Χρώμιο

Από τη Βικιπαίδεια, την ελεύθερη εγκυκλοπαίδεια

Χρώμιο


Γενικά
Όνομα	Χρώμιο
Σύμβολο	Cr
Ατομικός αριθμός	24
Χημική ομάδα	Στοιχεία μετάπτωσης
Ομάδα Περίοδος Τομέας	VΙ_B (6) 4 d
Ατομικό βάρος	51,9961(6) amu
Εμφάνιση	Αργυρόλευκο στερεό μέταλλο
Βασική ηλεκτρονική διαμόρφωση	[Ar] 3d⁵ 4s¹
Ηλεκτρόνια ανά στοιβάδα	2, 8, 13, 1
Σταθερότερες βαθμίδες οξείδωσης	0, +3, +6
Ηλεκτραρνητικότητα	1,66 (κλίμακα Pauling)
Ατομική ακτίνα	140 pm
Ομοιοπολική ακτίνα	127 pm
Ενέργεια ιονισμού	652,9 kJ/mole (Cr → Cr⁺ + e^-) 1.590,6 kJ/mole (Cr → Cr²⁺ + 2e^-) 2.987 kJ/mole (Cr → Cr³⁺ + 3e^-)
Ιονική ακτίνα Cr³⁺	69 pm
Φυσικές ιδιότητες
Σημείο τήξης	1.907 °C
Σημείο βρασμού	2.671 °C
Πυκνότητα	7.190 kg/m³ (20 °C, 1 atm)
Η κατάσταση αναφοράς είναι η πρότυπη κατάσταση εκτός αν σημειώνεται διαφορετικά

Το χρώμιο είναι χημικό στοιχείο με σύμβολο Cr και ατομικό αριθμό 24. Είναι αργυρόλευκο γυαλιστερό και σκληρό μέταλλο με υψηλό σημείο τήξης. Το όνομά του προέρχεται από την ελληνική λέξη «χρώμα», επειδή έχει πολλές έγγχρωμες ενώσεις.

[Επεξεργασία] Προέλευση

Το χρώμιο δεν απαντάται ελεύθερο στην φύση. Εξάγεται από τα ορυκτά του, κυριότερο από τα οποία είναι ο χρωμίτης (FeCr₂O₄).

Το χρώμιο είναι το 21ο πιο συνηθισμένο στοιχείο στην επιφάνεια της γης με μέση συγκέντρωση 100ppm. Ενώσεις του χρωμίου βρίσκονται στο περιβάλλον εξαιτίας του εμποτισμού πετρωμάτων με υδατικά διαλύματα αποβλήτων που περιέχουν χρώμιο. Η συγκέντρωση του στο χώμα είναι μεταξύ 1 και 3000 mg/kg, στο θαλασσινό νερό 5 με 800 μg/L και στα ποτάμια και τις λίμνες 26 μg/L με 5,2 mg/L. Η σχέση μεταξύ του Cr⁺³ και του Cr⁺⁶ εξαρτάται άμεσα από το pH και τα οξειδωτικά στοιχεία της περιοχής, αλλά στις περισσότερες περιπτώσεις το Cr⁺³ υπερισχύει, παρόλο που σε μερικές περιοχές τα υπόγεια ύδατα μπορούν να περιέχουν έως και 39 μg χρωμίου συνολικά και τα 30 μg από αυτά να είναι Cr⁺⁶.

[Επεξεργασία] Ισότοπα

Το χρώμιο που προκύπτει φυσιολογικά αποτελείται από 3 σταθερά ισότοπα: το ⁵²Cr, το ⁵³Cr και το ⁵⁴Cr με το πρώτο από τα τρία να υπερισχύει σε ποσοστό ύπαρξης από τα άλλα δύο (83,789%). Δεκαεννιά ισότοπα του χρωμίου έχουν βρεθεί με πιο σταθερά από αυτά τα ⁵⁰Cr (διάρκεια ημιζωής: παραπάνω από 1,8 · 10¹⁷ χρόνια) και ⁵¹Cr (διάρκεια ημιζωής: 27,7 μέρες). Όλα τα υπόλοιπα ισότοπα έχουν διάρκεια ημιζωής μικρότερη από 24 ώρες και η πλειοψηφία αυτών έχει διάρκεια ημιζωής μικρότερη του ενός λεπτού.

[Επεξεργασία] Φυσικές ιδιότητες

Το χρώμιο είναι ένα λαμπερό, σκληρό μέταλλο που, όταν γυαλίζεται, δίνει μια όμορφη μεταλλική λάμψη. Γι' αυτό η βιομηχανία το χρησιμοποιεί για την παρασκευή εντυπωσιακών μεταλλικών αντικειμένων. Οι ενώσεις του είναι συνήθως τοξικές. Το χρώμιο ανακαλύφθηκε από τον Louis-Nicholas Vauquelin το 1797.

Το χρώμιο, επίσης, είναι αξιοσημείωτο για τις μαγνητικές του ιδιότητες: είναι το μόνο στερεό στοιχείο που μπορεί, όταν βρίσκεται στη φύση σαν στοιχείο και όχι σε ενώσεις, να μην έλκεται μαγνητικά σε θερμοκρασία δωματίου (ή χαμηλότερη). Πάνω από τους 38^οC έρχεται σε παραμαγνητική κατάσταση.

[Επεξεργασία] Βιολογική σημασία

Το τρισθενές χρώμιο (Cr(III) ή Cr³⁺) απαιτείται σε ελάχιστες ποσότητες για τη ζάχαρη και το μεταβολισμό των λιπιδίων στους ανθρώπους και η απώλειά του μπορεί να προκαλέσει αρρώστια ονομαζόμενη “απώλεια χρωμίου”. Αντίθετα το εξασθενές χρώμιο (Cr(VI) ή Cr⁶⁺) είναι πολύ τοξικό και μπορεί να προκαλέσει μεταλλάξεις, όταν καταπίνεται. Το Cr(VI) δεν έχει αποδειχθεί ως καρκινογόνο σε διάλυμα, παρόλο που μπορεί να προκαλέσει δερματίτιδα εξαιτίας κάποιας αλλεργίας.

Η χρήση διατροφικών συμπληρωμάτων με χρώμιο είναι αμφιλεγόμενη εξαιτίας των περίπλοκων αποτελεσμάτων των συγκεκριμένων συμπληρωμάτων. Κάποιες περίπλοκες οργανικές ενώσεις του χρωμίου προκαλούν ζημιά στα χρωμοσώματα των κυττάρων των χάμστερ. Στις Ηνωμένες Πολιτείες οι διατροφικές οδηγίες για την ημερήσια κατανάλωση χρωμίου μειώθηκαν από τα 50-200 μg για έναν ενήλικα στα 35 μg (για τους άντρες) και 25 μg (για τις γυναίκες).

Φυσικές πηγές χρωμίου: Θυμάρι, σιτάρι, μαγιά μπύρας, λαχανικά, φρούτα, κρέας, γαλακτοκομικά προϊόντα και δημητριακά.

[Επεξεργασία] Χρήσεις

Το χρώμιο χρησιμοποιείται στα οδοντοτεχνικά κράματα όπως: CoCr και NiCr. Σημαντική εφαρμογή βρίσκει, επίσης, στην κατασκευή χρωμιοχαλύβων, οι οποίοι είναι ανοξείδωτοι, αλλά και στην επιχρωμίωση μετάλλων που επιθυμείται η προστασία τους από τη διάβρωση.