Xrom

Xrom VI qrupun əlavə yarımqrupunda yerləşən, d- elementləri sırasına daxil olan vacib elementlərdən biridir. Elektron formulu  24 Cr-1S22S22P63S23P63d54S1 şəkilindədir.

Xrom üçün əsasən +3 və +6 oksidləşmə dərəcəsi xarakterikdir, bundan əlavə  0,+1,+2,+4,+5  kimi oksidləşmə dərəcəsi də göstərir.

   Xrom ilk dəfə 1797-ci ildə Lui Nikola Vokelen tərəfindən qırmızı qurğuşun filizindən (PbCrO4) alınmışdır ki, bu maddənin müasir adı krokoitdir. Xromun  birləşmələrinin rəngi müxtəlif olduğu üçün onun adı yunanca  rəng mənasının verən “xroma” sözündən götürülmüşdür.

 Təbiətdə tapılması. Xrom yer qabığının təxminən 0,020%-ni əşkil edir. Əsasən 50Cr, 51Cr, 52Cr, 53Cr və s. kimi sabit izotoplar şəklində yazılmışdır ki, ancaq bundan başqa bir sıra süni izotoplarınada təsadüf edilir. Xrom təbiətdə yalnız birləşmələr şəklində rast gəlinir. Bunlardan uvarovit- Ca2Cr2(SiO4), krokoit- PbCrO4, xromit- FeO x Cr2O3, dobrelit- FeS x Cr2S3, daha geniş yayılmışdır.

 Fiziki xassəsi. Sərbəst halda kubik gövdə mərkəzli bir mili olan, bozumtul-ağ rəngli, parlaq, yüksək bərkliyə və kövrəkliyə malik olan, ağır bir metaldır. Sıxlığı 7.2 q/sm3, ərimə temperaturu 1890o C, qaynama temperaturu isə 3390o C təşkil edir. Xrom 38o C-dən yuxarı temperaturda paramaqnetik, aşağı temperaturda isə antiferromaqnetik vəziyyətə keçir.

Alınması. Xromu metallurgiya məqsədləri üçün dəmir xromitin elektrik peçlərində karbonla reduksiyasından alırlar:

Fe(CrO2)2 + 4C = Fe + 2Cr + 4CO

Nisbətən təmiz xromu alüminotermiya üsulu ilə əldə edirlər. Bu zaman dəmir xromitdən Cr2O3 alınır, daha sonra isə Cr2O3-ü alüminiumla reduksiya olur:

 

1) 4 Fe(CrO2)2 + 7O2 + 8Na2CO3 = 8Na2CrO4 + 2Fe2O3 + 8CO2

2) 2Na2CrO4 + 3C = 3CO + 2Na2O + Cr2O3

2Na2CrO4+ H2SO4 = Na2Cr2O7 + Na2SO4 + H2O

Na2Cr2O7  + 2C =  Cr2O3 + Na2CO3 + CO

Na2Cr2O7 + S = Cr2O3 + Na2SO4

3) Cr2O3 + 2Al = 2Cr + Al2O3

Yüksək təmizlikdə xromu isə elektroliz üsulu ilə alırlar. Belə ki, xrom 6- oksidin 25%-li suda məhlulu ilə 0,2%-li sulfat turşusu məhlulunun qarışığını elektroliz edirlər.

Kimyəvi xassələri. Xrom adi şəraitdə passiv bir elementdir. Narın xırdalanmış xrom yüksək temperaturda bir sıra qeyri metallarla qarşılıqlı təsirində olur.

4Cr + 3O2 = 2CrO3 ; 2Cr + 3Cl2 = 2CrCl3 ; 2Cr + 3S = Cr2S3 və s.

Xrom duru HCl və H2SO4– lə qarşılıqlı təsirdə olub  H2-ni çıxarır:

2 Cr + 2 HCl → H2 + 2 CrCl3; Cr + H2SO4 = Cr2(SO4)3 + H2

Qaynar flüorid və nitrat turşularının qarışığı xromu +6 yüklü iona qədər oksidləşdirir:

Cr + 8HF + 2HNO3 → H2(CrF8) + 2NO + 4H2O

Xrom oksigenlə  CrO, Cr2O3, CrO2 və CrO3 tipli oksidlər əmələ gətirir. CrO- əsasi, Cr2O3– amfoter, CrO3 isə turşu oksidi xasəssi göstərir.

Cr(+2) birləşmələri.  Xrom 2- oksid qara rəngli, suda həll olmayan , bərk bir maddədir. Xrom 2-oksidi almaq çox çətindir. Bu baxımdan bir çox tədqiqatçılar onun mövcud olmasına şübhə ilə yanaşırlar. Xrom 2-oksidi  xromun civə ilə ərintisinin oksigenlə oksidləşməsindən alırlar. O 100o C-dən yüksək temperaturda xrom 3- oksidə çevrilir, ona uyğun gələn xrom 2- hidroksid isə dolayı yolla alınır:

CrCl2 +2 NaOH = Cr(OH)2 + 2NaCl

Cr(OH)2 əsasi xassəlidir və o ancaq turşularla reaksiyaya girir:

Cr(OH)2 + H2SO3 → CrSO3 + 2H2O

Cr(+3) birləşmələri. Xrom 3- oksid tünd yaşıl rəngli, toz halında olan, suda və durur turşularda həll olmayan bir maddədir. Onu bir neçə üsulla almaq olar:

4Cr + 3O2 = 2Cr2O3

(NH4)2Cr2O7 = Cr2O3 + N2 + 4H2O

K2Cr2O7 + 2C = Cr2O3 + K2CO3 + CO

2Cr(OH)3 = Cr2O3 + 3H2O

4Cr(NO3) = 2Cr2O3 + 12NO2 + 3O2

Cr2O3 amfoter tipli birləşmə olduğu üçün həm əsaslarla, həm də turşularla reaksiyaya daxil olur:

Cr2O3 + 2NaOH = 2NaCrO2 + H2O

Cr2O3 + 6HCl = 2CrCl3 + 3H2O

Xrom 3-oksidə uyğun gələn xrom(III) hidroksid amfoter birləşmələrdəndir. Xrom (III) hidroksidi xrom (III) duzlarının məhlullarına amonyakla təsir etməklə almaq olar:

Cr3+ + 3NH3 + 3H2O = Cr(OH)3 + 3NH4+

Bu reaksiyda qələvi məhlullarındanda istifadə edə bilərsiniz, lakin artıq olduqda həll  olunan bir hidroksokompleks meydana gəlir:

Cr3+ + 3OH=   Cr(OH)3

                      Cr(OH)3 + 3OH- = [Cr(OH)6]3-

Xromun (III) anion komplekslərinin törəmələrini aşağıdakı reaksiya tənlikləri üzrə almaq olar:

3KOH +   Cr(OH)3 = K3[Cr(OH)6]

3KCl + CrCl3 = K3[CrCl6]

3H2SO4 + Cr2(SO4)3  =  2H3[Cr2(SO4)3]

Cr(+4) birləşmələri. Хrom 3-nitratı 400o C-də havada közərtdikdə və ya şüşədən hazırlanmış kürəciklər üzərində xromil-xloridi (CrO2Cl2) 3600 C-də parçaladıqda CrO2 alınır. Xrom 4- oksid suda həll olmayan qara rəngli kristal maddədir, yüksək temperaturda  Cr2O3 və oksigenə parçalanır.

Cr(+6) birləşmələri. Xrom 6-oksid tünd qırmızı kristallik, zəhərli bir maddədir. O qızdırıldıqda asanlıqla parçalanır:

4CrO3 = 2Cr2O3 + 3O2

Xrom 6-oksidi xromat və ya dixromatların qatı məhlullarına qatı sulfat turşusu ilə təsir etməklə alırlar:

K2CrO4 + H2SO4 = CrO3 + K2SO4 +H2O

K2Cr2O7 + H2SO4 = 2CrO3 + K2SO4 +H2O

CrO3 anhidriddir, o su ilə birləşib xromat turşusu əmələ gətirir:

CrO3 + H2O = H2CrO4

H2CrO4  sulu məhlulda yaşaya bilir, orta qüvvətli turşudur. I qrupun s- elementləri, Mg2+, Ca2+  xromatları suda həll olurlar. CrO42-  ionu sarı rəngə malikdir.

CrO42-  ionu azda olsa polimerləşərək dixromat (K2Cr2O7),  trixromat (K2Cr3 O10),  , tetraxromat (K2Cr4 O13),   və s. kimi birləşmələr əmələ gətirə bilir.

Xromatlara turşularla təsir etdikdə polixromatlar alınır:

K2CrO4 + H2SO4 = K2Cr2O7 + K2SO4 + H2O

3K2Cr2O + H2SO4 = 2K2Cr3 O10 + K2SO4 + H2O

Xrom 6-oksid qüvvətli oksidləşdiricidir və onun üzərindən hidrogen- xlorid keçirdikdə xromil-xlorid əmələ gəlir ki, xromil-xlorid maye halında bir maddədir.

CrO3 + 2HCl = CrO2Cl2 + H2O

Xromun CrO3, CrO2Cl2, CrO2F2, CrF6, CrOHal4 və CrS3 tərkibli birləşmələri başqa birləşmələrinə nisbətən daha aktivdir.

CrF6 – limonu-sarı rəngli toz halında olan maddədir, davamsızdır, SF6– ya nisbətən daha aktivdir, suyun təsirindən asanlıqla parçalanaraq CrO2F2 və HF əmələ gətirir. CrF6 əsasi xassəli flüoridlərlə qarşılıqlı təsirdə olarkən turşu xassəsi göstərir:

CrF6 + 2KF = K2[CrF8]

CrO2Hal2 xrom (VI) üçün daha xarakterikdir. Onlardan CrO2F2 – palıdı-qırmızı, CrO2Cl2 isə qırmızı-qonur rənglidir.

Bioloji rolu. Xrom ionu insulinlə qarşılıqlı təsirdə olaraq qandakı qlükozanın hüceyrələrə keçməsini təmin edir. Xrom ionu bəzi fermentlərin fəallığını tənzimləyir, arterial təzyiqi aşağı salır, qorxu, həyəcan hissini azaldır. Insan xromu , əsasən, heyvan mənşəli qidalardan – balıq ətindən, heyvanın qaraciyərindən və bəzi bitki mənşəli qidalardan – çuğundurdan, arpa yarmasından əldə edir.

Tətbiqi. Xrom bərk, paslanmayan poladların alınmasında, müxtəlif polad məmulatların səthinin xromla örtülməsində istifadə edilir. Yüksək elektrik müqavimətinə malik ərintilər, məsələn, nikelle ərintisi – nixrom elektrik qızdırıcı cihazların hazırlanmasında tətbiq olunur. Xromun  birləşmələri – xromatlar və dixromatlar oksidləşdiricilər kimi geniş tətbiq olunur.

YAZAR: İlduzə Məhərrəmli
HƏMÇİNİN BAX: Ekologiya elminin inkişaf tarixi
HƏMÇİNİN BAX: Tehsilim.org/ozbekistanda-xalq-tehsili-mutexessisi-proqrami-heyata-kecirilecek/