24 Cr Crómio 51,996
Metal de transição bloco-d Período 4 Grupo 6

Crómio

Cr · Elemento 24 · Metal de transição

O elemento que dá brilho ao crómio e o "inoxidável" ao aço inoxidável.

Estado a 20°C sólido
Massa atómica 51,996 u
Configuração eletrónica[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 rodar. O azul e o violeta indicam 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 atómico 128 pm 20%
Raio covalente 139 pm
Raio de Van der Waals 189 pm

Eletrônica

Eletronegatividade 1,66 55%
Energia de ionização 653,2 kJ/mol 44%
Afinidade eletrónica 65,2 kJ/mol 55%

Ocorrência

Abundância na crosta 102 mg/kg 83%

Identidade

SímboloCr
Número atómico24
Massa atómica51,9961 u
CategoriaMetal de transição
Blocod
Estrutura cristalinacúbica de corpo centrado
Estados de oxidação-2, -1, 0, +2, +3, +4, +5, +6
Descoberto em1797
Descoberto porLouis-Nicolas Vauquelin

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

Tamanho, em escala

Qual é o tamanho do átomo de crómio?

Raio de 128 pm — isso corresponde a 0,128 nm, portanto cerca de 3,91 milhões deles lado a lado cobririam um milímetro.

Faixa térmica

Sólido, líquido, gás — e quando

Crómio permanece líquido em uma faixa de 764 K, de 2180 K a 2944 K.

Onde está localizado

Posição na tabela

Crómio está no período 4, grupo 6. Tudo no grupo 6 compartilha a mesma quantidade de eletrões na camada externa, por isso se comporta de maneira tão semelhante.

Outro Metais de transição

Todos os metais de transição

A história

O que crómio é e como o encontramos

O crómio é o elemento que coloca o "cromado" 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 percebeu 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 é o segredo por trás de algumas das pedras preciosas mais valiosas do mundo. A cor vermelha intensa dos rubis vem de pequenas quantidades de crómio substituindo o alumínio nos cristais de coríndon. Da mesma forma, as esmeraldas obtêm sua impressionante cor verde das impurezas de crómio (e vanádio) nos cristais de berilo. Sem crómio, essas gemas seriam incolores. Aqui está 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 prejudicial dependendo de sua forma química.

A descoberta de crómio

A descoberta colorida

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

Desenvolvimento industrial

A produção comercial de crómio começou com a fundição de ferrocromo na década de 1890, possibilitando 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 fabricante 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 aplicações que vão de instrumentos cirúrgicos a escudos térmicos de espaçonaves.

Revolução do aço inoxidável

Aços inoxidáveis austeníticos contendo 16-26% de crómio formam camadas protetoras de óxido que se autorreparam quando riscadas, proporcionando resistência permanente à corrosão. O aço inoxidável tipo 316 suporta ambientes marinhos, processamento químico e aplicações médicas graças às propriedades de passivação do crómio. A produção global de aço inoxidável consome 85% do fornecimento de crómio, viabilizando infraestruturas resistentes 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 brilhantes como espelho em detalhes 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-ferramenta 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 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. 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 para banheiro
  • Indústria automotiva
    • Para-choques e peças de acabamento cromados
    • 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 para construção naval
  • Aplicações industriais
    • Equipamentos para processamento químico
    • Componentes de usinas de energia
    • Equipamentos de refinarias de petróleo
    • Maquinário para processamento de alimentos

De onde vem

Ocorrência natural

102 mg/kg da crosta terrestre · mais abundante do que 83% dos elementos

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 constroem elementos mais pesados que o ferro. Supernovas do tipo Ia contribuem significativamente para a abundância de crómio por meio da nucleossíntese explosiva, dispersando esse elemento pelas galáxias à medida que remanescentes 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 abrigam 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 classificação 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 essencial ter atenção

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 nutriente essencial em pequenas quantidades.

Perigos para a 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, exigindo 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 cancerígenos de crómio
  • 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 por exaustão local, respiradores com suprimento de ar e roupas de proteção evitam a exposição por múltiplas vias.

Respostas rápidas

Crómio: perguntas comuns

O que é Crómio?

Crómio (símbolo Cr) é o elemento 24 da tabela periódica, um Metal de transição do período 4, grupo 6. O elemento que dá brilho ao crómio e o "inoxidável" ao aço inoxidável. À temperatura ambiente, é um sólido.

Qual é a configuração eletrónica de Crómio?

A configuração eletrónica do estado fundamental de Crómio é [Ar] 3d⁵ 4s¹, resultando em 4 camadas ocupadas com a distribuição 2, 8, 13, 1.

Quais são os pontos de fusão e de ebulição de Crómio?

Crómio derrete a 2180 K (1906.9 °C) e entra em ebulição a 2944 K (2670.9 °C). Isso o coloca entre os elementos mais refratários — ele permanece sólido em temperaturas que vaporizam a maioria dos metais.

Qual é a massa atómica de Crómio?

A massa atómica padrão de Crómio é 51.996 u. Trata-se de uma média ponderada dos seus isótopos que ocorrem naturalmente, por isso raramente é um número inteiro.

Qual é a densidade de Crómio?

Crómio tem densidade de 7.15 g/cm³. A água tem 1.0 g/cm³, portanto um bloco de Crómio é aproximadamente 7.2× mais pesado.

Qual é a eletronegatividade de Crómio?

Crómio tem eletronegatividade de Pauling igual a 1.66. A escala vai de 0,70 (frâncio, o menos ávido por eletrões) a 3,98 (flúor, o mais ávido). Valores nessa faixa intermediária tendem a formar ligações covalentes, em vez de ligações fortemente iónicas.

Quem descobriu Crómio e quando?

Crómio foi descoberto em 1797 por Louis-Nicolas Vauquelin. Recebe esse nome em homenagem a grego chroma, "cor".

Quão comum é Crómio na Terra?

Crómio constitui sobre 102 mg/kg da crosta terrestre — é comum o suficiente para ser extraído em grande escala.