24 Cr Crómio 51.996
Metal de transição d-block Period 4 Group 6

Crómio

Cr · Element 24 · Chromium group

The element that puts the shine in chrome and the "stainless" in stainless steel.

ESTADO A 20°C sólido
MASSA ATÓMICA 51.996 u
ELECTRON CONFIGURATION [Ar] 3d⁵ 4s¹

Estrutura

O átomo de crómio

Não é um diagrama de pontos em anéis — é uma amostra de Monte Carlo da densidade de probabilidade real |ψ|² para cada subcamada ocupada. Arraste para girar. Azul e violeta marcam sinais opostos da função de onda, o que torna possível a ligação química.

Nuvem orbital

Valores medidos

Ficha de propriedades

Cada barra mostra onde crómio se situa entre todos os 118 elementos para essa propriedade.

Física

Densidade 7.15 g/cm³ 44%
Ponto de Fusão 2180 K 86%
Ponto de Ebulição 2944 K 58%
calor específico 0.449 J/g·K
Condutividade Térmica 93.9 W/m·K 80%

Atômica

Raio Atômico 128 pm 20%
raio covalente 139 pm
raio de Van der Waals 189 pm

Eletrónica

Eletronegatividade 1.66 55%
energia de ionização 653.2 kJ/mol 44%
Afinidade Eletrônica 65.2 kJ/mol 55%

Ocorrência

Abundância na crosta 102 mg/kg 83%

Identidade

SímboloCr
Número atômico24
Massa atómica51.9961 u
CategoriaMetal de transição
Blocod
Estrutura cristalinacúbica de corpo centrado
Estados de oxidação-2, -1, 0, +2, +3, +4, +5, +6
Descoberto1797
Descoberto porLouis-Nicolas Vauquelin

Fontes: massas atômicas padrão da IUPAC de 2021 · CRC Handbook of Chemistry and Physics · NIST. Os valores marcados com ~ são previstos, não medidos.

Tamanho, em escala

How big is a crómio atom?

Radius 128 pm — that is 0.128 nm, so about 3906 million of them side by side would span a millimetre.

Faixa térmica

Solid, liquid, gas — and when

Crómio is liquid over a 764 K window, from 2180 K to 2944 K.

Onde está

Posição na tabela

Crómio sits in period 4, group 6. Everything in group 6 shares the same outer-electron count, which is why they behave so similarly.

OTHER METAIS DE TRANSIÇÃO

All metais de transição

A história

O que é crómio e como o encontramos

O crómio é o elemento que coloca o "cromo" em tudo que brilha e torna o aço inoxidável verdadeiramente inoxidável. Esse metal de transição duro e brilhante é essencial tanto para a beleza quanto para a resistência na vida moderna. O nome vem da palavra grega "chroma", que significa cor, porque os compostos de crómio criam um espectro incrível de cores vivas — do verde-esmeralda ao vermelho-rubi e ao amarelo brilhante. Descoberto em 1797 pelo químico francês Louis-Nicolas Vauquelin durante a análise de um misterioso mineral vermelho da Sibéria chamado crocoíta, o crómio revolucionou tanto a metalurgia quanto a arte. Vauquelin observou que esse mineral produzia um belo óxido verde, diferente de tudo que se conhecia até então, levando à descoberta de um elemento completamente novo. O que torna o crómio absolutamente extraordinário é sua capacidade de formar uma camada de óxido ultrafina e invisível que protege o metal subjacente contra a corrosão. Quando o crómio é adicionado ao ferro para produzir aço inoxidável, essa camada protetora torna a liga praticamente indestrutível contra ferrugem, ácidos e intempéries. É por isso que instrumentos cirúrgicos de aço inoxidável podem ser esterilizados milhares de vezes e que a coroa art déco do Chrysler Building ainda reluz após 90 anos. O crómio também está por trás de algumas das pedras preciosas mais valiosas do mundo. A cor vermelha intensa dos rubis vem de pequenas quantidades de crómio que substituem o alumínio nos cristais de coríndon. Da mesma forma, as esmeraldas obtêm sua deslumbrante cor verde de impurezas de crómio (e vanádio) nos cristais de berilo. Sem crómio, essas gemas seriam incolores. Eis algo fascinante: o crómio hexavalente (Cr⁶⁺) é altamente tóxico e cancerígeno, enquanto o crómio trivalente (Cr³⁺) é, na verdade, um nutriente essencial que ajuda o corpo a processar glicose e gordura. Isso mostra como o mesmo elemento pode ser benéfico e nocivo, dependendo de sua forma química.

The discovery of crómio

A descoberta colorida

Louis-Nicolas Vauquelin descobriu o crómio em 1797 durante a análise do mineral crocoíta (PbCrO₄) proveniente de minas de ouro da Sibéria. A brilhante cor laranja-avermelhada do mineral intrigou Vauquelin, levando-o a isolar um novo elemento metálico, que ele chamou de "crómio", a partir da palavra grega "chroma", que significa cor, refletindo os tons vivos dos compostos de crómio.

Desenvolvimento industrial

A produção comercial de crómio começou com a fundição de ferrocromo na década de 1890, permitindo o desenvolvimento do aço inoxidável. A descoberta do aço inoxidável por Harry Brearley em 1913, em Sheffield, Inglaterra, revolucionou a demanda por crómio e estabeleceu a base da metalurgia moderna do crómio.

Aplicações

Para que crómio é usado

Crómio: o criador de espelhos

O crómio transforma o aço comum em uma perfeição inoxidável, ao mesmo tempo que cria os espelhos brilhantes e os acabamentos decorativos que definem a estética moderna. As propriedades únicas desse metal de transição permitem tudo, desde instrumentos cirúrgicos até escudos térmicos de espaçonaves.

Revolução do aço inoxidável

Aços inoxidáveis austeníticos contendo 16-26% de crómio formam camadas protetoras de óxido que se autorregeneram quando riscadas, proporcionando resistência permanente à corrosão. O aço inoxidável tipo 316 resiste a ambientes marinhos, ao processamento químico e a aplicações médicas graças às propriedades de passivação do crómio. A produção global de aço inoxidável consome 85% do suprimento de crómio, permitindo uma infraestrutura resistente à corrosão, de eletrodomésticos a fábricas químicas.

Cromagem decorativa

Processos de galvanoplastia depositam camadas ultrafinas de crómio (0.25-2.5 μm) que criam acabamentos com brilho espelhado em frisos automotivos, acessórios hidráulicos e ferragens decorativas. A cromagem dura aplica depósitos mais espessos (25-250 μm) para aplicações industriais que exigem extrema resistência ao desgaste, incluindo cilindros hidráulicos, guias de máquinas-ferramentas e cilindros de impressão.

Aplicações refratárias

Tijolos de cromita revestem fornos de aço e tanques de fusão de vidro, suportando temperaturas superiores a 1800°C e resistindo à corrosão por escória. Os refratários de cromita-magnesita permitem a operação de fornos de cimento e a fundição de metais não ferrosos graças à excepcional estabilidade térmica e à inércia química do óxido de crómio.

Tecnologia de pigmentos

O verde de óxido de crómio (Cr₂O₃) fornece cor permanente para cerâmicas, tintas e plásticos, com excepcional estabilidade aos raios UV e resistência química. Os pigmentos de cromato de chumbo criam amarelos e laranjas brilhantes para revestimentos industriais, embora as regulamentações ambientais limitem seu uso a aplicações especializadas.

Crómio: por toda parte

  • Cozinha e início
    • Eletrodomésticos de aço inoxidável (geladeiras, lava-louças, fornos)
    • Pias, torneiras e utensílios de cozinha
    • Talheres e utensílios
    • Acessórios e ferragens de banheiro
  • Indústria automotiva
    • Para-choques cromados e peças de acabamento
    • Sistemas de escapamento de aço inoxidável
    • Componentes de motores e elementos de fixação
    • Rodas e acessórios decorativos
  • Equipamentos médicos
    • Instrumentos cirúrgicos e implantes
    • Equipamentos e acessórios hospitalares
    • Ferramentas odontológicas e dispositivos ortodônticos
    • Equipamentos e superfícies de laboratório
  • Materiais de construção
    • painéis arquitetônicos e revestimentos
    • Corrimãos e elementos estruturais
    • Sistemas de cobertura e calhas
    • Componentes de construção marítima
  • Aplicações industriais
    • Equipamentos de processamento químico
    • Componentes de usinas de energia
    • Equipamentos de refinarias de petróleo
    • Maquinário de processamento de alimentos

De onde vem

Ocorrência natural

102 mg/kg of Earth's crust · more abundant than 83% of elements

Crómio: da síntese estelar

O crómio se forma por meio de processos de queima do silício em estrelas massivas, onde as temperaturas excedem 3 bilhões de Kelvin, permitindo reações de fusão nuclear que produzem elementos mais pesados que o ferro. As supernovas do tipo Ia contribuem significativamente para a abundância de crómio por meio da nucleossíntese explosiva, dispersando esse elemento pelas galáxias enquanto restos estelares semeiam futuras formações planetárias.

Distribuição global

A crosta terrestre contém 185 partes por milhão de crómio, concentrado principalmente em depósitos de cromita (FeCr₂O₄) formados por processos magmáticos. O Complexo de Bushveld, na África do Sul, contém 70% das reservas globais de crómio em intrusões ígneas estratificadas, enquanto o Cazaquistão e a Índia possuem recursos adicionais significativos.

Formação da cromita

Depósitos podiformes de cromita formam-se em complexos ofiolíticos onde a crosta oceânica e as rochas do manto ficam expostas por processos tectônicos. Depósitos estratiformes resultam da diferenciação magmática em grandes intrusões estratificadas, criando camadas contínuas de cromita exploradas por meio de operações de mineração subterrânea.

Mineração e processamento

A mineração de cromita exige uma triagem cuidadosa do minério devido às diferentes proporções de crómio e ferro que afetam as aplicações metalúrgicas. A separação gravítica e a separação magnética concentram os minerais de cromita, enquanto a fundição de ferrocromo em fornos elétricos a arco a 1700°C produz as ligas de crómio e ferro essenciais para a produção de aço inoxidável.

Manuseio

Segurança

Segurança do crómio: é necessária atenção crítica

Os compostos de crómio apresentam níveis de toxicidade drasticamente diferentes, dependendo do estado de oxidação. O crómio hexavalente (Cr⁶⁺) representa um sério risco cancerígeno, enquanto o crómio trivalente (Cr³⁺) apresenta toxicidade mínima e atua como um nutriente essencial em pequenas quantidades.

Riscos à saúde

O crómio hexavalente causa câncer de pulmão, perfuração do septo nasal e ulceração grave da pele por meio de suas fortes propriedades oxidantes e dos danos ao DNA celular. As operações de cromagem geram névoas de ácido crômico que exigem ventilação sofisticada e proteção respiratória. A soldagem de aços inoxidáveis produz fumos de crómio hexavalente que exigem sistemas especializados de extração de fumos.

Limites de exposição

  • PEL da OSHA: 0.005 mg/m³ para crómio hexavalente (TWA de 8 horas)
  • REL do NIOSH: 0.001 mg/m³ para compostos de crómio cancerígenos
  • Crómio trivalente: 0.5 mg/m³ (metal e sais insolúveis)

Medidas de segurança

Vigilância médica abrangente, proteção respiratória e controles de engenharia são obrigatórios em operações com crómio hexavalente. Ventilação local por exaustão, respiradores com fornecimento de ar e vestimentas de proteção evitam a exposição por múltiplas vias.

Respostas rápidas

Crómio: perguntas frequentes

What is Crómio?

Crómio (symbol Cr) is element 24 on the periodic table, a metal de transição 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.

What is the electron configuration of Crómio?

Crómio's ground-state electron configuration is [Ar] 3d⁵ 4s¹, giving 4 occupied shells holding 2, 8, 13, 1 electrons respectively.

What are the melting and boiling points of Crómio?

Crómio 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.

What is the atomic mass of Crómio?

The standard atomic weight of Crómio is 51.996 u. That is a weighted average across its naturally occurring isotopes, which is why it is rarely a whole number.

How dense is Crómio?

Crómio has a density of 7.15 g/cm³. Water is 1.0 g/cm³, so a block of crómio is about 7.2× heavier.

What is the electronegativity of Crómio?

Crómio 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.

Who discovered Crómio, and when?

Crómio was discovered in 1797 by Louis-Nicolas Vauquelin. It is named after greek chroma, "colour".

How common is Crómio on Earth?

Crómio makes up about 102 mg/kg of the Earth's crust — common enough to be mined at scale.