTOSOWANIA srebrzystoszary metal (z błękitnym połyskiem w świetle) właściwości antykorozyjne znane są dwie odmiany alotropowe chromu. Najpospolitsza - trwała w temperaturze pokojowej - ma strukturę regularną, przestrzennie centrowaną. Druga odmiana, trwała w wysokiej temperaturze ma zwartą strukturę heksagonalną. ZASTOSOWANIA Chrom stosowany jest jako dodatek do stali i stopów metali, a także do wytwarzania powłok ochronnych zapobiegających korozji metali. Ma także zastosowanie do wytwarzania barwników dodawanych do farb, szkła i porcelany. Znaczenie praktyczne ma także stop złożony z chromu i niklu, tzw. chromonikiel, cechujący się dużym oporem elektrycznym (drut oporowy) – używany jest do budowy grzejników elektrycznych. Chrom jest pierwiastkiem występującym w organizmach żywych. Wchodzi w skład wielu enzymów. Jest niezbędny do prawidłowej gospodarki węglowodanowej, gdyż ma wpływ na działanie insuliny.

W PRZYRODZIE WYSTĘPUJE W MINERAŁACH: chromicie FeCr2O4 krokoicie PbCrO4 uwarowicie Ca3Cr2(SiO4)3 ochrze chromowej Cr2O3 chromitycie Fe2O3×2Cr2O3. Związki chromu(VI) są toksyczne i rakotwórcze.

łatwo ulega pasywacji w stężonych kwasach utleniających. reaguje z kwasem solnym lub tlenowymi rozcieńczonymi: bez dostępu tlenu – daje sole w których jest dwuwartościowy z dostępem powietrza daje sole w których jest trójwartościowy chrom nie utlenia się na powietrzu, dopiero silnie ogrzany ulega utlenieniu. w temperaturze pokojowej jest odporny na działanie wody, fluorowców, siarki, azotu na powietrzu reaguje z tlenem - ulega pasywacji i powstaje tlenek chromu(III), który tworzy powłokę ochronną i zabezpiecza postępowaniu korozji na metalu

Właściwości magnetyczne PARAMAGNETYK 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5 4s1 II stopień utlenienia III stopień utlenienia VI stopień utlenienia 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d4 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d3 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 diamagnetyk paramagnetyk

Ze względu na swoja konfigurację elektronową może występować na stopniach utlenienia od I do VI. Głównie na: II III VI Związki chromu na stopniach utlenienia +1, +4 i +5 są trwałe tylko w stanie stałym, w roztworach wodnych chrom(IV) i (V) ulega dysproporcjonowaniu na chrom (III) i (VI). CrO – charakter zasadowy Cr2O3 – charakter amfoteryczny CrO3 – charakter kwasowy

II stopień utlenienia Tlenek chromu (II) Czarny tlenek chromu (II) CrO powstaje w wyniku utleniania amalgamatu chromu tlenem atmosferycznym. Ogrzewany w obecności powietrza wiąże tlen i rozżarzając się przechodzi w tlenek chromu (III) Cr2O3. Ma charakter zasadowy. 4CrO +O2 → 2Cr2O3 Sole chromu (II) Są bardzo silnymi reduktorami. Jon Cr2+ na zimno (w obecności jonów obcych metali jako katalizatorów), a także w czystym roztworze na gorąco, rozkłada wodę z wydzieleniem wodoru: Cr2+ + H+ = Cr3+ + 1/2 H2 Roztwory soli mają najczęściej barwę niebieską. Wodorotlenek chromu(II) Strąca się w postaci ciemno-brunatnego osadu z roztworu Cr2+ po dodaniu do niego mocnej zasady. W czasie odwadniania odszczepia wodór i przechodzi w Cr2O3.

III stopień utlenienia Tlenek chromu(III) (zielony) Tlenek chromu(III) ma charakter amfoteryczny Reaguje z kwasami: Reaguje z zasadami: Wodorotlenek chromu(III) (charakter amfoteryczny) Reakcja z kwasami: Osad Cr(OH)3 rozpuścił się dając zielony roztwór. Reakcja z zasadami: Osad znika, a ciecz przyjmuje zielone zabarwienie. Tlenek chromu (III)

Właściwości redukujące chromu(III) W środowisku zasadowym sól chromu (III) przechodzi w chromian (VI) (zmiana barwy z zielonej na żółtą)

VI stopień utlenienia Związki chromu(VI) są bardzo silnymi utleniaczami. Tlenek chromu (VI) Ma charakter kwasowy. Dobrze rozpuszcza się w wodzie z wytworzeniem istniejącego tylko w roztworze żółtego kwasu chromowego H2CrO4. W temperaturze pokojowej występuje w postaci ciemnoczerwonych, higroskopijnych kryształów, płatków lub proszku. Jest silnym utleniaczem np: Tlenek chromu (VI)

Dichromian(VI) potasu Chromiany(VI) - sole kwasu chromowego(VI) H2CrO4. Jon CrO42- ma żółtą barwę i dlatego wszystkie chromiany są zabarwione na żółto. Rozpuszczalność chromianów jest zbliżona do rozpuszczalności analogicznych siarczanów (sole metali alkalicznych oraz magnezu, wapnia i strontu są łatwo rozpuszczalne w wodzie). Dichromiany(VI) - sole kwasu dichromowego(VI) H2Cr2O7. Po dodaniu do roztworu chromianu jakiegokolwiek kwasu, nawet bardzo słabego, tworzy się dichromian. Charakteryzują się one barwą pomarańczową. Chromian(VI) potasu Dichromian(VI) potasu Jony chromianowe (VI) powstają w środowisku lekko zasadowym, zaś jony dichromianowe w środowisku kwaśnym.

Po dodaniu do roztworu chromianu potasu jakiegokolwiek kwasu, nawet bardzo słabego, następuje zmiana barwy z żółtej na pomarańczową wskutek tworzenia się dwuchromianów: 2CrO42- + 2H+= Cr2O72- + H2O Po dodaniu do roztworu dichromianu potasu jonów wodorotlenowych następuje zmiana barwy z pomarańczowej na żółtą. Cr2O72- +2OH- = 2CrO42- + H2O

III stopień utlenienia VI stopień utlenienia CrO czarny Cr2O3 zielony H2CrO4 żółty Cr2+ niebieski Cr(OH)3 zielono-szary CrO3 ciemno-czerwony Cr(OH) 2 ciemno-brunatny Cr3+ CrO42- 𝐶𝑟 𝑂𝐻 4 − H2Cr2O7 żołto-pomarańczowy Cr2O7 2− pomarańczowy

Cr3+ CrO42- Cr2O7 2− reduktor 𝐻 + 𝑂𝐻 − utleniacz 𝐻 + 𝑂𝐻 − Tlenek chromu(IV), CrO2  – nieorganiczny związek chemiczny z grupy tlenków, w którym chrom występuje na IV stopniu utlenienia. Jest czarnym ciałem stałym o bardzo dobrych właściwościach ferromagnetycznych. Jest stosowany przy produkcji taśm magnetycznych.

Źródła Materiały z Platformy Edukacyjnej Portalu www.szkolnictwo.pl – Chrom i jego związki (informacje, równania, schematy) www.pl.wikipedia.org (zdjęcia)