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Cromo - Cr

Metal de transição externa

Dados básicos / Elementos adjacentes
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História da descoberta |

Disponibilidade |

Produção | Propriedades |

Compostos e/ou reações |

Aplicações | Isótopos |

Dados básicos / Elementos adjacentes

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Número atômico 24
Peso atômico 51,9961
Elétrons [Ar]4s13d5
· · · · · · · · · · · ·
Vanádio Cromo Manganês
Nióbio Molibdênio Tecnécio

História

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Do grego chroma (cor), em razão dos compostos coloridos. Descoberto e isolado pelo farmacêutico e químico francês Louis Nicolas Vauquelin em 1797. Inicialmente, cromo era basicamente usado na forma de compostos para pinturas e aplicações similares. Na atualidade, o metal representa cerca de 85% do uso total.

Disponibilidade

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O principal mineral é a cromita (cromato de ferro, FeCr2O4). África do Sul é o maior produtor desse minério, com cerca de 75% do total mundial. Outro mineral (pouco comum) é a crocoíta (cromato de chumbo, PbCrO4). Há ocorrência nativa, mas é rara.

Produção

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Descrição de um dos processos: cromita é aquecida com carbonato de sódio na presença do ar, resultando em óxido férrico, dióxido de carbono e cromato de sódio. Este reage com ácido sulfúrico diluído, formando sulfato de sódio e dicromato de sódio. O dicromato de sódio é aquecido com enxofre, resultando em sulfato de sódio e óxido de cromo, que é separado por ser insolúvel em água. O óxido é misturado com alumínio em pó e a mistura queimada (processo Goldschmidt) para produzir o cromo metálico fundido, com cerca de 99,5% de pureza.

Há também o processo eletrolítico, aqui não descrito. Certamente produz cromo de melhor qualidade e pureza, mas o custo deve ser maior por consumir de 150 a 175 kWh de energia elétrica por kg do metal.

Propriedades

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Tem aparência de aço, é reluzente e pode ser finamente polido. Tem pouca ductilidade e não é usado como metal estrutural. É resistente à oxidação e não reage com ácido nítrico. Mas é atacado pelo ácido clorídrico e, lentamente, pelo sulfúrico. Está sujeito à corrosão intergranular em temperaturas acima de 815ºC.

A superfície altamente polida não atrai água ou óleo por capilaridade e mancais revestidos de cromo podem rodar sem lubrificação.

Grandeza Valor Unidade
Massa específica do sólido 7140 kg/m3
Ponto de fusão 1907 °C
Calor de fusão 20,5 kJ/mol
Ponto de ebulição 2671 °C
Calor de vaporização 350 kJ/mol
Eletronegatividade 1,66 Pauling
Estados de oxidação +6 +3 +2 0 -
Resistividade elétrica 12,7 10-8 Ω m
Condutividade térmica 94 W/(m°C)
Calor específico 448 J/(kg°C)
Coeficiente de expansão térmica 0,49 10-5 (1/°C)
Coeficiente de Poisson 0,21 -
Módulo de elasticidade 279 GPa
Velocidade do som 5940 m/s
Estrutura cristalina cúbica de corpo centrado  

Cromo metálico e compostos no estado III não são, em geral, considerados perigosos. Compostos de cromo hexavalente (VI) são tóxicos e considerados cancerígenos. Máxima concentração recomendada para água potável 0,05 ppm.

Compostos e/ou reações - alguns exemplos

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Todos os compostos são coloridos. Os mais importantes são os cromatos de sódio e potássio, o bicromato de potássio e o alume (sulfato duplo de um metal trivalente).

Reação com halogênios Cr + 3F2 → CrF6 | 2Cr + 5F2 → 2CrF5 | 2Cr + 3F2 → 2CrF3.
Idem (cont) 2Cr + 3Cl2 → 2CrCl3 | 2Cr + 3Br2 → 2CrBr3 | 2Cr + 3I2 → 2CrI3.
Reação com ácido Cr + 2HCl → Cr++ + 2Cl- + H2.

Aplicações - alguns exemplos

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• Bicromatos, como o de potássio (K2Cr2O7), são usados como agentes oxidantes em análises e também para colorir o couro.

• Catalisador em processos diversos.

• Compostos de cromo são usados como fixadores de cor na indústria têxtil e para anodizar o alumínio.

• Cromato de chumbo é usado como pigmento amarelo.

• Cromita é usada para produzir tijolos refratários considerados neutros, isto é, não reage com sílica e outros refratários.

• Cromo dá uma cor verde-esmeralda a vidros.

• Em camada superficial, o cromo produz uma superfície dura, de bom aspecto e resistente à corrosão.

• Elemento de liga para aços duros e aços inoxidáveis. Também em várias outras ligas especiais (para resistências elétricas, etc).

• Óxido de cromo VI (CrO3) é usado em fitas magnéticas (áudio, vídeo, etc) de desempenho superior às fitas com óxido de ferro.

• Revestimento de peças decorativas.

Isótopos

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A coluna % natural indica o teor encontrado no elemento natural. Valor nulo indica produção artificial. Símbolos para tempos de meia vida: s (segundo), m (minuto), h (hora), d (dia), a (ano). A tabela acima contém os principais isótopos do elemento. Não são necessariamente todos.

Simb % natural Massa Meia vida Decaimento
48Cr 0 47,9540 21,6 h CE p/ 48V
49Cr 0 48,9513 42,3 m CE p/ 49V
50Cr 4,345 49,9460 Estável -
51Cr 0 50,9448 27,7 d CE p/ 51V
52Cr 83,789 51,9405 Estável -
53Cr 9,501 52,9406 Estável -
54Cr 2,365 53,9389 Estável -
55Cr 0 54,9408 3,497 m β- p/ 55Mn
56Cr 0 55.9406 5,9 m β- p/ 56Mn
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