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.
Estrutura
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.
Valores medidos
Cada barra mostra onde crómio se situa entre todos os 118 elementos para essa propriedade.
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
Radius 128 pm — that is 0.128 nm, so about 3906 million of them side by side would span a millimetre.
Faixa térmica
Crómio is liquid over a 764 K window, from 2180 K to 2944 K.
A história
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.
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.
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
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.
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.
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.
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.
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.
De onde vem
102 mg/kg of Earth's crust · more abundant than 83% of elements
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.
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.
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.
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
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.
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.
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 (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.
[Ar] 3d⁵ 4s¹, giving 4 occupied shells holding 2, 8, 13, 1 electrons respectively.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.
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.
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.
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.
Crómio was discovered in 1797 by Louis-Nicolas Vauquelin. It is named after greek chroma, "colour".
Crómio makes up about 102 mg/kg of the Earth's crust — common enough to be mined at scale.