В свободном виде хром не встречается, однако распространен в достаточных количествах. На Урале имеются богатые месторождения минералов, содержащих хром – «хромовой шпинели».
Чистый хром довольно тяжелый и тугоплавкий металл (плавится при 1907° С); достаточно ковок, пластичен и при комнатной температуре не подвержен коррозии – как на воздухе, так и в воде. Правда, при повышении температуры до 37° C «поведение» хрома, как у капризного больного, становится нестабильным: показатели многих его физических свойств начинают резко колебаться то до максимума, то наоборот. Объяснения этому странному явлению пока не существует.
Что такое Хром?
В промышленности есть два основных способа применения хрома. Во-первых, хром используется как легирующий компонент при изготовлении жаропрочных и нержавеющих сталей и сплавов. Во-вторых, чистый хром наносится на стальную поверхность (хромирование), делая ее устойчивой к воздействию влажного или соленого воздуха, а также воды и кислот. Хромистые стали, полученные путем введения в них хрома, обладают особой твердостью.
Кроме того, в целях защиты древесины от грибков и повышения ее огнеупорности используется пропитка специальными составами, куда входят хроматы и бихроматы.
Источник: metall4all.ru
ХРОМ
ХРОМ (от греч. chroma — цвет, краска; из-за яркой окраски соед.; лат. Chromium) Сг, хим. элемент VI гр. периодич. системы, ат. н. 24, ат. м. 51,9961. Природный хром состоит из смеси 4 изотопов 50 Сr (4,35%), 52 Сr (83,79%), 53 Сr (9,50%) и 54 Сr (2,36%). Поперечное сечение захвата тепловых нейтронов для хрома 3,1 x 10 -28 м 2 .
Конфигурация внеш. электронных оболочек атома 3d 5 4s 1 ; степени окисления +2, +3, +6, реже +4, +5 и +1; энергия ионизации при переходе от Сr 0 к Сr 6+ 6,766, 16,49, 30,96, 49,1, 69,3 и 90,6 эВ; сродство к электрону 1,6 эВ; электроотрицательность по Полингу 1,66; атомный радиус 0,127 нм, ионные радиусы, в нм (в скобках указаны координац. числа): для Сr 2+ 0,073 (6), Сr 3+ 0,0615 (6), Сr 4+ 0,041 (4), 0,055 (6), Сr 5+ 0,0345 (4), 0,049 (6) и 0,057 (8), для Сr 6+ 0,026 (4) и 0,044 (6).
Содержание хрома в земной коре 0,035% по массе, в воде морей и океанов 2 x 10 -5 мг/л. Известно более 40 минералов хрома, из них для извлечения хрома используют только хромит FeCr2O4, точнее хромшпинелиды (Mg, Fe)(Cr, Al, Fe)2O4. Нек-рые др. минералы: крокоит РbСrO4, волконскоит Cr2Si4O10(OH)2 xnH2O, уваровит Са3Сr2(SiO4)3, вокеленит Pb2Cu[CrO4]PO4, феникохроит Рb3О(СrO4)2. Сульфидные минералы хрома обнаружены в метеоритах.
Хром — Самый ТВЕРДЫЙ МЕТАЛЛ НА ЗЕМЛЕ!
Свойства. Хром- голубовато-белый металл. Кристаллич. решетка объемноцентрированная кубич. а = 0,28845 нм, z = 2, пространств, группа 1тЗт. При 312 К (точка Нееля) переходит из парамагнитного в антиферромагнитное состояние. Еще один переход (без изменения структуры) фиксируется при 170-220 К. Т. пл. 1890 °С, т. кип.
2680 °С; плотн. 7,19 г/см 3 ; 
23,3 Дж/(моль x К); 
21 кДж/моль, 
338 кДж/моль;
23,6 Дж/(моль x К); ур-ния температурной зависимости давления пара для твердого хрома lgp (мм рт. ст.) = = 11,454 — 22598/T — 0,406 lgT + 0,781T (298 — 2163 К), для жидкого хрома lgp (мм рт. ст.) = 9,446 — 18204/T+ 0,114 lg Т (2163 — 2950 К); температурный коэф. линейного расширения 4,1 x 10 -6 К -1 ; теплопроводность 88,6 Вт/(м x К); р 0,15 x 10 -6 Ом x м, температурный козф. 
410 МПа; относит. удлинение 44%; твердость по Бринеллю 1060 МПа. Хром техн. чистоты хрупок, приобретает пластичность выше 200-250 °С.
Стандартный электродный потенциал -0,74 В (относительно р-ра Сr 3+ ). Хром устойчив на воздухе (однако тонкоизмельченный пирофорен) и к действию воды. Нагретый в кислороде до ~ 300 °С сгорает с образованием Сr2О3 (см. Хрома оксиды). Раств. в соляной и разб. серной к-тах. В конц. HNO3, HC1O4, Н3РО4 и под действием окислителей легко пассивируется.
Пассивный хром очень устойчив. Р-ры щелочей на хром не действуют, расплавленные щелочи в отсутствие воздуха очень медленно реагируют с выделением Н2.
Фтор действует на хром выше 350 °С. Сухой хлор начинает реагировать с л. выше 300 °С, влажный хлор начинает действовать уже с 80 °С. Бром и иод действуют на хром при т-ре красного каления, также как HF и НС1. См. Хрома галогениды.
С водородом хром непосредственно не взаимодействует. Р-римость Н2 в хроме 0,44 ат. % при 800 °С, но электролитич. хром
может содержать значительно большие кол-ва — до 300 объемов на объем металла. Путем электролиза можно получить и гидриды- СrН с гексагон. решеткой и кубич. гидрид, чей состав приближается к СrН2. Эти металлоподобные гидриды при нагр. легко теряют водород.
Азот поглощается тонким порошком хрома при 800-1000 °С с образованием нитрида CrN, а при 1200-1300 °С — Cr2N. Но обычно эти нитриды (табл.) получают действием NH3 на хром (при ~ 850 °С). Нитриды, особенно CrN, обладают высокой хим. стойкостью. Их используют как компоненты твердых сплавов, катализаторы, а мононитрид — как полупроводниковый материал для термоэлектрич. генераторов.
Хром сплавляется с бором, углеродом и кремнием с образованием соотв. боридов, карбидов и силицидов. Их применяют как компоненты твердых, жаростойких сплавов, износоустойчивых и химически стойких покрытий. С оксидами углерода хром не взаимодействует.
Соединение
Параметры решетки, им
а Инконгруэнтао. б С разложением.
Пары S действуют на хром при т-рах выше 400 °С с образованием серии сульфидов от CrS до Cr5S8. Сульфиды образуются также при действии H2S (~ 1200 °С) и паров СS2. При сплавлении с Se хром дает селениды, по составу аналогичные сульфидам. Теллуриды имеют состав от СrТе до CrTe3. Металлы с сексвихалькогенидами Сr2Х3 дают халькогенохроматы(III).
Большинство из них обладает полупроводниковыми св-вами и являются либо ферромагнетиками, либо антиферромагнетиками. Соед. с одновалентными металлами состава МСrХ2 большей частью имеют ромбоэдрич. решетку типа NaHF2. Для К, Rb и Cs известны также соед. типа MCr5S8. Двухвалентные металлы образуют соед. состава МСr2Х4, почти все они имеют структуру шпинели, часть их при высоких т-рах и давлениях переходит в структуру типа NiAs. Для РЗЭ известны соед. типа МСrХ3.
Для хрома характерна способность к образованию многочисленных комплексных соед. в разных степенях окисления. Образование комплексов стабилизирует низшие степени окисления хрома. Так, Сr(I) известен только в виде комплексов, напр. K3[Cr(CN)5NO]. Соед.
Сr(II) неустойчивы, это сильные восстановители, легко окисляются на воздухе. Их водные р-ры (небесно-голубого цвета, тогда как безводные соли бесцветные) сохраняются только в инертной атмосфере. Из р-ров кристаллизуются гидраты, напр. Сr(СlO4)2 x 6Н2О. Из комплексов Сr(II) самый распространенный синий K4[Cr(CN)6], дающий красно-оранжевые р-ры.
Соед. Cr(III) наиб. устойчивы. В водных р-рах катион Сr(III) существует в виде инертного аквакомплекса [Сr(Н2О)6] 3+ с очень малой скоростью обмена молекул воды на др. лиганды.
Вследствие этого соли в р-рах и в кристаллич. состоянии существуют в виде разноокрашенных изомеров -фиолетовых, содержащих указанный гексааквакатион, и зеленых, в к-рых анионы входят во внутр. сферу комплекса. Известно множество комплексов Сr(III) с координац. числом 6 и октаэдрич. конфигурацией, в большинстве химически инертных. К их числу относятся комплексы с нейтральными лигандами (из них наиб. изучены аммины) и с разнообразными анионами (галогенидные, цианидные, роданидные, сульфатные, оксалатные и др.). Характерны полиядерные формы комплексов с гидроксидными, кислородными, амминными, роданидными мостиками.
Нитрат Cr(NO3)3 x9H2O — пурпурные или темно-фиолетовые кристаллы; т. пл. 66 С, т. разл. 125 °С, 
455 Дж/(моль х К); 
507 Дж/(моль х К). Хорошо раств. в воде (44,8% по массе при 25 °С. в пересчете на безводную соль), этаноле и ацетоне, фиолетовый водный р-р при кипячении зеленеет.
Описаны светло-голубой безводный нитрат, а также гидраты Cr(NO3)3 х nH2O: красновато-фиолетовый, п = 12,5; темно-коричневый и фиолетовый, п = 7,5; голубовато-зеленый, п = 3 и др. Получают нитрат взаимод. Сr(ОН)3 с HNO3 или Ca(NO3)2 с Cr2(SO4)3 в водном р-ре; применяют как протраву при крашении тканей, добавку при синтезе катализаторов.
Соед. Cr(IV) немногочисленны — это простые и комплексные галогениды, а также хроматы(IV). Cr(V) реализуется в осн. в оксогалогенидах, напр, в CrOF3, в хроматах(V) и в галогенохроматах типа 
или M[CrOF4]. Cr(VI) образует многочисленные хроматы. В р-рах он может присутствовать в виде ионов СrО3Х — , где X — галоген, CrO3(OSO3) 2- и т. д. Соед.
Cr(VI) — сильные окислители. См. также Хрома карбонилы, Хрома сульфаты, Хроморганические соединения.
Определение. Хром относится к аналит. группе (NH4)2S. Для его обнаружения применяют р-ции с Н2О2 (синее окрашивание вследствие образования надхромовой к-ты), хромотроповой к-той (красное окрашивание), бензидином (синее окрашивание).
Для определения хрома используют титриметрич. методы -титрование р-ром соли Мора (NH4)2Fe(SO4)2 x6H2O после предварит. окисления Сr(III) персульфатом аммония, Н2О2 и др. Для определения Сr(III) применяют комплексонометрич. метод (обратное титрование избытка комплексона разл. солями), потенциометрич. и амперометрич. титрование.
Для определения малых концентраций хрома используют фотометрич. методы, гл. обр. основанные на р-ции с дифенилкарбазидом (красно-фиолетовое окрашивание). Методы, основанные на собств. окраске ионов Сr(III), хромат- и дихромат-ионов, а также синей окраске надхромовой к-ты, менее чувствительны.
Известны полярографич., люминесцентные, кинетич. методы определения хрома. Перспективны газохроматографич. методы с использованием ацетилацетона и, особенно, его фторпроизводных — трифтор- и гексафторацетилацетона.
Применяют разнообразные физ. методы определения хрома, в первую очередь — спектральный анализ. Наиб. интенсивные линии спектра хрома отвечают длинам волн 425,435, 427,480 и 428,972 нм. Часто используют также линии УФ области, напр. 283,56 и 301,48 нм. При определении малых кол-в хрома применяют методы предварит. отделения примесей и концентрирования путем отгонки, экстракции, осаждения и т. п.
Для определения хрома используются атомно-абсорбционная спектрометрия, рентгенофлюоресцентный анализ и, особенно, радиоактивационный анализ.
Затем р-р подкисляют H2SO4 и проводят вторую стадию восстановления с получением хромихромата или гидроксида Сr(II):
Лит.: Плинер Ю. Л., Игнатенко Г. Ф., Лаппо С. И., Металлургия хрома, М., 1965; Салли А., Брэидз Э., Хром, пер. с англ., 2 изд., М., 1971; Авербух Т. Д., Павлов П. Г., Технология соединений хрома, 2 изд., М., 1973; Лаврухина А. К., Юкина Л. В., Аналитическая химия хрома, М., 1979; Неорганические соединения хрома, Л., 1981.
Еще по теме:
Источник: xumuk.ru
Хром
Хром (лат. Chromium ) Cr — химический элемент VI группы периодической системы; атомный номер 24. Металл серо-стального цвета.
- 1 Природные источники
- 2 Физические свойства
- 3 Применение
- 4 Биологическая роль
Природные источники
По распространенности в земной коре занимает 22-е место. Из минералов наибольшее значение имеет хромитов FeO·Cr2O3. Месторождения в ЮАР, Индии, России, Казахстане, Турции.
Физические свойства
В свободном виде хром — серый металл с кубической объемно-центрированной решеткой, а = 0,28845 нм. Это единственное элементарное твердое соединение, которое проявляет антиферромагнитные свойства при комнатной температуре (и ниже). При температуре выше 38 °C он превращается в парамагнетик.
Хром имеет твердость по шкале Мооса 5, твердый из чистых металлов. Очень чистый хром достаточно хорошо поддается механической обработке.
Металлический хром на воздухе пассивируя под действием кислорода, образует тонкий защитный слой поверхностного оксида. Слой, состоящий всего из нескольких атомов толщиной, очень плотный и, в отличие от железа или нелегированной стали, предотвращает диффузию кислорода в материал и возникновение ржавчины. Пассивация может быть повышена путем кратковременного контакта с такой кислотой-окислителем как азотная. Противоположный эффект достигается при обработке сильным восстановителем, который разрушает защитный слой окисла на металле. Хром, обработанный таким способом, легко растворяется даже в слабых кислотах.
Применение
Основной потребитель — металлургия (добавки в сталь). Электролитическое покрытие хромом железных изделий (хромирование) придает им коррозионную стойкость. Хромовые сплавы применяются в машино- и приборостроении.
В текстильной и кожевенной промышленности используется как краситель и как составная часть дубильных растворов.
Биологическая роль
Хром играет важную биологическую роль в организме человека. Он положительно влияет на процессы кроветворения, а также на ферментативные системы. В составе фермента трипсина хром участвует в процессе пищеварения. Учеными установлено, что изъятие хрома из пищевого рациона животных приводит к повышению в крови и моче глюкозы.
Добавление хрома в еду больным диабетом нормализует углеводный обмен. Хром в организм человека попадает с такими продуктами питания, как соя, кукурузная и овсяная крупы. Суточная потребность организма в хроме составляет 5-10 мг.
Источник: cyclowiki.org