ХРОМ (Chromium; от греческого — окраска, цвет), Сr — химический элемент VI группы периодической системы элементов; ат. н. 24, ат. м. 51,996. Металл серебристого цвета. В соединениях проявляет степени окисления +2, + 3 и +6. Состоит из стабильных изотопов 50Сr (4,49%), 52Сr (83,78%), 53Cr (9,43%) и 54Сr (2,30%). Из шести радиоактивных изотопов важнейшим является 51Сr с периодом полураспада 27,8 дня. Xром открыл (1797) франц. химик Д. Вокелен в минерале крокоите, выделив его в металлическом состоянии. Чистый X. впервые получил (1854) нем. химик Р. Бунзен электролизом хлористого хрома.
 
В пром. масштабе хром начали получать (1866 — 70) в виде феррохрома, восстанавливая хромовую ру-ДУ углеродом. Содержание X. в земной коре 3,5 х 10-2%. Из минералов наибольшее значение имеет хромит (хромистый железняк) FeO х Сr03. Плотность X. (т-ра 20° С) 7,19 г/см3; решетка кубическая объемноцентри-рованная с периодом а = 2,885 А; tпл 1875° С; tкип 2430° С; теплота испарения 76,6 ккал/молъ; коэфф. линейного расширения (т-ра 20° С) 6,2 х 10-6 град-1; коэфф. теплопроводности (т-ра 20° С) 0,16 кал/см х сек х град; атомная теплоемкость 5,55 кал/моль х град (т-ра 20° С), удельное электрическое сопротивление    (т-ра 20° С) 12,8 мком х см; модуль норм, упругости 29 500 кгс/мм2. Давление паров X. (ат): 1 х 10-6 [т-ра 1350 К (тв.)], 1 х 10-5 (т-ра 1465 К),1 х 10-4 (т-ра 1600 К),1 х 10-3 (т-ра 1755 К), 1 х 10-2 (т-ра 1960 К) и 1,0 [т-ра 2495 К (ж.)].
 
Некоторые физические свойства хрома аномальны. При т-ре 37° С происходят скачкообразные изменения модуля упругости, внутреннего трения, удельного электр. сопротивления, термоэдс и коэфф. линейного расширения. При обычной т-ре химически стоек. Почти не окисляется на воздухе даже при наличии влаги. С кислородом взаимодействует при высокой т-ре, образуя окисел Сг203 зеленого цвета. Кроме того, хром образует с кислородом хромовый ангидрид Сг03 — соединение темно-красного цвета, хорошо растворимое в воде. При обычной т-ре соединяется с фтором, выше т-ры 600° С взаимодействует с галогенами, серой, азотом, кремнием, бором и углеродом. Xром растворяется в соляной и серной к-тах. Азотная к-та и «царская водка» при т-ре 15—20° С не растворяют хром. X. образует многочисленные комплексные соединения с неорганическими и органическими лигандами, в к-рых его координационное число шесть.
 
Соединения шестивалентного хрома токсичны. Они — сильные окислители. Соединения двухвалентного хрома являются сильными восстановителями. Осн. источником получения X., его сплавов и соединений является хромовая руда, содержащая от 33 до 55% Cr2O3. X. получил применение в пром-сти в виде феррохрома и в виде чистого металла. Широко используется технически чистый безуглеродистый алюмотермический X., содержащий 98—99% основного металла и примеси алюминия, железа, кремния, серы и азота. Находит применение силикотермический X., получаемый восстановлением Сr203 кремнием. X. входит в состав многих жаропрочным сплавов. Для получения чистого X. применяют электрохимическое выделение металла из водных растворов сернокислого хрома или хромовой к-ты. Электролиз проводят с нерастворимыми анодами. Катодный X. содержит 10-2 — 10-3% примесей»
 
Для получения хрома высокой чистоты катодный металл рафинируют в среде очищенного водорода при т-ре 1500—1600° С. Содержание примесей в очищенном металле 10—2—10-5%. При рафинировании йодидным методом из хрома достаточно полно удаляют кислород и азот, количество других примесей уменьшается в два-три раза. Хром применяют для нанесения антикоррозионных и декоративных покрытий, для восстановления изношенных деталей машин. Электрохимический черный X. обладает коэфф. поглощения света ~ 97% и высокой коррозионной стойкостью. Применяется в оптических приборах, а также для выплавки легированных сталей и нержавеющих сталей. В сталях, стойких против коррозии при высокой т-ре, содержится до 30—40% Сr. Окись X. используют в произ-ве зеленых пигментов. В текстильной пром-сти соединения хрома используют для окраски шерсти. Соединения шестивалентного хрома применяют в органическом синтезе, в произ-ве красителей, синтетических волокон, как сильный окислитель, для отбеливания и т. д. В процессе дубления кожи применяют основные сульфаты хрома.
 
 
Природная смесь содержит стабильные изотопы хрома: 50Cr( 4,31% ); 52Cr( 83,76% ), 53Cr( 9,55% ) ;54Cr( 2,38% ) . Из радиоактивных изотопов применяют 51Cr ( период полураспада 27,8 дня ) . В литосфере содержание хрома 6 · 10³ масс.% ( больше , чем меди , цинка и некоторых других металлов ) .
Своё название он получил от греческого ( хрома ) — краска , так как все соединения хрома окрашены . Важнейшие руды его — хромистый железняк Fe( CrO2 )2 или FeO · Cr2O3 , а также крокоит PbCrO4 . Хромистый железняк восстанавливают углём в электрических печах :
 
FeO · Cr2O3 + 4CO = Fe + 2Cr + 4CO2
 
в результате получается феррохром — сплав железа с хромом ( 60 — 65% хрома ) .
Чистый получают из оксида хрома ( III ) металлотермическим ( алюминотермическим ) методом :
 
Cr2O3 + 2Al =2Cr + Al2O3
 
Кроме того его получают электролизом растворов или сплавов его солей .
Хром тугоплавкий , ковкий , тягучий металл серо — стального цвета . При обычной температуре хром устойчив к действию кислорода и влаги воздуха , поверхность покрывается оксидной плёнкой , препятствующей коррозии . Как восстановитель хром вытесняет водород из разбавленной соляной и серной кислот . Азотная кислота пассивирует хром , в ней он не растворяется .
При высоких температурах хром взаимодействует с галогенами , образуя пента — тетрафториды ( CrF5 , CrF4 ) , а также трибромид CrBr3и трийодид CrI3 хрома .
Известны также нитриды ( CrN , Cr2N ) , силициды ( Cr3Si ) , карбиды ( Cr4C , Cr7C3сульфиды хрома .
У хрома пять оксидов : CrO , Cr2O3 , CrO2 , Cr2O5 , CrO3 но оксиды со степенью окисления +4 и +5 неустойчивы .
Оксид хрома ( II ) CrO проявляет основные свойства ; оксид хрома ( III ) Cr2O3 — аморфный оксид ; оксид хрома ( VI ) CrO3 обладает кислотными свойствами . Соединения , в которых степень окисления хрома + 2 , легко окисляются и применения почти не имеют .
Оксид хрома ( III ) Cr2O3 получают разложением дихромата аммония :
 
( NH4 )2Cr2O7 = Cr2O3 + N2 + 4H2O
 
Cr2O3 — тугоплавкое вещество зелёного цвета , его используют для изготовления красок , добавляют к стеклу и фарфору , оксид хрома ( III ) растворяется в кислотах и щелочах .
Гидроксид хрома ( III ) Cr( OH )3 осаждается при действии щелочей на соли хрома ( III ) :
 
CrCl3 + 3NaOH = Cr( OH ) + 3NaCl
 
Серо — зелёный осадок амфотерного гидроксида хрома в кислотах :
 
Cr( OH )3 + 3HCl = CrCl3 + 3H2O
 
В избытке щелочей :
 
Cr( OH )3 + 3NaOH = Na3[Cr( OH )6 ]
 
В последнем случае образуется смесь гексагидроксо — ( III ) — хромита натрия с другими гидроксохромитами .
Из солей хрома  ( III ) наиболее распространены хромовые квасцы KCr( SO4 )2 · 12H2O , применяемые в кожевенном производстве , в текстильной промышленности .
В водных растворах солей хрома ( III ) присутствует комплексный катион [ Cr( H2O)6]³   , содержащий шесть молекул воды в качестве лигандов и обусловливающий фиолетовую окраску . При нагревании растворов часть координационно связанной воды обменивается на хлорид — ионы и фиолетовая окраска раствора меняется на зелёную , а затем на тёмно — зелёную :
 
[Cr( H2O )6 ] Cl3 [ CrCl( H2O )5] Cl2 · 2H2O [CrCl2( H2O )4]Cl · 2H2O
фиолетовый                 зелёный                             темно — зелёный
 
Оксид хрома ( VI ) CrO3 — тёмно — красное кристаллическое вещество . При растворении его в воде получается нестойкая хромовая кислота :
 
CrO3 + H2O   H2CrO4
 
существует только в водных растворах . В свободном виде известны более прочные соли — хроматы ( K2CrO4 , Na2CrO4 и др. ) , которые как в кристаллическом , так и в растворённом состоянии имеют ярко жёлтую окраску , обусловленную хромат — ионами CrO²4  .
Оксиду хрома ( VI ) соответствует двухромовая кислота , которую можно представить себе как продукт соединения двух молей трёхокиси с одним молем воды :
 
2CrO3 + H2O = H2Cr2O7
 
Двухромовая кислота также неустойчива и существует только водных растворах . Гораздо более прочны её соли , которые именуют дихроматами . Дихроматы калия K2Cr2O7  и натрия Na2Cr2O7 называют иначе хромпиками ; дихроматы ( в кристаллическом и растворённом состояниях ) имеют оранжевую окраску , вызываемую дихромат — ионом Cr2O   .
В водных растворах хромат — и дихромат — ионы образуют равновесную систему :
 
Cr2O²7  + H2O 2CrO²4  + 2H
 
поэтому в кислой среде хроматы превращаются в дихроматы :
 
2K2CrO4 + H2SO4 = K2Cr2O7 + K2SO4 + H2O
 
и оранжевый раствор становится жёлтым .
Все хроматы и дихроматы — сильные окислители , особенно если реакция протекает в кислой среде . Так дихромат калия ( в присутствии серной кислоты ) окисляет сероводородную кислоту до свободной серы и сам восстанавливается до сульфата хрома ( III ) , придавая раствору зелёную окраску :
 
K2Cr2O7 + 3H2S + 4H2SO4 = 3S + Cr2( SO4 )3 + K2SO4 + 7H2O
 
Поэтому раствор дихромата калия в концентрированной серной кислоте ( хромовая смесь ) применяют как окислитель для очистки химической посуды от загрязнения .
Хроматы бария BaCrO4 и свинца PbCrO4 — минеральные краски .
Все хроматы и дихроматы токсичны для человека и животных . Ранее его применяли как инсектицид .
Хром незаменим при выплавке высокопрочных , жаростойких , кислотоупорных и нержавеющих сталей . Добавление к стали 1 -2 % хрома значительно увеличивает их твёрдость и прочность ;нержавеющие стали содержат около 12% хрома . Для нужд реактивной техники вырабатываются сплавы на основе никеля и кобальта , которые содержат большие количества хрома и выдерживают высокие температуры . Хромирование защищает стальные и железные изделия от коррозии , придаёт их поверхности большую твёрдость .
 

Лит.: Плинер Ю. Л., Игнатенко Г. Ф., Лаппо С .И. Металлургия хрома.

В основном с этим также ищут .
Вы читаете, статья на тему хром