¿Qué es Cromo?
Cromo (símbolo Cr) es el elemento 24 de la tabla periódica, un Metal de transición del periodo 4, grupo 6. El elemento que aporta el brillo al cromo y lo «inoxidable» al acero inoxidable. A temperatura ambiente es un sólido.
Estructura
No es un diagrama de puntos sobre anillos — es una muestra de Monte Carlo de la densidad de probabilidad real |ψ|² de cada subcapa ocupada. Arrastra para girar. El azul y el violeta indican signos opuestos de la función de onda, lo que permite la formación de enlaces.
Valores medidos
Cada barra muestra dónde se sitúa cromo entre los 118 elementos según esa propiedad.
Fuentes: pesos atómicos estándar de la IUPAC de 2021 · CRC Handbook of Chemistry and Physics · NIST. Los valores marcados con ~ son predichos y no medidos.
Tamaño, a escala
Radio de 128 pm: es decir, 0,128 nm, por lo que aproximadamente 3,91 millones de ellos, uno al lado del otro, abarcarían un milímetro.
Intervalo térmico
Cromo es líquido en un intervalo de 764 K, desde 2180 K hasta 2944 K.
Dónde se encuentra
Cromo se encuentra en el periodo 4, grupo 6. Todos los elementos del grupo 6 tienen el mismo número de electrones externos, por lo que se comportan de forma muy similar.
Otros Metales de transición
Todos los metales de transiciónLa historia
El cromo es el elemento que aporta el «cromo» a todo lo brillante y hace que el acero inoxidable sea realmente inoxidable. Este metal de transición duro y lustroso es esencial tanto para la belleza como para la resistencia en la vida moderna. El nombre procede de la palabra griega «chroma», que significa color, porque los compuestos de cromo crean un espectro increíble de colores vivos, desde el verde esmeralda hasta el rojo rubí y el amarillo brillante. Fue descubierto en 1797 por el químico francés Louis-Nicolas Vauquelin mientras analizaba un misterioso mineral rojo de Siberia llamado crocoíta. El cromo revolucionó tanto la metalurgia como el arte. Vauquelin observó que este mineral producía un hermoso óxido verde, diferente de todo lo conocido hasta entonces, lo que condujo al descubrimiento de un elemento completamente nuevo. Lo que hace absolutamente extraordinario al cromo es su capacidad para formar una capa de óxido ultrafina e invisible que protege el metal subyacente de la corrosión. Cuando se añade cromo al hierro para fabricar acero inoxidable, esta capa protectora hace que la aleación sea prácticamente indestructible frente al óxido, los ácidos y las condiciones meteorológicas. Por eso los instrumentos quirúrgicos de acero inoxidable pueden esterilizarse miles de veces y la corona art déco del Chrysler Building todavía brilla después de 90 años. El cromo también es el secreto de algunas de las piedras preciosas más valiosas del mundo. El color rojo intenso de los rubíes procede de pequeñas cantidades de cromo que sustituyen al aluminio en los cristales de corindón. Del mismo modo, las esmeraldas adquieren su impresionante color verde gracias a las impurezas de cromo (y vanadio) en los cristales de berilo. Sin cromo, estas gemas serían incoloras. Hay algo fascinante: el cromo hexavalente (Cr⁶⁺) es muy tóxico y cancerígeno, mientras que el cromo trivalente (Cr³⁺) es, en realidad, un nutriente esencial que ayuda al organismo a procesar la glucosa y las grasas. Esto demuestra cómo el mismo elemento puede ser beneficioso y perjudicial según su forma química.
Louis-Nicolas Vauquelin descubrió el cromo en 1797 mientras analizaba el mineral crocoíta (PbCrO₄) procedente de minas de oro siberianas. El brillante color rojo anaranjado del mineral intrigó a Vauquelin, quien aisló un nuevo elemento metálico al que llamó «chromium», a partir de la palabra griega «chroma», que significa color, en referencia a los tonos vivos de los compuestos de cromo.
La producción comercial de cromo comenzó con la fundición de ferrocromo en la década de 1890, lo que permitió desarrollar el acero inoxidable. El descubrimiento del acero inoxidable realizado por Harry Brearley en 1913 en Sheffield, Inglaterra, revolucionó la demanda de cromo y estableció los cimientos de la metalurgia moderna del cromo.
Aplicaciones
El cromo transforma el acero común en una perfección inoxidable y, al mismo tiempo, crea los espejos brillantes y los acabados decorativos que definen la estética moderna. Las propiedades únicas de este metal de transición permiten fabricar desde instrumentos quirúrgicos hasta escudos térmicos para naves espaciales.
Los aceros inoxidables austeníticos que contienen entre 16 y 26% de cromo forman capas protectoras de óxido que se autorreparan cuando se rayan, proporcionando una resistencia permanente a la corrosión. El acero inoxidable tipo 316 soporta ambientes marinos, procesos químicos y aplicaciones médicas gracias a las propiedades de pasivación del cromo. La producción mundial de acero inoxidable consume el 85% del suministro de cromo, lo que permite construir infraestructuras resistentes a la corrosión, desde electrodomésticos de cocina hasta plantas químicas.
Los procesos de galvanoplastia depositan capas ultrafinas de cromo (0.25-2.5 μm) que crean acabados brillantes como espejos en molduras de automóviles, accesorios de fontanería y herrajes decorativos. El cromado duro aplica depósitos más gruesos (25-250 μm) para aplicaciones industriales que requieren una resistencia extrema al desgaste, incluidos cilindros hidráulicos, guías de máquinas herramienta y rodillos de impresión.
Los ladrillos de cromita revisten hornos de acero y tanques de fusión de vidrio, soportando temperaturas superiores a 1800°C y resistiendo la corrosión por escoria. Los refractarios de cromo-magnesita permiten el funcionamiento de hornos de cemento y la fundición de metales no ferrosos gracias a la excepcional estabilidad térmica y la inercia química del óxido de cromo.
El verde de óxido de cromo (Cr₂O₃) proporciona un color permanente a cerámicas, pinturas y plásticos, con una estabilidad excepcional frente a los rayos UV y una gran resistencia química. Los pigmentos de cromato de plomo producen amarillos y naranjas brillantes para recubrimientos industriales, aunque las normativas ambientales limitan su uso a aplicaciones especializadas.
De dónde procede
102 mg/kg de la corteza terrestre · más abundante que el 83 % de los elementos
El cromo se forma mediante procesos de combustión del silicio en estrellas masivas, donde las temperaturas superan los 3 mil millones de Kelvin, lo que permite reacciones de fusión nuclear que producen elementos más pesados que el hierro. Las supernovas de tipo Ia contribuyen significativamente a la abundancia de cromo mediante la nucleosíntesis explosiva, dispersando este elemento por las galaxias mientras los restos estelares preparan el material para la futura formación planetaria.
La corteza terrestre contiene 185 partes por millón de cromo, concentrado principalmente en depósitos de cromita (FeCr₂O₄) formados mediante procesos magmáticos. El complejo de Bushveld en Sudáfrica contiene el 70% de las reservas mundiales de cromo en intrusiones ígneas estratificadas, mientras que Kazajistán y la India albergan recursos adicionales importantes.
Los depósitos de cromita podiformes se forman en complejos ofiolíticos, donde la corteza oceánica y las rocas del manto quedan expuestas mediante procesos tectónicos. Los depósitos estratiformes son el resultado de la diferenciación magmática en grandes intrusiones estratificadas, que crean capas continuas de cromita explotadas mediante operaciones mineras subterráneas.
La extracción de cromita requiere una clasificación cuidadosa del mineral debido a las distintas proporciones de cromo y hierro que afectan a las aplicaciones metalúrgicas. La separación por gravedad y la separación magnética concentran los minerales de cromita, mientras que la fundición de ferrocromo en hornos de arco eléctrico a 1700°C produce las aleaciones de cromo y hierro esenciales para la fabricación de acero inoxidable.
Manejo
Los compuestos de cromo presentan niveles de toxicidad muy diferentes según su estado de oxidación. El cromo hexavalente (Cr⁶⁺) constituye un grave peligro cancerígeno, mientras que el cromo trivalente (Cr³⁺) muestra una toxicidad mínima y sirve como nutriente esencial en cantidades traza.
El cromo hexavalente causa cáncer de pulmón, perforación del tabique nasal y ulceración grave de la piel debido a sus fuertes propiedades oxidantes y al daño del ADN celular. Las operaciones de cromado generan nieblas de ácido crómico que requieren una ventilación sofisticada y protección respiratoria. La soldadura de aceros inoxidables produce humos de cromo hexavalente que hacen necesarios sistemas especializados de extracción de humos.
La vigilancia médica integral, la protección respiratoria y los controles técnicos son obligatorios en las operaciones con cromo hexavalente. La ventilación por extracción localizada, los respiradores con suministro de aire y la ropa protectora evitan la exposición por múltiples vías.
Respuestas rápidas
Cromo (símbolo Cr) es el elemento 24 de la tabla periódica, un Metal de transición del periodo 4, grupo 6. El elemento que aporta el brillo al cromo y lo «inoxidable» al acero inoxidable. A temperatura ambiente es un sólido.
[Ar] 3d⁵ 4s¹, con 4 capas ocupadas y la distribución 2, 8, 13, 1.Cromo se funde a 2180 K (1906.9 °C) y hierve a 2944 K (2670.9 °C). Eso lo sitúa entre los elementos más refractarios: permanece sólido a temperaturas que vaporizan la mayoría de los metales.
La masa atómica estándar de Cromo es 51.996 u. Es un promedio ponderado de sus isótopos naturales, por lo que rara vez es un número entero.
Cromo tiene una densidad de 7.15 g/cm³. El agua tiene una densidad de 1.0 g/cm³, por lo que un bloque de Cromo es aproximadamente 7.2 veces más pesado.
Cromo tiene una electronegatividad de Pauling de 1.66. La escala va de 0.70 (francio, el que menos atrae a los electrones) a 3.98 (flúor, el que más). Los valores de esta franja intermedia tienden a formar enlaces covalentes en lugar de enlaces fuertemente iónicos.
Cromo fue descubierto en 1797 por Louis-Nicolas Vauquelin. Recibe su nombre de griego chroma, «color».
Cromo constituye aproximadamente 102 mg/kg de la corteza terrestre; es lo bastante común como para extraerse a gran escala.