Taula

Generalitats

Propietats

Isòtops

Reactivitat

Obtenció, Usos i Toxicitat

 

Català

Español

English

Français

Símbol: Cr

Nombre atòmic: 24

Crom

Cromo

Chromium

chrome

Grup: 6

Període: 4

Família: Metalls de transició

Configuració electrònica: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 3d5

 

 

 

 

Generalitats

Descobridor/s: Louis Nicolas Vauquelin

Nacionalitat: França

Any: 1797

Origen del nom:  del grec chroma (color)

Una mica d’història: Fou descobert per el Francés Louis Nicolas Vauquelin l’any (1763-1829) quan estudiava un mineral trobat a Sibèria, crocoïta (PbCrO4)  i el va anomenar crom (del grec: chroma, que vol dir color) per els variats colors dels seus compostos.

Va ser aïllat per primera vegada per Bunsen al 1.854.

Estat natural:  En la natura es presenta en forma de sals i d’òxid.

El seu mineral més important és la cromita (FeCrO4), els jaciments més importants del qual es troben a : zona dels Urals, República Sud-africana, Zimbabwe, Turquia, Filipines, Albània, Finlàndia, Iran, Madagascar, Rússia, Rhodesia, Cuba, Brasil, Japó Índia i Pakistan.

Crocoïta (PbCrO4) també és un mineral de crom que es troba a Rússia, Brasil, Estats Units i Tasmània. 

Estructura cristal·lina:

 

Cúbica centrada en el cos

tots els angles rectes

 a = b = c

Abundància a l’ésser humà: 30ppb (parts per bilió) en pes

Abundància a la Terra: ocupa el lloc 21 è en la classificació dels elements més abundants en l’escorça terrestre

Abundància al Sistema Solar: 15000 ppb (parts per bilió) en pes

 

 

 

 

 

 

Propietats

Físiques

Massa atòmica (u)

Densitat (kg/m3)

Duresa (escala de Mohs)

Volum atòmic (cm3/mol)

51,9961

7190

8,5

7,23

Tèrmiques

Estat d’agregació

a 298 K

Punt de fusió (K)

Punt d’ebullició (K)

 

sòlid

2130

2945

 

Radis

Radi atòmic (Å)

Radi iònic (Å)

Radi covalent (Å)

 

1,27

 0,84 (Cr+2)
 0,69 (Cr+3)
  0,52 (Cr+6)

1,18

 

Ionització

Afinitat electrònica (KJ/mol)

1a energia ionització (KJ/mol)

2a energia ionització (KJ/mol)

3a energia ionització (KJ/mol)

Estats d’oxidació

64,3

658,2

1592

2987

-2 –1 +1 +2 +3 +4 +5 +6

Elèctriques

Conductivitat elèctrica (mOhm.cm)-1

Electròniques

Electronegativitat (Pauling)

Polaritzabilitat (Å3)

 

77,5

1,66

11,6

 

Termodinàmiques

Calor d’atomització (KJ/mol d’àtoms)

Calor de fusió (KJ/mol)

Calor de vaporització (KJ/mol)

Calor específica

(J/kg K)

Conductivitat tèrmica (J/m s ºC)

397,0

15,3

347,0

459,80

93,90

Altres

Potencial normal de reducció (v)

Caràcter metàl·lic

Precaucions: La pols del metall té perill de foc.

Tots els compostos de crom s’han de considerar tòxics. Els compostos de crom (VI) són molt tòxics (poden provocar erupcions cutànies, malestar d’estómac i úlceres, problemes respiratoris, danys en ronyó i fetge, alteracions del material genètic) i cancerosos (càncer de pulmó). El compostos de crom (III) són menys tòxics.

El crom(III) és essencial per l’home  a nivell de traces, té un paper en el metabolisme de la glucosa, i sembla que té efecte en l’acció de la insulina, però en altres quantitats és tòxic.

Els compostos de crom són contaminants.

-0,74

Cr3+/Cr

(solució àcida)

Metall

Característiques:

 

És un metall blanc platejat, dur  trencadís i resistent químicament. No obstant és relativament suau i dúctil quan no està tensionat o quan és molt pur. El crom galvanitzat i polit és de color blanc-blavós brillant, el seu poder reflectiu és el 77 % del de la plata.

Té quatre isòtops naturals.  

 

 

 

 

 

 

 

Isòtops

Isòtop

Protons

Neutrons

Símbol

Vida mitjana

Abundància %

Altres

Crom – 48

24

24

48Cr

21,6 hores

0.00

Radioactiu

Crom – 49

24

25

49Cr

42,3 minuts

0,00

Radioactiu

Crom – 50

24

26

50Cr

Estable

4,34

 

Crom – 51

24

27

51Cr

27,7 dies

0,00

Radioactiu

Crom – 52

24

28

52Cr

Estable

83,79

 

Crom – 53

24

29

53Cr

Estable

9,50

 

Crom – 54

24

30

54Cr

Estable

2,37

 

Crom – 55

24

31

55Cr

3,5 minuts

0,00

Radioactiu

Crom – 56

24

32

56Cr

5,9 minuts

0,00

Radioactiu

 

 

 

 

 

 

 

Reactivitat

Descripció

El crom reacciona amb el carboni per a donar carburs i amb l’oxigen, sofre i halògens a temperatures altes. Reacciona directament amb fluor a 400ºC i a 200-300atm, per a formar fluorur de crom (VI), CrF6:     Cr (s) + 3 F2 (g) à CrF6 (s) de color groc.   Sota condicions més suaus es forma el fluorur de crom (V), CrF5: 2 Cr (s) + 5 F2 (g) à 2 CrF5 (s) de color vermell.

Sota condicions encara més suaus el crom reacciona amb els halògens per a formar halurs de crom (III):  2Cr (s) + 3 F2 (g) à 2 CrF3 (s) de color verd

                   2Cr (s) + 3 Cl2 (g) à 2 CrCl3 (s) de color verd-violeta

                   2Cr (s) + 3 Br2 (g) à 2 CrBr3 (s) de color verd fosc

                   2Cr (s) + 3 I2 (g) à 2 CrI3 (s) de color verd fosc

Es dissol en el àcid clorhídric diluït i dona solucions que contenen el ió aquós Cr (II) i gas hidrogen. A la pràctica el Cr (II) és present com a ió complex (Cr(OH2)6)2+. Resultats similars s’obtenen amb l’àcid sulfúric, tot i que mostres de crom pur resisteixen l’atac de l’àcid. No reacciona amb àcid nítric, NO3H:

                             Cr (s) + 2 HCl (aq) à Cr2+ (aq) + 2 Cl- (aq) + H2 (g)

El crom reemplaça part de l'alumini o del ferro en molts minerals, donant-los els seus colors característics. Moltes pedres precioses deuen el seu color a la presència de compostos de crom. Els minerals aprofitables són escassos, sent la cromita (FeCr2O4 ) l'únic important. En la cromita i en les sals cròmiques, el crom té valència +3. La majoria d'aquests compostos són verds, encara que alguns són vermells o blaus. L'òxid cròmic (Cr2O3) és un sòlid verd.

En els cromats i dicromats, el crom té valència +6. El dicromat de potassi (K2Cr2O7) és un sòlid vermell, soluble en aigua que, barrejat amb gelatina, dóna una emulsió sensible a la llum útil en processos fotogràfics.

Els cromats són generalment grocs, sent el més conegut el cromat de plom (PbCrO4), un sòlid insoluble àmpliament usat com pigment anomenat groc crom.

El verd crom és una barreja de groc crom i blau de prusia.

Amb aire

No reacciona

Amb H2O

No reacciona

Amb HCL  6M

Suau; H2 ; CrCl2

Amb HNO3  15M

Es torna passiu

Amb NaOH  6M

--

 

 

 

 

 

 

 

Obtenció

Per reducció de l'òxid amb alumini en pols (mètode Goldschmidt). També mitjançant electròlisis de dissolucions àcides de crom (VI).

Comercialment la font més útil de crom és la mena de cromita (FeCr2O4). Oxidació per aire d’aquesta mena en àlcali fos dona cromat de sodi, Na2CrO4, que es converteix en òxid de crom (II), Cr2O3, per extracció en aigua, precipitació i reducció amb carboni; llavors l’òxid es redueix amm alumini o silici per formar crom metall:

        Cr2O3 + 2 Al à 2 Cr + Al2O3

     2 Cr2O3 + 3 Si à 4 Cr + 3 SiO2

Una altra manera d’obtenir-lo és per processos de galvanoplàstia. Això implica la dissolució del Cr2O3 en àcid sulfúric per donar un electròlit utilitzat per a la galvanoplàstia del crom.

Usos

L’ús principal està en els aliatges amb ferro, níquel i cobalt, amb els que augmenta la duresa, tenacitat i resistència a la corrosió. En els acers inoxidables, el crom constitueix el 10 % o més de la composició final.

Per la seva duresa, un aliatge de Cr-Co-W s’utilitza per a ferramenta de tall de metalls.

El crom dipositat electrolíticament proporciona un acabat brillant, dur i resistent a la corrosió, per això s’ha utilitzat durant molt de temps en la indústria de l’automòbil encara que avui dia ja ha estat reemplaçat pel plàstic.

Un altre ús important és, en forma de cromita, com a material refractari per al seu alt punt de fusió, la seva petita dilatació tèrmica i l’estabilitat de la seva estructura cristal·lina.

Les sals de crom s’utilitzen per a colorar vidre, és el responsable del color verd de les maragdes i el color vermell dels robins. També s’utilitzen com a catalitzadors i en la indústria tèxtil com a mordents.

El CrO2 s’utilitza en cintes magnètiques.

Els dicromats com K2Cr2O4, són agents oxidants i s’utilitzen en l’anàlisi quantitativa i també per adobar pells.

Toxicitat

Molt tòxic