Chromium, kipengele kemikali: maelezo, mali, na Tabia ya formula

Chromium - kemikali kipengele na idadi ya atomiki 24. Hii ngumu, shiny, chuma-kijivu chuma ambayo ni vizuri polished, na haina tarnish. Kutumika katika aloi kama vile chuma cha pua, na kama mipako. Mwili wa binadamu inahitaji kiasi kidogo cha trivalenti chromium kwa kimetaboliki sukari lakini Cr (VI) ni yenye sumu.

Mbalimbali chromium misombo kama vile oksidi chromium (III) na Krometi risasi, ni yenye rangi na zinatumika katika rangi na rangi. Ruby rangi nyekundu kutokana na kuwepo kwa kipengele hiki kemikali. Baadhi vitu, hasa dichromate potassium na vioksidishaji sodium hutumika kwa oxidation ya misombo ya kikaboni, na (na asidi sulfuriki) kwa ajili ya kusafisha glassware. Aidha, chromium oxide (VI) hutumika katika uzalishaji wa mkanda magnetic.

Ugunduzi na Asili

Historia ya ugunduzi wa kipengele kemikali ni chromium. Katika 1761, Johann Gottlob Lehmann kupatikana katika milima ya Ural machungwa-nyekundu ya madini, na aliita "Siberia nyekundu kuongoza." Pamoja na kwamba imekuwa kimakosa kutambuliwa kama kiwanja risasi na selenium na chuma, vifaa ni kweli risasi Krometi kemikali formula PbCrO _4. Leo yeye inajulikana kama krokont madini.

Mwaka 1770, Peter Simon Pallas alitembelea mahali ambapo Lehman kupatikana nyekundu kuongoza madini ambavyo vilikuwa na sifa muhimu sana ya rangi katika rangi. matumizi ya Siberia nyekundu risasi kama rangi ya kupata maendeleo ya haraka. Aidha, rangi ya manjano rangi ya krokonta kuwa kama mtindo.

Mwaka 1797, Nicolas-Lui Voklen kupokea sampuli ya madini nyekundu kuongoza. Krokonta na kuchanganya pamoja na asidi hidrokloriki na watu hawa ₃ oxide. Chromium kama kipengele kemikali aliyetengwa mwaka 1798. Vauquelin kupatikana ni kwa kuchemsha oxide na mkaa. Pia alikuwa na uwezo wa kuchunguza athari ya chromium kwa mawe ya thamani kama vile akiki na zumaridi.

Katika miaka ya 1800 na Cr hasa kutumika katika rangi na ngozi chumvi. Leo 85% ya chuma kutumika katika aloi. wengine ni kutumika katika sekta ya kemikali, utengenezaji wa refractories na sekta foundry.

Matamshi chromium kemikali kipengele inalingana na χρῶμα Kigiriki, maana yake "rangi", kwa sababu wingi wa misombo ya rangi ambayo inaweza kuwa tayari humo.

Madini na uzalishaji

Element zinazozalishwa kutoka chromite (Fecr ₂ O _4). Takriban nusu ya madini haya ni kuchimbwa katika Afrika Kusini. Aidha, Kazakhstan, India na Uturuki ni wazalishaji wake kubwa. Kuchunguzwa amana ya chromite kutosha, lakini wao ni kijiografia kujilimbikizia katika Kazakhstan na kusini mwa Afrika.

amana ya chuma ya asili chromium ni nadra, lakini zipo. Kwa mfano, ni zinazozalishwa katika mgodi "Mafanikio" katika Urusi. Ni kimberlite mabomba vyenye almasi, na mazingira ya kupunguza kusaidiwa namna ya chromium halisi na almasi.

Kwa ajili ya uzalishaji wa viwanda wa chuma chromite ore ni kutibiwa na kuyeyushwa alkali (sodium hidroksidi, NaOH). Hii aina sodium chromate (Na ₂ CRO _4), ambayo ni kupunguzwa na dioksidi ya Cr ₂ O ₃ oxide. oxide chuma ni kupatikana kwa inapokanzwa mbele ya alumini au silikoni.

tani milioni 15 za madini ya chromite zilitolewa katika mwaka wa 2000, ambayo ilikuwa kusindika katika tani milioni 4 ya ferrochrome, 70% lina Aloi chromium chuma, wastani soko thamani ilikuwa $ 2.5 Bln.

Sifa muhimu

Tabia ya kemikali kipengele chromium ni kutokana na ukweli kwamba ni kipindi cha mpito chuma ya kipindi cha nne ya meza ya muda na iko kati ya vanadium na manganese. Pamoja katika kundi VI. Melts katika 1907 ° C. Mbele ya oksijeni chrome haraka hutengeneza safu nyembamba ya oksidi ambayo inalinda chuma kutoka majibu zaidi na oksijeni.

Kama kipengele mpito, humenyuka na dutu katika uwiano mbalimbali. Hivyo ni aina misombo na tofauti kiasi cha oxidation. Chromium - kemikali kipengele na mataifa muhimu +2, 3 na +6, ambapo 3 ni imara zaidi. Aidha, katika kesi nadra, kuna hali ya +1, 4 na +5. chromium misombo katika hali oxidation +6 ni vioksidishaji vikali.

Nini rangi ni chrome? Kemikali kipengele inatoa anodized alumini rubi rangi. Cr ₂ O ₃ hutumiwa kwa ajili ya chuma polishing, pia hutumika kama rangi inayoitwa "chrome wiki". chumvi yake kubadilika kioo katika zamaradi kijani. Chromium - kipengele kemikali ambao mbele inafanya rubi nyekundu. Kwa hiyo ni kutumika katika uzalishaji wa rubi sintetiki.

isotopu

Isotopu na chromium atomiki uzito kutoka 43 hadi 67. Kwa kawaida, kazi ya kemikali kipengele lina aina tatu imara: ⁵² Cr, ⁵³ Cr na ⁵⁴ Cr. Kati ya hizo, kawaida ⁵² Cr (83,8% ya chromium yote ya asili). Aidha, radioisotopes ilivyoelezwa 19, ambapo imara zaidi ni ⁵⁰ Cr kwa nusu ya maisha zaidi ya 1,8x10 ¹⁷ miaka. Katika ⁵¹ Cr nusu ya maisha - siku 27.7, na katika kila isotopu nyingine mionzi hayazidi saa 24, na wengi wao ni huchukua chini ya dakika moja. kipengele pia ina mbili meta.

isotopu Chromium katika mkusanyiko wa dunia, kwa kawaida huambatana isotopu ya manganese, ambayo hutumiwa katika geologi. ⁵³ Cr lililoundwa na kuoza mionzi ya ⁵³ Mn. uwiano wa Mn / Cr isotopu alitumia nguvu taarifa nyingine kuhusu historia ya awali ya mfumo wa jua. Mabadiliko katika idadi ⁵³ Cr / ⁵² Cr na Mn / Cr ya meteorites tofauti inathibitisha kwamba viini mpya zilitengenezwa mara moja kabla ya malezi ya mfumo wa jua.

Kemikali kipengele chromium: mali, misombo ya formula

Chromium oxide (III) Cr ₂ O _3, pia inajulikana kama sesquioxide, ni moja ya oxide nne za kipengele hiki kemikali. Ni zilizopatikana kutoka chromite. Kiwanja kijani kawaida huitwa "chrome kijani," wakati kutumika kama rangi ya uchoraji juu ya enamel na kioo. oxide inaweza kufutwa katika asidi na kuunda chumvi, na alkali kusubu - chromites.

dichromate potasiamu

K ₂ Cr ₂ O ₇ ni nguvu vioksidishaji kikali na ni mkuu kuliko kama njia ya kusafisha glassware kutoka ogani. Kwa lengo hili ni hutumiwa katika ufumbuzi ulijaa ya kujilimbikizia sulfuriki. Wakati mwingine, hata hivyo, ni kubadilishwa na dichromate sodiamu, kulingana na umumunyifu juu cha mwisho. Mbali na hilo, inaweza kusimamia mchakato wa oxidation ya misombo ya kikaboni kwa kubadilisha pombe ya msingi hadi alidehaidi na kisha dioksidi kaboni.

potassium dichromate chromium inaweza kusababisha ugonjwa wa ngozi. Chrome ni pengine ni sababu ya uhamasishaji na kusababisha ugonjwa wa ngozi wa maendeleo, hasa katika mikono na mikono, ambayo ni ya muda mrefu na ngumu kwa kuwa kutibiwa. Misombo nyingine ya Cr (VI), potasiamu dichromate kusababisha kansa. Lazima kubebwa na kinga na ulinzi sahihi.

asidi Chromic

Nadharia kiwanja ina muundo H ₂ CRO _4. Wala Chrome wala dichromate tindikali haina kutokea katika asili, lakini anions yao yanapatikana katika aina ya vifaa. "Chromic asidi" ambayo inaweza kupatikana kwenye kuuza, kwa kweli ni asidi anhidridi - trioksidi CRO _3.

Krometi risasi (II)

PbCrO ₄ ina rangi ya manjano na ni kivitendo hakuna katika maji. Kwa sababu hii, ni imepata maombi kama Coloring pigment, inayoitwa "mataji njano."

Cr na pentavalenti Nasi

Chrome hujulikana kwa uwezo wake wa kuunda pentavalenti stima. Kiwanja inajenga Cr (I) na hydrocarbon radical. Pentavalenti dhamana ulioanzishwa kati ya atomi chromium. formula ya inaweza kuandikwa kama Ar-Cr-Cr-Ar, ambapo Ar inawakilisha maalum kunukia kundi.

maombi

Chromium - kemikali kipengele ambaye mali aliandaa maombi mbalimbali, ambayo baadhi ni hapa chini.

Vyuma ni kufikilia upinzani dhidi ya kutu na uso glossy. Kwa hiyo, sehemu ya aloi chrome kama vile chuma cha pua, kutumika kwa mfano katika cutlery. Ni pia kutumika kwa kutuma maombi chrome mipako.

Chromium ni kichocheo cha athari mbalimbali. Kwa sababu inafanya molds kwa kurusha ya matofali. chumvi ya tanned ngozi. potassium bichromate hutumiwa oxidation ya misombo ya kikaboni kama vile pombe na aldehidi, na vilevile kwa kusafisha glassware. Ni mtumishi kama wakala fixing kutiwa kwenye kitambaa, na pia kutumika katika upigaji picha na uchapishaji.

CRO ₃ kutumika kwa ajili ya uzalishaji wa kanda magnetic (kwa mfano, rekodi) kwamba ina sifa bora kuliko filamu na oksidi chuma.

Wajibu katika biolojia

Trivalenti chromium - mambo kemikali zinazohitajika kwa kimetaboliki ya sukari kwa binadamu. Kwa upande mwingine, hexavalent Cr ni sumu sana.

hatua za tahadhari

Chuma chromium kiwanja Cr (III), kwa jumla hauchukuliwi kuwa na madhara kwa afya, lakini vifaa vyenye Cr (VI), inaweza kuwa sumu kama kumeza au kuvuta pumzi. Wengi vitu kama ni inakera macho, ngozi na kiwamboute. Na mfiduo kuendelea misombo chromium (VI) inaweza kusababisha uharibifu wa jicho kama sio kutibiwa vizuri. Aidha, kutambuliwa kasinojeni. kipimo cha lethal ya kipengele kemikali - karibu nusu kijiko. Kwa mujibu wa mapendekezo ya Shirika la Afya Duniani, kiwango cha juu ruhusa msongamano wa Cr (VI) katika maji ya kunywa ni 0.05 mg kwa lita.

Kwa kuwa misombo chromium hutumiwa katika dyes na kwa tanning ngozi, mara nyingi hupatikana katika udongo na chini ya ardhi kutelekezwa vifaa vya viwandani ambazo zinahitaji kusafirishwa mazingira na kupona. Primer zenye Cr (VI), bado sana kutumika katika sekta ya luftfart na sekta ya magari.

mali ya kipengele

msingi tabia za kimaumbile ya chromium ni:

• atomiki idadi ya 24.
• Atomiki uzito: 51.996.
• Kiwango myeyuko: 1890 ° C.
• Kiwango mchemko: 2482 ° C.
• oxidation hali ya +2, 3, +6.
• Electron Configuration: [Ar] 3d ⁵ 4s ^1.