What is Cromo?
Cromo (symbol Cr) is element 24 on the periodic table, a metallo di transizione in period 4, group 6. The element that puts the shine in chrome and the "stainless" in stainless steel. At room temperature it is a solid.
Struttura
Non è un diagramma di punti su anelli, ma un campionamento Monte Carlo della densità di probabilità effettiva |ψ|² per ogni sottolivello occupato. Trascinate per ruotare. Il blu e il viola indicano segni opposti della funzione d'onda, rendendo possibile il legame.
Valori misurati
Ogni barra mostra dove si colloca cromo tra tutti i 118 elementi per quella proprietà.
Fonti: masse atomiche standard IUPAC 2021 · CRC Handbook of Chemistry and Physics · NIST. I valori contrassegnati da ~ sono predetti anziché misurati.
Dimensioni, in scala
Radius 128 pm — that is 0.128 nm, so about 3906 million of them side by side would span a millimetre.
Intervallo termico
Cromo is liquid over a 764 K window, from 2180 K to 2944 K.
Dove si trova
La storia
Il cromo è l'elemento che mette il "cromo" in tutto ciò che luccica e rende davvero inossidabile l'acciaio inossidabile. Questo metallo di transizione duro e brillante è essenziale sia per la bellezza sia per la resistenza nella vita moderna. Il nome deriva dalla parola greca "chroma", che significa colore, perché i composti del cromo creano uno spettro incredibile di colori vivaci, dal verde smeraldo al rosso rubino fino al giallo brillante. Scoperto nel 1797 dal chimico francese Louis-Nicolas Vauquelin durante l'analisi di un misterioso minerale rosso proveniente dalla Siberia, chiamato crocoite, il cromo rivoluzionò sia la metallurgia sia l'arte. Vauquelin notò che questo minerale produceva un bellissimo ossido verde, diverso da qualsiasi sostanza conosciuta prima, portando alla scoperta di un elemento completamente nuovo. Ciò che rende il cromo assolutamente straordinario è la sua capacità di formare uno strato di ossido sottilissimo e invisibile, che protegge il metallo sottostante dalla corrosione. Quando il cromo viene aggiunto al ferro per produrre acciaio inossidabile, questo strato protettivo rende la lega praticamente indistruttibile contro ruggine, acidi e agenti atmosferici. Ecco perché gli strumenti chirurgici in acciaio inossidabile possono essere sterilizzati migliaia di volte e perché la corona Art Déco del Chrysler Building continua a brillare dopo 90 anni. Il cromo è anche il segreto di alcune delle gemme più preziose al mondo. Il colore rosso intenso dei rubini deriva da tracce di cromo che sostituiscono l'alluminio nei cristalli di corindone. Allo stesso modo, gli smeraldi ricevono il loro straordinario colore verde dalle impurità di cromo (e vanadio) nei cristalli di berillo. Senza cromo, queste gemme sarebbero incolori. Ecco qualcosa di affascinante: il cromo esavalente (Cr⁶⁺) è altamente tossico e cancerogeno, mentre il cromo trivalente (Cr³⁺) è in realtà un nutriente essenziale che aiuta il corpo a elaborare il glucosio e i grassi. Questo dimostra come lo stesso elemento possa essere sia benefico sia dannoso a seconda della sua forma chimica.
Louis-Nicolas Vauquelin scoprì il cromo nel 1797 durante l'analisi del minerale crocoite (PbCrO₄) proveniente dalle miniere d'oro siberiane. Il brillante colore rosso-arancio del minerale incuriosì Vauquelin, portandolo a isolare un nuovo elemento metallico, che chiamò "cromo" dalla parola greca "chroma", che significa colore, in riferimento alle tonalità vivaci dei composti del cromo.
La produzione commerciale di cromo iniziò con la fusione del ferrocromo negli anni 1890, rendendo possibile lo sviluppo dell'acciaio inossidabile. La scoperta dell'acciaio inossidabile da parte di Harry Brearley nel 1913 a Sheffield, in Inghilterra, rivoluzionò la domanda di cromo e pose le basi per la moderna metallurgia del cromo.
Applicazioni
Il cromo trasforma il normale acciaio in una perfezione inossidabile, creando al contempo gli specchi brillanti e le finiture decorative che definiscono l'estetica moderna. Le proprietà uniche di questo metallo di transizione rendono possibili applicazioni che vanno dagli strumenti chirurgici agli scudi termici delle navicelle spaziali.
Gli acciai inossidabili austenitici contenenti il 16-26% di cromo formano strati protettivi di ossido che si autoriparano quando vengono graffiati, garantendo una resistenza permanente alla corrosione. L'acciaio inossidabile di tipo 316 resiste agli ambienti marini, ai processi chimici e alle applicazioni mediche grazie alle proprietà di passivazione del cromo. La produzione globale di acciaio inossidabile consuma l'85% dell'approvvigionamento di cromo, rendendo possibili infrastrutture resistenti alla corrosione, dagli elettrodomestici da cucina agli impianti chimici.
I processi di galvanoplastica depositano strati di cromo ultrafini (0.25-2.5 μm) che creano finiture lucide come specchi su elementi decorativi automobilistici, rubinetteria e ferramenta decorativa. La cromatura dura applica depositi più spessi (25-250 μm) per applicazioni industriali che richiedono un'estrema resistenza all'usura, tra cui cilindri idraulici, guide per macchine utensili e cilindri da stampa.
I mattoni di cromite rivestono i forni per acciaio e le vasche di fusione del vetro, resistendo a temperature superiori a 1800°C e alla corrosione delle scorie. I refrattari di cromite-magnesite consentono il funzionamento dei forni per cemento e la fusione dei metalli non ferrosi grazie all'eccezionale stabilità termica e all'inerzia chimica dell'ossido di cromo.
Il verde ossido di cromo (Cr₂O₃) fornisce un colore permanente a ceramiche, vernici e materie plastiche, con eccezionale stabilità ai raggi UV e resistenza chimica. I pigmenti di cromato di piombo creano gialli e arancioni brillanti per rivestimenti industriali, sebbene le normative ambientali ne limitino l'uso ad applicazioni specializzate.
Da dove proviene
102 mg/kg of Earth's crust · more abundant than 83% of elements
Il cromo si forma attraverso processi di combustione del silicio nelle stelle massicce, dove le temperature superano i 3 miliardi di Kelvin, consentendo reazioni di fusione nucleare che costruiscono elementi più pesanti del ferro. Le supernove di tipo Ia contribuiscono in modo significativo all'abbondanza di cromo attraverso la nucleosintesi esplosiva, disperdendo questo elemento nelle galassie mentre i resti stellari pongono le basi per la futura formazione dei pianeti.
La crosta terrestre contiene 185 parti per milione di cromo, concentrato principalmente nei giacimenti di cromite (FeCr₂O₄) formati attraverso processi magmatici. Il Complesso del Bushveld in Sudafrica contiene il 70% delle riserve globali di cromo in intrusioni ignee stratificate, mentre il Kazakistan e l'India ospitano importanti risorse aggiuntive.
I giacimenti podiformi di cromite si formano nei complessi ofiolitici, dove la crosta oceanica e le rocce del mantello sono esposte attraverso processi tettonici. I giacimenti stratiformi derivano dalla differenziazione magmatica in grandi intrusioni stratificate, creando strati continui di cromite sfruttati attraverso attività minerarie sotterranee.
L'estrazione della cromite richiede un'attenta selezione del minerale a causa dei diversi rapporti cromo-ferro che influenzano le applicazioni metallurgiche. La separazione per gravità e la separazione magnetica concentrano i minerali di cromite, mentre la fusione del ferrocromo nei forni ad arco elettrico a 1700°C produce le leghe cromo-ferro essenziali per la produzione di acciaio inossidabile.
Manipolazione
I composti del cromo presentano livelli di tossicità drasticamente diversi a seconda dello stato di ossidazione. Il cromo esavalente (Cr⁶⁺) rappresenta un grave rischio cancerogeno, mentre il cromo trivalente (Cr³⁺) mostra una tossicità minima e svolge il ruolo di nutriente essenziale in tracce.
Il cromo esavalente causa cancro ai polmoni, perforazione del setto nasale e gravi ulcerazioni cutanee attraverso le sue forti proprietà ossidanti e il danneggiamento del DNA cellulare. Le operazioni di cromatura generano nebbie di acido cromico che richiedono ventilazione sofisticata e protezione delle vie respiratorie. La saldatura degli acciai inossidabili produce fumi di cromo esavalente che rendono necessari sistemi specializzati di aspirazione dei fumi.
La sorveglianza medica completa, la protezione delle vie respiratorie e i controlli tecnici sono obbligatori nelle operazioni con cromo esavalente. La ventilazione con aspirazione locale, i respiratori ad adduzione d'aria e gli indumenti protettivi prevengono l'esposizione attraverso molteplici vie.
Risposte rapide
Cromo (symbol Cr) is element 24 on the periodic table, a metallo di transizione in period 4, group 6. The element that puts the shine in chrome and the "stainless" in stainless steel. At room temperature it is a solid.
[Ar] 3d⁵ 4s¹, giving 4 occupied shells holding 2, 8, 13, 1 electrons respectively.Cromo melts at 2180 K (1906.9 °C) and boils at 2944 K (2670.9 °C). That puts it among the most refractory elements — it stays solid at temperatures that vaporise most metals.
The standard atomic weight of Cromo is 51.996 u. That is a weighted average across its naturally occurring isotopes, which is why it is rarely a whole number.
Cromo has a density of 7.15 g/cm³. Water is 1.0 g/cm³, so a block of cromo is about 7.2× heavier.
Cromo has a Pauling electronegativity of 1.66. The scale runs from 0.70 (francium, the least greedy for electrons) to 3.98 (fluorine, the most). Values in this middle band tend to form covalent rather than strongly ionic bonds.
Cromo was discovered in 1797 by Louis-Nicolas Vauquelin. It is named after greek chroma, "colour".
Cromo makes up about 102 mg/kg of the Earth's crust — common enough to be mined at scale.