Krom. Kromun oksidasyon durumları. Kromun oksidasyon durumu Kromun yüksek oksitteki oksidasyon durumu şuna eşittir:

Görev No.1

Tüm bileşiklerde oksidasyon durumu +2 sergiler

Cevap: 4

Açıklama:

Önerilen tüm seçeneklerden yalnızca çinko, maksimum oksidasyon durumunun grup numarasına eşit olduğu ikinci grubun ikincil alt grubunun bir elemanı olan karmaşık bileşiklerde +2 oksidasyon durumunu sergiler.

Kalay, 0 (basit bir maddede), +2, +4 (grup numarası) oksidasyon durumlarını sergileyen bir metal olan grup IV'ün ana alt grubunun bir elementidir.

Fosfor, metal olmayan, -3'ten (grup numarası - 8) +5'e (grup numarası) kadar oksidasyon durumları sergileyen ana grubun ana alt grubunun bir elementidir.

Demir bir metaldir, element ana grubun ikincil bir alt grubunda bulunur. Demir oksidasyon durumlarıyla karakterize edilir: 0, +2, +3, +6.

Görev No.2

KEO 4 bileşiminin bileşiği iki elementin her birini oluşturur:

1) fosfor ve klor

2) flor ve manganez

3) klor ve manganez

4) silikon ve brom

Cevap: 3

Açıklama:

KEO 4 bileşiminin tuzu, oksijenin -2 oksidasyon durumuna sahip olduğu bir asit kalıntısı EO 4 - içerir, bu nedenle bu asit kalıntısındaki E elementinin oksidasyon durumu +7'dir. Önerilen seçeneklerden klor ve manganez uygundur - sırasıyla grup VII'nin ana ve ikincil alt gruplarının elemanları.

Flor aynı zamanda grup VII'nin ana alt grubunun bir elementidir, ancak en elektronegatif element olduğundan pozitif oksidasyon durumları (0 ve -1) sergilemez.

Bor, silikon ve fosfor sırasıyla 3, 4 ve 5 numaralı grupların ana alt gruplarının elementleridir, bu nedenle tuzlarda karşılık gelen +3, +4, +5 maksimum oksidasyon durumlarını sergilerler.

Görev No.3

• 1. Zn ve Cr
• 2. Si ve B
• 3. Fe ve Mn
• 4. P ve As

Cevap: 4

Açıklama:

Bileşiklerdeki grup numarasına (+5) eşit olan aynı en yüksek oksidasyon durumu P ve As tarafından sergilenir. Bu elementler V grubunun ana alt grubunda bulunur.

Zn ve Cr, sırasıyla grup II ve VI'nın ikincil alt gruplarının elemanlarıdır. Bileşiklerde çinko en yüksek oksidasyon durumunu +2, krom - +6 gösterir.

Fe ve Mn, sırasıyla grup VIII ve VII'nin ikincil alt gruplarının elemanlarıdır. Demir için en yüksek oksidasyon durumu +6, manganez için - +7'dir.

Görev No.4

Bileşikler aynı en yüksek oksidasyon durumunu sergiler

• 1. Hg ve Cr
• 2. Si ve Al
• 3. F ve Mn
• 4.P ve N

Cevap: 4

Açıklama:

P ve N, grup numarasına (+5) eşit olan bileşiklerde aynı en yüksek oksidasyon durumunu sergiler.Bu elementler, V grubunun ana alt grubunda bulunur.

Hg ve Cr sırasıyla grup II ve VI'nın ikincil alt gruplarının elemanlarıdır. Bileşiklerde cıva en yüksek oksidasyon durumunu +2, krom - +6 gösterir.

Si ve Al sırasıyla grup IV ve III'ün ana alt gruplarının elemanlarıdır. Sonuç olarak, silikon için karmaşık bileşiklerdeki maksimum oksidasyon durumu +4'tür (silikonun bulunduğu grubun numarası), alüminyum için - +3 (alüminyumun bulunduğu grubun numarası).

F ve Mn sırasıyla grup VII'nin ana ve ikincil alt gruplarının elemanlarıdır. Bununla birlikte, Periyodik Kimyasal Elementler Tablosunun en elektronegatif elementi olan flor, pozitif oksidasyon durumları sergilemez: karmaşık bileşiklerde oksidasyon durumu -1'dir (grup numarası -8). Manganezin en yüksek oksidasyon durumu +7'dir.

Görev No.5

Azot, iki maddenin her birinde oksidasyon durumu +3 sergiler:

• 1. HNO2 ve NH3
• 2. NH4Cl ve N203
• 3. NaNO2 ve NF3
• 4. HNO3 ve N2

Cevap: 3

Açıklama:

Nitröz asit HNO 2'de, asit kalıntısındaki oksijenin oksidasyon durumu -2, hidrojenin oksidasyon durumu +1'dir, dolayısıyla molekülün elektriksel olarak nötr kalması için nitrojenin oksidasyon durumu +3'tür. Amonyak NH3'te nitrojen daha elektronegatif bir elementtir, bu nedenle kovalent polar bağın bir elektron çiftini çeker ve negatif oksidasyon durumu -3'tür, amonyaktaki hidrojenin oksidasyon durumu +1'dir.

Amonyum klorür NH4Cl bir amonyum tuzudur, bu nedenle nitrojenin oksidasyon durumu amonyakla aynıdır, yani. -3'e eşittir. Oksitlerde oksijenin oksidasyon durumu her zaman -2'dir, dolayısıyla nitrojen için +3'tür.

Sodyum nitrit NaNO2'de (nitröz asidin bir tuzu), nitrojenin oksidasyon derecesi, nitröz asitteki nitrojenle aynıdır, çünkü +3'tür. Nitrojen florürde nitrojenin oksidasyon durumu +3'tür, çünkü flor Periyodik Tablonun en elektronegatif elementidir ve karmaşık bileşiklerde -1 negatif oksidasyon durumu sergiler. Bu cevap seçeneği görevin koşullarını karşılamaktadır.

Nitrik asitte nitrojen, grup numarasına (+5) eşit en yüksek oksidasyon durumuna sahiptir. Basit bir bileşik olarak azot (bir kimyasal elementin atomlarından oluştuğu için) 0 oksidasyon durumuna sahiptir.

Görev No. 6

Grup VI elementinin en yüksek oksidi aşağıdaki formüle karşılık gelir

• 1. E 4 Ç 6
• 2.EO 4
• 3.EO 2
• 4.EO3

Cevap: 4

Açıklama:

Bir elementin en yüksek oksidi, elementin en yüksek oksidasyon durumuna sahip oksididir. Bir grupta, bir elementin en yüksek oksidasyon durumu grup numarasına eşittir, bu nedenle grup VI'da bir elementin maksimum oksidasyon durumu +6'dır. Oksitlerde oksijen -2 oksidasyon durumunu sergiler. Element sembolünün altındaki sayılara indeks adı verilir ve o elementin moleküldeki atom sayısını gösterir.

İlk seçenek yanlış çünkü. elementin oksidasyon durumu 0-(-2)⋅6/4 = +3'tür.

İkinci versiyonda elementin oksidasyon durumu 0-(-2) ⋅ 4 = +8'dir.

Üçüncü seçenekte E elementinin oksidasyon durumu: 0-(-2) ⋅ 2 = +4.

Dördüncü seçenekte E elementinin oksidasyon durumu: 0-(-2) ⋅ 3 = +6, yani. aradığınız cevap bu.

Görev No.7

Amonyum dikromat (NH 4) 2 Cr 2 O 7'deki kromun oksidasyon durumu şuna eşittir:

• 1. +6
• 2. +2
• 3. +3
• 4. +7

Cevap 1

Açıklama:

Amonyum katyonu NH4 +'daki amonyum dikromat (NH4) 2 Cr207'de, daha elektronegatif bir element olarak nitrojen, -3 gibi daha düşük bir oksidasyon durumuna sahiptir, hidrojen pozitif olarak +1 yüklüdür. Dolayısıyla katyonun tamamı +1 yüke sahiptir ancak bu katyonlardan 2 adet olduğundan toplam yük +2 olur.

Molekülün elektriksel olarak nötr kalması için asidik Cr 2 O 7 2− kalıntısının -2 yükü olması gerekir. Asitlerin ve tuzların asidik kalıntılarındaki oksijen her zaman -2 yüküne sahiptir, dolayısıyla amonyum bikromat molekülünü oluşturan 7 oksijen atomu -14 yüklüdür. Moleküllerde 2 krom atomu vardır, bu nedenle kromun yükü x olarak belirtilirse, o zaman elimizde:

2x + 7 ⋅ (-2) = -2, burada x = +6. Amonyum dikromat molekülündeki kromun yükü +6'dır.

Görev No.8

+5 oksidasyon durumu iki elementin her biri için mümkündür:

1) oksijen ve fosfor

2) karbon ve brom

3) klor ve fosfor

4) kükürt ve silikon

Cevap: 3

Açıklama:

Önerilen ilk cevapta, yalnızca V grubunun ana alt grubunun bir elementi olan fosfor, maksimum olan +5 oksidasyon durumunu sergileyebilir. Yüksek elektronegatifliğe sahip bir element olan oksijen (VI. grubun ana alt grubunun bir elementi), basit bir madde olarak - 0 ve flor OF 2 - +1 ile kombinasyon halinde oksitlerde -2'lik bir oksidasyon durumu sergiler. +5 oksidasyon durumu bunun için tipik değildir.

Karbon ve brom, sırasıyla grup IV ve VII'nin ana alt gruplarının elementleridir. Karbonun maksimum oksidasyon durumu +4'tür (grup numarasına eşittir) ve brom, -1, 0 (basit Br 2 bileşiğinde), +1, +3, +5 ve +7 oksidasyon durumlarını sergiler.

Klor ve fosfor, sırasıyla VII ve V gruplarının ana alt gruplarının elementleridir. Fosfor maksimum +5 oksidasyon durumu sergiler (grup numarasına eşittir); klor, bromine benzer şekilde -1, 0 (basit bir Cl 2 bileşiğinde), +1, +3, +5, + oksidasyon durumlarına sahiptir. 7.

Kükürt ve silikon sırasıyla VI ve IV. grupların ana alt gruplarının elementleridir. Kükürt, -2'den (grup numarası - 8) +6'ya (grup numarası) kadar geniş bir oksidasyon durumu yelpazesi sergiler. Silikon için maksimum oksidasyon durumu +4'tür (grup numarası).

Görev No. 9

• 1. NaNO3
• 2. NaNO2
• 3.NH4Cl
• 4.HAYIR

Cevap 1

Açıklama:

Sodyum nitrat NaNO3'te, sodyumun oksidasyon durumu +1'dir (grup I elementi), asidik kalıntıda her biri oksidasyon durumu −2 olan 3 oksijen atomu vardır, bu nedenle molekülün kalması için elektriksel olarak nötr, nitrojenin oksidasyon durumu şu şekilde olmalıdır: 0 − (+ 1) − (−2)·3 = +5.

Sodyum nitrit NaN02'de, sodyum atomu ayrıca +1 oksidasyon durumuna sahiptir (bir grup I elementi), asit kalıntısında her biri −2 oksidasyon durumuna sahip 2 oksijen atomu vardır, bu nedenle sırayla Molekülün elektriksel olarak nötr kalması için nitrojenin oksidasyon durumunun şu şekilde olması gerekir: 0 − (+1) − (−2) 2 = +3.

NH4Cl – amonyum klorür. Klorürlerde, klor atomlarının oksidasyon durumu −1'dir, molekülde 4 adet bulunan hidrojen atomları pozitif yüklüdür, bu nedenle molekülün elektriksel olarak nötr kalması için nitrojenin oksidasyon durumu: 0 − (−1) − 4 · (+1) = −3. Amonyak ve amonyum tuzu katyonlarında nitrojenin minimum oksidasyon durumu -3'tür (elementin bulunduğu grubun sayısı 8'dir).

Nitrik oksit NO molekülünde oksijen, tüm oksitlerde olduğu gibi minimum −2 oksidasyon durumu sergiler, bu nedenle nitrojenin oksidasyon durumu +2'dir.

Görev No. 10

Azot, formülü aşağıdaki gibi olan bir bileşikte en yüksek oksidasyon durumunu sergiler:

• 1. Fe(NO 3) 3
• 2. NaNO2
• 3. (NH4)2S04
• 4. NO 2

Cevap 1

Açıklama:

Azot, V grubunun ana alt grubunun bir elementidir, bu nedenle grup numarasına eşit bir maksimum oksidasyon durumu sergileyebilir; +5.

Demir nitrat Fe(NO3)3'ün bir yapısal birimi bir Fe3+ iyonu ve üç nitrat iyonundan oluşur. Nitrat iyonlarında nitrojen atomları, karşı iyonun türüne bakılmaksızın +5 oksidasyon durumuna sahiptir.

Sodyum nitrit NaNO2'de sodyumun oksidasyon durumu +1'dir (grup I'in ana alt grubunun bir elemanı), asit kalıntısında her biri −2 oksidasyon durumuna sahip 2 oksijen atomu vardır, bu nedenle sırayla Molekülün elektriksel olarak nötr kalması için nitrojenin oksidasyon durumunun 0 − ( +1) − (−2)⋅2 ​​​​= +3 olması gerekir.

(NH4)2S04 – amonyum sülfat. Sülfürik asit tuzlarında SO 4 2− anyonu 2− yüküne sahiptir, dolayısıyla her amonyum katyonunun yükü 1+'dir. Hidrojenin yükü +1'dir, dolayısıyla nitrojenin yükü −3'tür (azot daha elektronegatiftir, dolayısıyla N-H bağının ortak elektron çiftini çeker). Amonyak ve amonyum tuzu katyonlarında nitrojenin minimum oksidasyon durumu -3'tür (elementin bulunduğu grubun sayısı 8'dir).

Azot oksit NO2 molekülünde oksijen, tüm oksitlerde olduğu gibi minimum −2 oksidasyon durumu sergiler, bu nedenle nitrojenin oksidasyon durumu +4'tür.

Görev No. 11

Fe(NO 3) 3 ve CF 4 bileşimindeki bileşiklerde, nitrojen ve karbonun oksidasyon durumları sırasıyla eşittir

Cevap: 4

Açıklama:

Demir (III) nitrat Fe(NO 3) 3'ün bir yapısal birimi, bir demir iyonu Fe 3+ ve üç nitrat iyonu NO 3 -'den oluşur. Nitrat iyonlarında nitrojenin oksidasyon durumu her zaman +5'tir.

Karbon florür CF4'te flor daha elektronegatif bir elementtir ve C-F bağının ortak elektron çiftini çekerek -1 oksidasyon durumu sergiler. Bu nedenle karbon C'nin oksidasyon durumu +4'tür.

Görev No. 12

Klor, iki bileşiğin her birinde +7'lik bir oksidasyon durumu sergiler:

• 1. Ca(OCl)2 ve Cl207
• 2. KClO3 ve ClO2
• 3. BaCl2 ve HClO4
• 4. Mg(ClO4)2 ve Cl207

Cevap: 4

Açıklama:

İlk varyantta, klor atomları sırasıyla +1 ve +7 oksidasyon durumlarına sahiptir. Kalsiyum hipoklorit Ca(OCl) 2'nin bir yapısal birimi, bir kalsiyum iyonu Ca2+ (Ca, grup II'nin ana alt grubunun bir elementidir) ve her biri 1− yüküne sahip iki hipoklorit iyonu OCl'den oluşur. OF 2 ve çeşitli peroksitler dışındaki karmaşık bileşiklerde oksijenin oksidasyon durumu her zaman -2'dir, dolayısıyla klorun +1 yüküne sahip olduğu açıktır. Klor oksit Cl207'de, tüm oksitlerde olduğu gibi, oksijenin oksidasyon durumu -2'dir, bu nedenle bu bileşikteki klorun oksidasyon durumu +7'dir.

Potasyum klorat KClO3'te, potasyum atomunun oksidasyon durumu +1 ve oksijen - -2'dir. Molekülün elektriksel olarak nötr kalması için klorun +5 oksidasyon durumu sergilemesi gerekir. Klor oksit ClO2'de, diğer oksitlerde olduğu gibi oksijenin oksidasyon durumu -2'dir; bu nedenle klor için oksidasyon durumu +4'tür.

Üçüncü seçenekte, kompleks bileşikteki baryum katyonu +2 yüklüdür, bu nedenle BaCl2 tuzundaki her klor anyonu üzerinde −1'lik bir negatif yük konsantre edilir. Perklorik asit HClO4'te 4 oksijen atomunun toplam yükü −2⋅4 = −8, hidrojen katyonunun yükü +1'dir. Molekülün elektriksel olarak nötr kalması için klor yükünün +7 olması gerekir.

Dördüncü varyantta, magnezyum perklorat molekülü Mg(ClO 4) 2'de magnezyum yükü +2'dir (tüm karmaşık bileşiklerde magnezyum +2 oksidasyon durumunu gösterir), bu nedenle her ClO 4 - anyonu için bir 1− yükü. Toplamda, her biri -2 oksidasyon durumu sergileyen 4 oksijen iyonu -8 yüklüdür. Bu nedenle anyonun toplam yükünün 1− olması için klorun +7 yüküne sahip olması gerekir. Yukarıda açıklandığı gibi klor oksit Cl207'de klor yükü +7'dir.

1766'da kimya profesörü ve St. Petersburg Bilimler Akademisi Kimya Laboratuvarı başkanı I.G. Lehman, Berezovsky madeninde Urallarda bulunan ve "Sibirya kırmızı kurşunu" adı verilen yeni bir mineral olan PbCrO 4'ü anlattı. Modern adı krokoittir. 1797'de Fransız kimyager L. N. Vauquelin ondan yeni bir refrakter metal izole etti.
Element adını Yunancadan almıştır. χρῶμα - renk, boya - bileşiklerinin renk çeşitliliği nedeniyle.

Doğada bulma ve elde etme:

En yaygın krom minerali, zengin yatakları Urallar ve Kazakistan'da bulunan krom demir cevheri FeCr 2 O 4'tür (kromit); ikinci en önemli mineral ise krokoit PbCrO 4'tür. Kromun yerkabuğundaki kütle oranı %0,03'tür. Doğal krom, kütle numaraları 50, 52, 53, 54 ve 56 olan beş izotopun karışımından oluşur; Diğer radyoaktif izotoplar da yapay olarak elde edilmiştir.
Kromun ana miktarları, kromitin kokla indirgenmesiyle demir, ferrokrom ile alaşım formunda elde edilir ve kullanılır: FeCr 2 O 4 + 4C = Fe + 2Cr + 4CO
Saf krom, oksidinin alüminyum ile indirgenmesiyle elde edilir: Cr 2 O 3 + 2Al = 2Cr + Al 2 O 3
veya krom bileşiklerinin sulu çözeltilerinin elektrolizi.

Fiziki ozellikleri:

Krom, görünüş olarak en sert metallerden biri olan çeliğe benzeyen grimsi beyaz parlak bir metaldir. R= 7,19 g/cm3, Erime=2130K, Kaynama=2945K. Krom, metallere özgü tüm özelliklere sahiptir; ısıyı ve elektriği iyi iletir ve çoğu metalin parlaklık özelliğine sahiptir.

Kimyasal özellikler:

Krom, pasivasyon (koruyucu bir oksit filminin oluşumu) nedeniyle havada stabildir. Aynı sebepten dolayı konsantre sülfürik ve nitrik asitlerle reaksiyona girmez. 2000°C'de yanarak yeşil krom(III) oksit Cr203'ü oluşturur.
Isıtıldığında birçok metal olmayan maddeyle reaksiyona girer ve sıklıkla stokiyometrik olmayan bileşime sahip bileşikler oluşturur: karbürler, borürler, silisitler, nitrürler vb.
Krom, başta +2, +3, +6 olmak üzere çeşitli oksidasyon durumlarında çok sayıda bileşik oluşturur.

En önemli bağlantılar:

Oksidasyon durumu +2- bazik oksit CrO (siyah), hidroksit Cr(OH)2 (sarı). Krom(II) tuzları (mavi çözeltiler), asidik bir ortamda krom(III) tuzlarının çinko ile indirgenmesiyle elde edilir. Çok güçlü indirgeyici maddeler, su ile yavaş yavaş oksitlenerek hidrojen açığa çıkarırlar.

Oksidasyon durumu +3- kromun en kararlı oksidasyon durumu, şuna karşılık gelir: amfoterik oksit Cr2O3 ve hidroksit Cr(OH)3 (her ikisi de gri-yeşil), krom (III) tuzları - gri-yeşil veya mor, kromitler MCrO2, Krom oksidin alkalilerle kaynaştırılmasıyla elde edilir, krom(III) hidroksitin alkali çözeltilerde (yeşil) çözülmesiyle elde edilen tetra- ve heksahidroksokromatlar(III), çok sayıda krom kompleksi bileşiği.

Oksidasyon durumu +6- kromun ikinci karakteristik oksidasyon durumu, asidik krom(VI) oksit CrO3'e (kırmızı kristaller, suda çözünür, kromik asitler oluşturur), kromik H2CrO4, dikromik H2Cr207 ve polikromik asitlere karşılık gelir karşılık gelen tuzlar: sarı kromatlar ve turuncu dikromatlar. Krom(VI) bileşikleri, özellikle asidik bir ortamda, krom(III) bileşiklerine indirgenmiş güçlü oksitleyici maddelerdir.
Sulu bir çözeltide, ortamın asitliği değiştiğinde kromatlar dikromatlara dönüşür:
2CrO 4 2- + 2H + Cr 2 O 7 2- + H 2 O'ya renk değişimi eşlik eder.

Başvuru

Ferrokrom formundaki krom, alaşımlı çeliklerin (özellikle paslanmaz çelik) ve diğer alaşımların üretiminde kullanılır. Krom alaşımları: krom-30 ve krom-90, güçlü plazma fenerleri için nozulların üretimi için vazgeçilmezdir ve havacılık endüstrisinde, ısıtma elemanlarının üretimi için nikel (nikrom) içeren bir alaşımdır. Aşınmaya dayanıklı ve güzel elektrokaplama kaplamaları (krom kaplama) olarak büyük miktarlarda krom kullanılır.

Biyolojik rol ve fizyolojik etki

Krom biyojenik elementlerden biridir ve bitki ve hayvanların dokularında sürekli olarak bulunur. Hayvanlarda krom, lipitlerin, proteinlerin (tripsin enziminin bir kısmı) ve karbonhidratların metabolizmasında rol oynar. Gıda ve kandaki krom içeriğinin azalması, büyüme hızının azalmasına ve kandaki kolesterolün artmasına neden olur.

Saf haliyle krom oldukça zehirlidir; krom metal tozu akciğer dokusunu tahriş eder. Krom(III) bileşikleri dermatite neden olur. Krom(VI) bileşikleri kanser de dahil olmak üzere çeşitli insan hastalıklarına yol açar. Atmosferdeki havadaki krom(VI)'nun MPC'si 0,0015 mg/m3

Kononova A.S., Nakov D.D., Tyumen Devlet Üniversitesi, 501(2) grubu, 2013

Kaynaklar:
Krom (element) // Vikipedi. URL: http://ru.wikipedia.org/wiki/Chrome (erişim tarihi: 01/06/2014).
Popüler kimyasal element kütüphanesi: Krom. // URL'si:

Krom, atom numarası 24 olan kimyasal bir elementtir. Sert, parlak, çelik grisi renginde, iyi cilalanan ve kararmayan bir metaldir. Paslanmaz çelik gibi alaşımlarda ve kaplama olarak kullanılır. İnsan vücudu şekeri metabolize etmek için az miktarda üç değerlikli kroma ihtiyaç duyar, ancak Cr(VI) oldukça toksiktir.

Krom(III) oksit ve kurşun kromat gibi çeşitli krom bileşikleri parlak renklidir ve boyalarda ve pigmentlerde kullanılır. Yakutun kırmızı rengi bu kimyasal elementin varlığından kaynaklanmaktadır. Bazı maddeler, özellikle sodyum, organik bileşikleri oksitlemek ve (sülfürik asitle birlikte) laboratuvar cam eşyalarını temizlemek için kullanılan oksitleyici maddelerdir. Ayrıca manyetik bant üretiminde krom (VI) oksit kullanılmaktadır.

Keşif ve etimoloji

Krom kimyasal elementinin keşif tarihi aşağıdaki gibidir. 1761'de Johann Gottlob Lehmann, Ural Dağları'nda turuncu-kırmızı bir mineral buldu ve ona "Sibirya kırmızısı kurşun" adını verdi. Her ne kadar yanlışlıkla kurşunun selenyum ve demirle birleşimi olduğu tanımlanmış olsa da, malzeme aslında PbCrO4 kimyasal formülüne sahip kurşun kromattı. Bugün mineral krokonte olarak biliniyor.

1770 yılında Peter Simon Pallas, Lehmann'ın boyalarda pigment olarak çok yararlı özelliklere sahip olan kırmızı kurşun mineralini bulduğu bölgeyi ziyaret etti. Sibirya kırmızısı kurşununun boya olarak kullanımı hızla gelişti. Ayrıca krokontun parlak sarı rengi de moda oldu.

1797'de Nicolas-Louis Vauquelin kırmızı örnekler elde etti ve krokontu hidroklorik asitle karıştırarak CrO3 oksit elde etti. Krom, 1798'de kimyasal bir element olarak izole edildi. Vauquelin bunu oksidi kömürle ısıtarak elde etti. Ayrıca yakut ve zümrüt gibi değerli taşlarda da krom izleri tespit edebildi.

1800'lü yıllarda Cr öncelikle boyalarda ve tabaklama tuzlarında kullanıldı. Günümüzde metalin %85'i alaşımlarda kullanılmaktadır. Geri kalanı ise kimya, refrakter ve döküm sanayinde kullanılmaktadır.

Krom kimyasal elementinin telaffuzu, ondan elde edilebilecek renkli bileşiklerin çeşitliliği nedeniyle "renk" anlamına gelen Yunanca χρῶμα'ya karşılık gelir.

Madencilik ve üretim

Element kromitten (FeCr 2 O 4) üretilir. Dünyadaki cevherin yaklaşık yarısı Güney Afrika'da çıkarılmaktadır. Ayrıca Kazakistan, Hindistan ve Türkiye de önemli üreticileridir. Yeterince keşfedilmiş kromit yatakları var, ancak coğrafi olarak bunlar Kazakistan ve Güney Afrika'da yoğunlaşıyor.

Yerli krom metali yatakları nadirdir, ancak mevcuttur. Örneğin Rusya'daki Udachnaya madeninde çıkarılıyor. Elmas bakımından zengindir ve indirgeyici ortam saf krom ve elmasların üretilmesine yardımcı olmuştur.

Endüstriyel metal üretimi için kromit cevherleri erimiş alkali (kostik soda, NaOH) ile işlenir. Bu durumda, karbon tarafından Cr203 okside indirgenen sodyum kromat (Na2CrO4) oluşur. Metal, oksidin alüminyum veya silikon varlığında ısıtılmasıyla üretilir.

2000 yılında, yaklaşık 15 milyon ton kromit cevheri çıkarıldı ve yaklaşık 2,5 milyar ABD doları piyasa değerine sahip, %70 krom-demir alaşımı olan 4 milyon ton ferrokroma dönüştürüldü.

Temel özellikleri

Krom kimyasal elementinin özellikleri, periyodik tablonun dördüncü periyoduna ait bir geçiş metali olması ve vanadyum ile manganez arasında yer alması nedeniyledir. VI. gruba dahil. 1907 °C sıcaklıkta erir. Oksijenin varlığında krom hızla ince bir oksit tabakası oluşturur ve bu da metali oksijenle daha fazla etkileşime girmekten korur.

Geçiş elementi olarak maddelerle farklı oranlarda reaksiyona girer. Böylece farklı oksidasyon durumlarına sahip bileşikler oluşturur. Krom, +2, +3 ve +6 temel durumlarına sahip, +3 en kararlı olanıdır. Ayrıca nadir durumlarda +1, +4 ve +5 koşulları da gözlenir. +6 oksidasyon durumundaki krom bileşikleri güçlü oksitleyici maddelerdir.

Krom ne renktir? Kimyasal element yakut rengini verir. Kullanılan Cr 2 O 3 aynı zamanda krom yeşili adı verilen bir pigment olarak da kullanılır. Tuzları cam zümrüt yeşili rengindedir. Krom, varlığı yakutları kırmızı yapan kimyasal elementtir. Bu nedenle sentetik yakut üretiminde kullanılır.

İzotoplar

Kromun izotoplarının atom ağırlıkları 43 ile 67 arasında değişir. Tipik olarak bu kimyasal element üç kararlı formdan oluşur: 52 Cr, 53 Cr ve 54 Cr. Bunlardan 52 Cr en yaygın olanıdır (tüm doğal kromların %83,8'i). Ek olarak, 19 radyoizotop tanımlanmış olup, bunların en stabil olanı 1.8x10 17 yılı aşan yarılanma ömrüne sahip 50 Cr'dir. 51 Cr'un yarı ömrü 27,7 gündür ve diğer tüm radyoaktif izotoplar için bu süre 24 saati geçmez ve çoğu için bir dakikadan az sürer. Öğenin ayrıca iki meta durumu vardır.

Yer kabuğundaki krom izotopları genellikle jeolojide kullanılan manganez izotoplarına eşlik eder. 53 Mn'nin radyoaktif bozunması sırasında 53 Cr oluşur. Mn/Cr izotop oranı Güneş Sistemi'nin erken dönem tarihiyle ilgili diğer ipuçlarını güçlendiriyor. Farklı meteoritlerin 53 Cr/ 52 Cr ve Mn/Cr oranlarındaki değişiklikler, Güneş Sistemi'nin oluşumundan hemen önce yeni atom çekirdeklerinin yaratıldığını kanıtlıyor.

Kimyasal element krom: özellikleri, bileşiklerin formülü

Seskioksit olarak da bilinen Krom(III) oksit Cr203, bu kimyasal elementin dört oksitinden biridir. Kromitten elde edilir. Yeşil renkli bileşik, emaye ve cam boyama için pigment olarak kullanıldığında genellikle "krom yeşili" olarak adlandırılır. Oksit asitlerde, tuzlarda ve erimiş alkali kromitlerde çözünebilir.

Potasyum dikromat

K 2 Cr 2 O 7 güçlü bir oksitleyici maddedir ve laboratuar cam eşyalarını organik maddelerden temizlemek için bir araç olarak tercih edilir. Bu amaçla doymuş çözeltisi kullanılır, ancak bazen daha yüksek çözünürlüğü nedeniyle sodyum bikromat ile değiştirilir. Ek olarak, birincil alkolü aldehite ve ardından karbondioksite dönüştürerek organik bileşiklerin oksidasyon sürecini düzenleyebilir.

Potasyum bikromat kromik dermatite neden olabilir. Kromun, özellikle ellerde ve ön kollarda kronik ve tedavisi zor olan dermatit gelişimine yol açan duyarlılığa neden olması muhtemeldir. Diğer Cr(VI) bileşikleri gibi potasyum dikromat da kanserojendir. Eldiven ve uygun koruyucu ekipmanlarla kullanılmalıdır.

Kromik asit

Bileşik H2CrO4 varsayımsal yapısına sahiptir. Doğada ne kromik ne de dikromik asitler bulunmaz ancak anyonları çeşitli maddelerde bulunur. Satışta bulunabilen "kromik asit" aslında onun asit anhidriti - CrO3 trioksittir.

Kurşun(II) kromat

PbCrO 4 parlak sarı bir renge sahiptir ve suda pratik olarak çözünmez. Bu nedenle taç sarısı adı verilen renklendirici pigment olarak kullanım alanı bulmuştur.

Cr ve beş değerlikli bağ

Krom, beş değerlik bağlar oluşturma yeteneğiyle ayırt edilir. Bileşik, Cr(I) ve bir hidrokarbon radikali tarafından oluşturulur. İki krom atomu arasında beş değerlikli bir bağ oluşur. Formülü Ar-Cr-Cr-Ar şeklinde yazılabilir; burada Ar, belirli bir aromatik grubu temsil eder.

Başvuru

Krom, özellikleri ona birçok farklı kullanım sağlayan kimyasal bir elementtir; bunlardan bazıları aşağıda listelenmiştir.

Metallere korozyon direnci ve parlak bir yüzey kazandırır. Bu nedenle krom, örneğin çatal bıçak takımlarında kullanılan paslanmaz çelik gibi alaşımlara dahildir. Ayrıca krom kaplamada da kullanılır.

Krom çeşitli reaksiyonlar için bir katalizördür. Tuğlaları pişirmek için kalıp yapımında kullanılır. Tuzları deriyi tabaklamak için kullanılır. Potasyum bikromat, alkoller ve aldehitler gibi organik bileşiklerin oksidasyonunda ve laboratuvar cam eşyalarının temizliğinde kullanılır. Kumaş boyamada sabitleme maddesi olarak görev yapar ve aynı zamanda fotoğraf ve fotoğraf baskısında da kullanılır.

CrO3, demir oksitli filmlerden daha iyi özelliklere sahip manyetik bantlar (örneğin ses kaydı için) yapmak için kullanılır.

Biyolojideki rolü

Üç değerlikli krom, insan vücudundaki şekerin metabolizması için gerekli olan kimyasal bir elementtir. Buna karşılık, altı değerlikli Cr oldukça toksiktir.

İhtiyati önlemler

Krom metali ve Cr(III) bileşikleri genel olarak sağlık açısından tehlike oluşturmaz ancak Cr(VI) içeren maddeler yutulduğunda veya solunduğunda toksik olabilir. Bu maddelerin çoğu gözleri, cildi ve mukoza zarlarını tahriş eder. Kronik maruz kalma durumunda krom(VI) bileşikleri uygun şekilde tedavi edilmezse göz hasarına neden olabilir. Ayrıca bilinen bir kanserojendir. Bu kimyasal elementin öldürücü dozu yaklaşık yarım çay kaşığıdır. Dünya Sağlık Örgütü'nün tavsiyelerine göre içme suyunda izin verilen maksimum Cr (VI) konsantrasyonu litre başına 0,05 mg'dır.

Krom bileşikleri boyalarda ve deri tabaklamada kullanıldığından, genellikle çevresel temizlik ve iyileştirme gerektiren terk edilmiş sanayi bölgelerindeki toprakta ve yeraltı suyunda bulunurlar. Cr(VI) içeren astar, havacılık ve otomotiv endüstrilerinde hala yaygın olarak kullanılmaktadır.

Öğe özellikleri

Kromun temel fiziksel özellikleri aşağıdaki gibidir:

• Atom numarası: 24.
• Atom ağırlığı: 51.996.
• Erime noktası: 1890 °C.
• Kaynama noktası: 2482 °C.
• Oksidasyon durumu: +2, +3, +6.
• Elektron konfigürasyonu: 3d 5 4s 1.

TANIM

Krom Periyodik tablonun ikincil (B) alt grubunun VI. grubunun dördüncü periyodunda yer alır. Tanım – Cr. Basit bir madde şeklinde - grimsi beyaz parlak bir metal.

Krom gövde merkezli kübik kafes yapısına sahiptir. Yoğunluk - 7,2 g/cm3. Erime ve kaynama noktaları sırasıyla 1890 o C ve 2680 o C'dir.

Bileşiklerdeki kromun oksidasyon durumu

Krom, basit bir madde - bir metal formunda mevcut olabilir ve metallerin elemental durumdaki oksidasyon durumu şuna eşittir: sıfır, çünkü içlerindeki elektron yoğunluğunun dağılımı tekdüzedir.

Oksidasyon durumları (+2) Ve (+3) krom oksitlerde (Cr +2 O, Cr +3 2 O 3), hidroksitlerde (Cr +2 (OH) 2, Cr +3 (OH) 3), halojenürlerde (Cr +2 Cl 2, Cr +3 Cl 3) bulunur ), sülfatlar (Cr +2 SO 4, Cr +3 2 (S04) 3) ve diğer bileşikler.

Krom ayrıca oksidasyon durumuyla da karakterize edilir (+6) : Cr +6 O 3, H 2 Cr +6 O 4, H 2 Cr +6 2 O 7, K 2 Cr +6 2 O 7, vb.

Problem çözme örnekleri

ÖRNEK 1

ÖRNEK 2

Mendeleev'in periyodik sisteminin VI. grubunun kimyasal bir elementi olan krom (Cr). Atom numarası 24 ve atom kütlesi 51.996 olan bir geçiş metalidir. Yunancadan çevrilen metalin adı “renk” anlamına gelir. Metal, adını çeşitli bileşiklerinde bulunan renk çeşitliliğine borçludur.

Kromun fiziksel özellikleri

Metal aynı zamanda yeterli sertliğe ve kırılganlığa sahiptir. Mohs ölçeğinde kromun sertliği 5,5 olarak derecelendirilmiştir. Bu gösterge, kromun uranyum, iridyum, tungsten ve berilyumdan sonra bugün bilinen tüm metaller arasında maksimum sertliğe sahip olduğu anlamına gelir. Basit madde krom, mavimsi beyaz bir renkle karakterize edilir.

Metal nadir bir element değildir. Yer kabuğundaki konsantrasyonu kütlece %0,02'ye ulaşır. hisseler Krom hiçbir zaman saf halde bulunmaz. Metal ekstraksiyonunun ana kaynağı olan minerallerde ve cevherlerde bulunur. Kromit (krom demir cevheri, FeO*Cr203) ana krom bileşiği olarak kabul edilir. Oldukça yaygın fakat daha az önemli olan bir diğer mineral ise krokoit PbCrO4'tür.

Metal, 1907 0 C (2180 0 K veya 3465 0 F) sıcaklıkta kolaylıkla eritilebilir. 2672 0 C sıcaklıkta kaynar. Metalin atom kütlesi 51.996 g/mol'dür.

Krom manyetik özellikleri nedeniyle eşsiz bir metaldir. Oda sıcaklığında antiferromanyetik düzen sergilerken diğer metaller bunu son derece düşük sıcaklıklarda sergiler. Ancak kromun 37 0 C'nin üzerine ısıtılması durumunda kromun fiziksel özellikleri değişir. Böylece elektriksel direnç ve doğrusal genleşme katsayısı önemli ölçüde değişir, elastik modül minimum değere ulaşır ve iç sürtünme önemli ölçüde artar. Bu fenomen, malzemenin antiferromanyetik özelliklerinin paramanyetik hale gelebileceği Néel noktasının geçişiyle ilişkilidir. Bu, ilk seviyenin geçildiği ve maddenin hacminin keskin bir şekilde arttığı anlamına gelir.

Kromun yapısı, metalin kırılgan-süneklik döneminin sıcaklığı ile karakterize edilmesinden dolayı vücut merkezli bir kafestir. Bununla birlikte, bu metal söz konusu olduğunda saflık derecesi büyük önem taşımaktadır, bu nedenle değer -50 0 C - +350 0 C aralığındadır. Uygulamada görüldüğü gibi, kristalize metalin herhangi bir sünekliği yoktur, ancak yumuşaktır. Tavlama ve kalıplama onu dövülebilir hale getirir.

Kromun kimyasal özellikleri

Atom aşağıdaki dış konfigürasyona sahiptir: 3d 5 4s 1. Kural olarak, bileşiklerde krom aşağıdaki oksidasyon durumlarına sahiptir: +2, +3, +6, bunların arasında Cr3+ en yüksek stabiliteyi gösterir.Ayrıca, kromun tamamen farklı bir oksidasyon durumu sergilediği başka bileşikler de vardır, yani : +1, +4, +5.

Metal özellikle kimyasal olarak reaktif değildir. Krom normal şartlara maruz kaldığında metal neme ve oksijene karşı direnç gösterir. Bununla birlikte, bu özellik, 600 0 C'yi aşan sıcaklıklara maruz kaldığında su buharı ile etkileşime girerek reaksiyon sonucunda Cr203 ve nitrojen oluşturan krom ve flor - CrF3 bileşiği için geçerli değildir. , karbon ve kükürt.

Krom metali ısıtıldığında halojenler, kükürt, silikon, bor, karbon ve diğer bazı elementlerle reaksiyona girerek kromun aşağıdaki kimyasal reaksiyonlarına neden olur:

Cr + 2F 2 = CrF 4 (CrF 5 katkısıyla)

2Cr + 3Cl2 = 2CrCl3

2Cr + 3S = Cr2S3

Kromatlar, kromun havada, nitratlarda veya alkali metallerin kloratlarında erimiş soda ile ısıtılmasıyla elde edilebilir:

2Cr + 2Na2C03 + 3O2 = 2Na2CrO4 + 2C02.

Krom, bazı bileşikleri için söylenemeyecek kadar toksik değildir. Bilindiği gibi bu metalin tozu vücuda girerse akciğerleri tahriş edebilir, cilt tarafından emilmez. Ancak saf haliyle bulunmadığından insan vücuduna girmesi imkansızdır.

Krom cevherinin madenciliği ve işlenmesi sırasında çevreye üç değerlikli krom salınır. Krom muhtemelen kilo verme programlarında kullanılan bir besin takviyesi formunda insan vücuduna girmektedir. +3 değerlikli krom, glikoz sentezinde aktif bir katılımcıdır. Bilim adamları, aşırı krom tüketiminin insan vücuduna özel bir zarar vermediğini, çünkü emilmediğini, ancak vücutta birikebileceğini bulmuşlardır.

Altı değerlikli metal içeren bileşikler son derece toksiktir. Bunların insan vücuduna girme olasılığı kromat üretimi, nesnelerin krom kaplanması ve bazı kaynak işleri sırasında ortaya çıkar. Altı değerlikli elementin mevcut olduğu bileşikler güçlü oksitleyici maddeler olduğundan, bu tür kromun vücuda alınması ciddi sonuçlarla doludur. Bu nedenle mide ve bağırsaklarda kanamaya, bazen de bağırsağın delinmesine neden olabilirler. Bu tür bileşikler ciltle temas ettiğinde yanık, iltihaplanma ve ülser şeklinde güçlü kimyasal reaksiyonlar meydana gelir.

Çıkışta elde edilmesi gereken kromun kalitesine bağlı olarak, metali üretmenin birkaç yöntemi vardır: krom oksitin konsantre sulu çözeltilerinin elektrolizi, sülfatların elektrolizi ve silikon oksitle indirgeme. Bununla birlikte, ikinci yöntem, büyük miktarda safsızlık içeren krom ürettiği için pek popüler değildir. Üstelik ekonomik olarak da uygun değil.