Vanadium  Molybdän Mangan  
 Chrom                                              24Cr
 engl. chromium; griech. chromos ("Farbe")
 

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Relat. Atommasse   
Ordnungszahl    
Schmelzpunkt    
Siedepunkt    
Oxidationszahlen     
Dichte    
Härte (Mohs)     
Elektronegativität    
Elektronenkonfig.   
Natürl. Häufigkeit  
  
  
 
51,9961    
24    
1907 °C    
2671 °C    
6,5,4,3,2,1,0,-1,-2    
7,15 g/cm³   
8,5    
1,66 (Pauling)    
[Ar]3d54s1   
Cr-50: 4,345%   
Cr-52: 83,789%   
Cr-53: 9,501%   
Cr-54: 2,365% 
 

     

Film

14 sek
Auf ein Stück kristallines Chrom wird 10%ige Salzsäure gegeben.
    
GHS-Piktogramme 
Nicht kennzeichnungspflichtig
Gefahren (H-Sätze)  
--
CAS-Nummer 
7440-47-3 
 
 
Physikalisch-chemische Eigenschaften
Reines Chrom ist ein silbrig glänzendes Metall, das sich gut dehnen und schmieden lässt. Chrom ist das härteste Metall aller Elemente. Bei geringfügigen Verunreinigungen mit Wasserstoff oder Sauerstoff steigt die Härte noch an, während es gleichzeitig sehr spröde wird.  
  
  
 Kristallines Chrom

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 Chrom ist ein silbrig glänzendes Schwermetall.
   

Kompaktes Chrom in Form von Stangen oder Blech ist an der Luft beständig, da es von einer dünnen Oxidschicht überzogen wird, die das Metall vor weiterer Korrosion schützt. Entfernt man die Schutzschicht durch Anschleifen, zersetzt es sich mit verdünnter Salzsäure oder Schwefelsäure unter Wasserstoffentwicklung. Kristallines Chrom besitzt genügend Oberfläche, damit eine Säure angreifen kann. Daher reagiert kristallines Chrom stürmisch mit verdünnter Salzsäure und mit Salpetersäure. 
 
 
Kristallines Chrom reagiert mit 60%iger Salpetersäure

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Kristallines Chrom reagiert mit 60%iger Salpetersäure unter Bildung von Stickstoffdioxid und Chrom(III)-nitrat.
 
  
Bei hohen Temperaturen reagiert Chrom mit den meisten Nichtmetallen. Mit Chlor bildet sich Chrom(III)-chlorid. Mit Sauerstoff verbrennt es zu Chrom(III)-oxid.
  
2 Cr  +  3 Cl2 reagiert zu  2 CrCl3       ΔHR = -1114 kJ/mol
4 Cr  +  3 O2 reagiert zu  2 Cr2O3      ΔHR = -2280 kJ/mol 
   
Physiologie - Toxikologie 
Chrom ist ein essenzielles Spurenelement.  Es ist für den Glucose- und Proteinstoffwechsel von Bedeutung. In der medizinischen Literatur werden Mangelerscheinungen beschrieben [Lit 16], aber teilweise auch kontrovers diskutiert. Personen wie Diabetiker mit einer gestörten Glucosetoleranz reagieren positiv auf eine zuzsätzliche Chromversorgung unter medizinischer Aufsicht. Hülsenfrüchte, Keimlinge, Schokolade, Bierhefe oder zahlreiche Obst- und Gemüsesorten enthalten besonders viel von diesem Spurenelement.


Für das Metall in reiner Form und für die Chrom(III)-salze wird die toxische Wirkung nicht so gravierend angenommen, wie für die Chrom(VI)-verbindungen (Chrom(VI)-oxid) und die Chromate  (Kaliumdichromat, Kaliumchromat). Diese wirken auf Haut und Schleimhäute stark ätzend, verursachen innerlich eingenommen Magen- und Darmschäden, Leber- und Nierenentzündungen und gelten mit hoher Wahrscheinlichkeit als krebserzeugend, erbgutverändernd oder fortpflanzungsgefährdend.
  
Vorkommen 
Häufigkeit   relativ häufig

Chrom kommt elementar in Meteoriten vor. Darüber hinaus findet man es in gediegener Form in bestimmten Gesteinsarten in China oder Russland. Das wichtigste Chromerz ist der Chromit. Ein weiteres Chromerz von geringerer Bedeutung ist der Krokoit. Die wichtigsten Chromitlagerstätten finden sich in Südafrika, Russland, Türkei, Indien, Brasilien, Zimbabwe, Philippinen und Finnland.
  
 
 
 Chromit aus dem Kosovo und Krokoit aus Tasmanien
   
Chromit
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Krokoit
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 Chromit ist das das bedeutendste Chromerz, der rote Krokoit ist ein toxisches Mineral.
 
 
Geschichte 
Der französische Chemiker Louis Nicolas Vauquelin (1763-1829) entdeckte das Element im Jahre 1797 bei Untersuchungen des Minerals Krokoit und stellte es in unreiner Form dar. Im gleichen Jahr erkannte der deutsche Chemiker Martin Heinrich Klaproth (1743-1817) ebenfalls im Krokoit das Element. Aufgrund der Vielfarbigkeit seiner Salze erhielt das Element den Namen Chromium, abgeleitet vom griechischen Wort chromos, was soviel wie Farbe bedeutet. Das Symbol Cr führte 1814 J.J. Berzelius ein.   
 
 
 Die Entdecker des Chroms

Vauquelin     Klaproth

 Louis Nicolas Vauquelin (links) und Martin Heinrich Klaproth (rechts)
 
  
Reines Chrom stellte erstmals R.W. Bunsen im Jahre 1854 durch eine Elektrolyse von wässrigen Chromchloridlösungen her. Die erste Reduktion aus Chromoxid mit Koks entwickelte 1893 H.F.-F. Moissan, und 1898 erhielt H. Goldschmidt ein sehr reines, kohlenstofffreies Metall durch die Reduktion mit Aluminium. Anton Eduard van Arkel und Jan Hendrik de Boer entwickelten im Jahre 1930 ein Verfahren (Van-Arkel-de-Boer-Verfahren), bei dem Chrom(II)-iodid an heißen Glühdrähten zersetzt wurde. Dabei entstand - ähnlich wie beim gleichnamigen Verfahren zur Titangewinnung - hochreines Chrom.
  
Herstellung     
Als Ausgangsmaterial dient das Mineral Chromit. Das Erz wird durch Flotation angereichert, fein zermahlen und mit Kalk und Soda vermischt. Unter Luftzufuhr erhält man bei etwa 1200°C Natriumchromat:  
  
4 FeCr2O4  +  8 Na2CO3  +  7 O2 reagiert zu  8 Na2CrO4  +  2 Fe2O3  +  8 CO2 
  
Nach der Extraktion des Chromats mit heißem Wasser wird konzentrierte Schwefelsäure hinzugegeben, so dass Natriumdichromat entsteht:  
  
2 Na2CrO4  +  H2SO4  +  H2reagiert zu  Na2Cr2O7  +  Na2SO4  +  2 H2O 
  
Das Natriumdichromat kristallisiert beim Abkühlen als Dihydrat aus der Lösung. Durch eine nachfolgende Reduktion mit Kohle erhält man Chrom(III)-oxid:  
  
Na2Cr2O7 . 2 H2O  +  2 C reagiert zu  Cr2O3  +  Na2CO3  +  2 H2O  +  CO 
  
Dann erfolgt die aluminothermische Reduktion des Chrom(III)-oxids zu Chrom:  
  
Cr2O3  +  2 Al reagiert zu  Al2O3  +  2 Cr 
  
Das gewonnene Chrom besitzt einen Reinheitsgrad um die 99 Prozent. Reineres Chrom erhält man durch die Elektrolyse von Chrom(III)-salzlösungen oder nach dem oben beschriebenen Van-Arkel-de-Boer-Verfahren. In der Technik wird Chrom jedoch meist als unreines Ferrochrom (FeCr) hergestellt. Hierbei wird der Chromit direkt mit Kohle oder Schwefel unter Zugabe von Flussmitteln wie Kalk reduziert:  
  
FeO  +  Cr2O3  +  4 C reagiert zu  Fe  +  2 Cr  + 4 CO 
  
Man erhält Ferrochrom, eine wichtige Legierung zur Herstellung von Chromstählen. 
  
Verwendung 
Chrom ist das wichtigste Legierungsmetall zur Herstellung von nichtrostendem Chromstahl. Beim galvanischen Verchromen werden dünne Chromschichten auf die zu beschichtenden Materialien aufgetragen. Als Elektrolytflüssigkeit dient ein Gemisch aus Wasser und Schwefelsäure, das einen hohen Anteil an Chrom(VI)-oxid und einen geringen Anteil an Chrom(III)-oxid enthält. Die vorvernickelten Metalle werden als Kathode in die Lösung gehalten. Sie erhalten so einen wirksamen Rostschutz. Chrom dient auch zur Herstellung von Cermets (ceramic metals). Darunter versteht man Werkstoffe, bei denen keramische Bestandteile wie Aluminiumoxid mit metallischen Anteilen gemischt sind. Chrom(III)-oxid ist ein wichtiger Katalysator bei chemischen Synthesen und wird als grünes Pigment Chromoxidgrün verwendet.   
  
  
 Schraubenschlüssel aus Chrom-Vanadium-Stahl

Schraubenschlüssel
 
 Chrom-Vanadiumlegierungen zeichnen sich durch große Härte und Stoßfestigkeit aus.
 
 
Chromverbindungen im Portrait
 
Ammoniumdichromat
Chrom(III)-oxid
Chrom(VI)-oxid
Kaliumchromat
Kaliumchromsulfat
Kaliumdichromat
 
 
Copyright: Thomas Seilnacht
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