Chróm

z Wikipédie, slobodnej encyklopédie
Prejsť na: navigácia, hľadanie
Chróm
24 vanád ← chróm → mangán
 

Cr

Mo
Cr
Vzhľad
striebrolesklý kov
chróm
Všeobecné
Názov (lat.), značka, protónové číslo chróm (chromium), Cr, 24
Umiestnenie v PSP 6. skupina4. periódablok d
Séria kovy, prechodné prvky
Atómové vlastnosti
Atómová hmotnosť 51,9961 g·mol−1
Elektrónová konfigurácia [Ar] 3d5 4s1
Atómový polomer 140 pm (vyp.: 166 pm)
Kovalentný polomer 118 pm
Kovový polomer 130 pm
Iónový polomer
pre: Cr3+
63 pm
Chemické vlastnosti
Elektronegativita 1,66 (podľa Paulinga)
Ionizačná energia(e) 1: 652,9 kJ.mol−1
2: 1 590,6 kJ.mol−1
3: 2 987 kJ.mol−1
Oxidačné číslo(a) II, III, IV, V, VI
Št. potenciál
(Cr3+/Cr)
-0,74 V
Fyzikálne vlastnosti (za norm. podmienok)
Skupenstvo pevné
Hustota 7,15 kg·dm−3
Hustota kvapaliny
(pri 2 180 K)
6,3 kg·dm−3
Teplota topenia 2 180 K (1 906,85 °C)
Teplota varu 2 944 K (2 670,85 °C)
Sk. teplo topenia 339,5 kJ·mol−1
Sk. teplo varu 21,0 kJ·mol−1
Tepelná kapacita 21,0 J·mol−1·K−1
Tlak pary
p(Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k
pri T(K) 1 656 1 807 1 991 2 223 2 530 2 942
Iné
Kryštálová sústava kubická, priestorovo centrovaná
Magnetizmus antiferomagnetický
Elektrický odpor 125 nΩ·m
Tep. vodivosť 93,9 W·m−1·K−1
Tep. rožťažnosť 4,9 µm·m−1·K−1
Rýchl. zvuku 5 940 m·s−1
Youngov modul 279 GPa
Pružnosť v šmyku 115 GPa
Objemová pružnosť 160 GPa
Poissonovo č. 0,21
Tvrdosť (Mohs) 8,5
Tvrdosť (Brinell) 1 120 MPa
Reg. číslo CAS 7440-47-3
Izotop(y) (vybrané)
Izotop Výskyt t1/2 Rr Er (MeV) Pr
Radioactive.svg 50Cr 4,345 % 1,8,1017 r. 2xε 50Ti
Radioactive.svg 51Cr synt. 27,7025 d. ε
γ
-
0,320
50V
52Cr 83,789 % stabilný s 28 neutrónmi
53Cr 9,501 % stabilný s 29 neutrónmi
54Cr 2,365 % stabilný s 30 neutrónmi
Commons-logo.svg
 Commons ponúka multimediálny obsah na tému chróm.
Pozri aj chemický portál

Chróm (lat. Chromium) je chemický prvok v Periodickej tabuľke prvkov, ktorý má značku Cr a protónové číslo 24.

História[upraviť | upraviť zdroj]

V roku 1761 objavil Johann Gottlob Lehmann oranžovočervený Chróman olovnatý (PbCrO4) na Urale, ktorý nazval červená olovená ruda. Identifikoval ho ako olovnato-železnato-selenovitú zlúčeninu a tak chróm ostal neobjavený.

V roku 1770 našiel Peter Simon Pallas na tom istom mieste červený olovnatý minerál, ktorý nazval podla jeho červenej farby Krokoit (z gréc. krokos, šafránový). Využitie červenej olovenej rudky ako farebnej hlinky rýchlo narástlo. Z krokoitu vyrábaný žiarivý žltý pigment s názvom chrómová žltá sa stal módnym. Mnohí si ho pamätajú ako poštovú žlť.

V roku 1797 získal Louis Nicolas Vauquelin oxid chromitý (Cr2O3) z krokoitu a kyseliny soľnej. V roku 1798 vyrobil nečistý elementárny chróm redukciou oxidu chromitého dreveným uhlím. Tento novoizolovaný prvok obdržal kvôli mnohofarebnosti jeho solí meno chróm (z gréc. chroma, farba). Stopové množstvá nového prvku dokázal Vauquelin aj v drahokamoch ako rubín a smaragd. V 19. storočí boli zlúčeniny chrómu využívané prevažne ako farbivá. Na konci 20. storočia sa chróm a jeho zlúčeniny využívajú hlavne k výrobe koróziivzdorných a žiaruvzdorných zliatin.

Výskyt[upraviť | upraviť zdroj]

Chróm sa ťažil skoro len ako chromit (FeCr2O4) alebo zriedkavo chrómferid, a to povrchovo alebo len v malej hĺbke. Kovový chróm sa získava redukciou tejto rudy hliníkom alebo kremíkom.

Južná Afrika dodáva zhruba polovicu svetovej spotreby chromitu. Hodno spomenúť aj krajiny ako Kazachstan, India a Turecko.

V roku 2000 sa na trh dodalo zhruba 15 miliónov ton chromitovej rudy. Z nej sa dalo získať 4 milióny ferochrómu v trhovej hodnote 2,5 miliárd dolárov. Kovový chróm sa v ložiskách vyskytuje len zriedkavo. Jedným z výskytov je baňa Udačnaja v Rusku, kde sa ťaží kimberlitová diatréma. V redukovanej základnej hmote tejto kimberlitu sa nachádzajú diamanty a kovový chróm, zrejme pochádzjaúce z hlbšej časti zemského plášťa.

Získavanie[upraviť | upraviť zdroj]

Dodávaná chromitová ruda sa oddelí od hlušiny. V druhom kroku prebehne oxidačné zlúčenie za horúčavy na dichromát. Následne sa redukuje uhlíkom na oxid chromitý a hliníkom na elementárny chróm. Chróm sa nedá získavat redukciou s uhlím z oxidických rúd, lebo vzniká chrómkarbid. Čistý chróm sa vytvára elektrolýzou Cr3+- iónov z kyselinovosírového roztoku. Zodpovedajúce zlúčeniny sa vyrábajú rozpustením oxidu chromitého alebo ferochrómu v kyseline sírovej. Ferochróm ako východisková látka vyžaduje samozrejme predchádzajúce odstránenie železa.

Extrémne čistý Chróm sa vyrába pomocou ďalších čistiacich krokov van Arkel de Boerovou metódou podľa van Arkela a de Boera.

Ferochróm sa vyrába redukciou chromitu v oblúkovej peci pri 2 800 °C.

Vlastnosti[upraviť | upraviť zdroj]

Chróm je oceľovosivý, nekorodujúci a neoxidujúci tvrdý kov, ktorý je v základnom stave húževnatý, tvarovateľný a kujný.

Zvyčajné oxidačné stupňe chrómu sú +2, +3 a +6, pričom +3 ja najstálejší. V oxidačnom stupni +6 je silným ale aj jedovatým oxidantom.

Použitie[upraviť | upraviť zdroj]

Chróm a jeho zlúčeniny sa používajú najrôznejšími spôsobmi:

  • Tvrdé chrómovanie
    Galvanické nanášanie až 500 µm oteru- a hrdzuvzdornej vrstvy priamo na oceľ, liatinu, meď, ... Aj hliník sa po nanesení medzivrstvy dá pochrómovat (tvrdochrómované hliníkové valce v motoroch).
  • Dekoračné chrómovanie.
    Galvanické nanášanie menej 1 µm hrubej Cr-vrstvy na dekoračné účely s protikoróznou medzivrstvou z niklu alebo nikel-medi. Veľmi často sa chrómujú aj dielce z umeliny.
  • Legúra v nehrdzavejúcich a žiarupevných ušľachtilých oceliach a neželezných zliatinách.
  • ako katalyzátor
  • ako chromit vo výrobe foriem na vypaľovanie tehiel
  • farbenie skla alebo maliarske pigmenty.
    CrIII-zlúčeniny farbia sklo na smaragdovo zeleno, CrVI-zlúčeniny na žlto (zinková žlť).

Iné projekty[upraviť | upraviť zdroj]