1. Хром: строение атома, получение, физические и химические свойства

Хром — химический элемент № \(24\). Он расположен в побочной подгруппе \(VI\) группы, в четвёртом периоде.

 

В атоме хрома наполовину заполнены \(d\)-орбитали третьего электронного слоя, а на внешнем слое находится \(1~s\)-электрон: ${1s}^2{2s}^2{2p}^6{3s}^2{3p}^6{3d}^5{4s}^1$.

 

Электронно-графическая схема третьего и четвёртого электронных слоёв атома хрома.

 

 

На наружном слое у хрома всего один электрон, но в образовании химических связей участвуют также \(d\)-электроны с третьего слоя. Поэтому у хрома переменные степени окисления. Наиболее устойчивы соединения хрома, в которых он проявляет степени окисления \(+2\), \(+3\) и \(+6\).

По содержанию в природе хром занимает \(23\) место среди всех элементов и встречается только в виде соединений. Важнейшее природное соединение: хромовый железняк ${\mathit{FeO}\cdot \mathit{Cr}}_2{O}_3$.

 

 

Для получения хрома его соединения восстанавливаются углём или алюминием:

 

 

 

Хром используют в качестве легирующей добавки для улучшения коррозионной стойкости и прочности стали. Тонкий слой хрома наносят на металлические изделия (хромируют) для защиты от коррозии и придания красивого вида.

Хром — твёрдый металл с голубоватым оттенком. Он относится к тяжёлым тугоплавким металлам. Плотность хрома составляет \(7,19\) г/см³, а плавится этот металл при температуре \(1856,9 °C\).

 

В ряду активности хром располагается до водорода и относится к металлам средней активности. На воздухе поверхность хрома покрывается плотной защитной плёнкой оксида, поэтому при обычных условиях он устойчив к действию кислорода и других веществ. Эта же плёнка обеспечивает пассивирование хрома в холодных концентрированных азотной и серной кислотах.