Chrom jest srebrzystoszarym metalem o niebieskawym odcieniu. Jest twardy, kruchy oraz charakteryzuje się lśniącym połyskiem.

R1IW59PRgj1ad

Zdjęcie przedstawiające różnokształtne kawałki chromu. Część z nich jest nieregularna, inne mają postać lekko zaokrągloną. Jeden kawałek to odlew metalu w kształcie sześcianu. Ma on srebrzystobiały kolor i jest wyraźnie połyskliwy.

Chrom tworzy wiele minerałówminerałminerałów, ale głównymi są chromit oraz krokoit.

Chromit (o wzorze sumarycznym ${\text{FeCr}}_2{\text{O}}_4$ i wzorze tlenkowym $\text{FeO}·{\text{Cr}}_2{\text{O}}_3$) to minerał z grupy tlenków. Chromit może zawierać również domieszki glinu, magnezu, manganu oraz cynku.

R1HNo5NfR4ryG

Zdjęcie przedstawiające chromit. Minerał ten ma nieregularną postać w kolorze białym, miejscami szarawym. Jego powierzchnia jest wyraźnie chropowata. Chromit buduje tlenek żelaza i chromu.

Krokoit to chromian($\text{VI}$) ołowiu($\text{II}$) (${\text{PbCrO}}_4$), a jego nazwa wywodzi się od greckiego krokoeis, oznaczającego szafranowy, w nawiązaniu do jego pomarańczowoczerwonej barwy. Jest kamieniem kolekcjonerskim, a jego najpiękniejsze okazy pochodzą z Tasmanii – wyspy mieszczącej się u wybrzeża Australii.

RNtO0OR9ghmbm

Zdjęcie przedstawiające kryształy krokoitu. Minerał, który stanowi chromian(<math aria‑label="sześć">VI) ołowiu(<math aria‑label="dwa">II), ma postać długich pomarańczowych igieł odchodzących od fragmentu żółtawego o nieregularnym kształcie.

Chrom należy do grupy metali przejściowych i znajduje się w $4.$ okresie oraz $6.$ grupie układu okresowego. Jest więc metalem z bloku energetycznego $d$ o konfiguracji elektronowej atomu w stanie podstawowym:

Chrom jest również niewrażliwy na działanie powietrza czy wody, a wobec stężonych kwasów utleniających ulega pasywacjipasywacjapasywacji, czyli pokrywa się warstwą swojego tlenku
(${\text{Cr}}_2{\text{O}}_3$). Jednak ulega roztworzeniu w rozcieńczonych roztworach kwasów z wydzieleniem wodoru. W nieobecności tlenu powstanie związek z chromem na $\text{II}$ stopniu utlenienia, natomiast w obecności tlenu chrom($\text{II}$) utleni się od razu do chromu($\text{III}$).

Reakcję prowadzoną na powietrzu zapisuje się w następujący sposób:

W związkach chemicznych chrom występuje na $+\text{II}$, $+\text{III}$ oraz $+\text{VI}$ stopniu utlenienia. W miarę wzrostu stopnia utlenienia chromu, np. w tlenkach, właściwości chemiczne tych związków zmieniają się od zasadowych, poprzez amfoteryczne do kwasowych.

Związki chromu na $+\text{II}$ stopniu utlenienia (tlenek, wodorotlenek) wykazują właściwości zasadowe, czyli reagują z kwasami, natomiast nie reagują z wodorotlenkami.

Tlenek chromu($\text{II}$) o wzorze $\text{CrO}$, to czarne ciało stałe. W trakcie ogrzewania w obecności powietrza utlenia się on do tlenku chromu($\text{III}$). Z kolei wodorotlenek chromu($\text{II}$) o wzorze $\text{Cr}{\left(\text{OH}\right)}_2$ to ciemnobrunatny osad, który strąca się z roztworów zawierających jony chromu($\text{II}$) po dodaniu do nich zasad, np. wodorotlenku sodu. Wodorotlenek chromu($\text{II}$) na powietrzu utlenia się do wodorotlenku chromu($\text{III}$).

Jony ${\text{Cr}}^{2+}$ w postaci stałej tworzą nietrwałe sole, np. ${\text{CrSO}}_4$ o barwie niebieskiej lub bezbarwny ${\text{CrCl}}_2$. Jednak chlorek chromu($\text{II}$) tworzy liczne związki kompleksowe o różnych barwach, np. zielony ${\left[\text{Cr}\left({\text{NH}}_3\right)\right]}_6{\text{Cl}}_2$, fioletowy lub niebieski $\left[\text{Cr}{\left({\text{NH}}_3\right)}_5\right]{\text{Cl}}_2$.

Chrom na $\text{III}$ stopniu utlenienia najczęściej występuje w postaci tlenku (${\text{Cr}}_2{\text{O}}_3$), wodorotlenku ($\text{Cr}{\left(\text{OH}\right)}_3$) oraz w solach (${\text{Cr}}^{3+}$).

Tlenek chromu($\text{III}$) o ciemnozielonej barwie wykazuje właściwości amfoteryczne, roztwarzając się w reakcjach z mocnymi kwasami z wytworzeniem soli, w których chrom występuje w postaci jonu ${\text{Cr}}^{3+}$, a w reakcjach z mocnymi wodorotlenkami tworzy sole kompleksowe ${\left[\text{Cr}{\left(\text{OH}\right)}_6\right]}^{3-}$.

Wodorotlenek chromu($\text{III}$) otrzymywany jest w reakcjach soli chromu($\text{III}$) z mocnymi wodorotlenkami w postaci szarozielonego osadu:

Podobnie jak tlenek chromu($\text{III}$) wykazuje on właściwości amfoteryczne. Roztwarza się zatem w mocnych kwasach, uwalniając jony chromu($\text{III}$):

a w reakcjach z wodnymi roztworami mocnych wodorotlenków tworzy jony kompleksowe ${\left[\text{Cr}{\left(\text{OH}\right)}_6\right]}^{3-}$:

Powstałe sole kompleksowe w obecności utleniacza, np. ${\text{H}}_2{\text{O}}_2$, ulegają utlenieniu do soli chromu na $\text{VI}$ stopniu utlenienia:

Barwy soli chromu($\text{III}$) przybierają różne odcienie zieleni albo błękitu, zależnie od jonów, z którymi chrom te sole tworzy.

R1UWP7ZpzITea

Zdjęcie przedstawiające ciemnozielony tlenek chromu(<math aria‑label="trzy">III) w postaci drobnych, pokruszonych kawałków.

Na $\text{VI}$ stopniu utlenienia chrom tworzy tlenek ${\text{CrO}}_3$ o ciemnoczerwonej barwie i charakterze kwasowym. Tlenek chromu($\text{VI}$) jest znany i często stosowany jako utleniacz, np. w reakcji utleniania alkoholi do aldehydów:

Tlenek chromu($\text{VI}$) redukuje się wówczas do tlenku chromu($\text{III}$). ${\text{CrO}}_3$ jest bezwodnikiem zarówno kwasu chromowego($\text{VI}$), jak i dichromowego($\text{VI}$), które powstają zależnie od ilości dodanej wody do tlenku:

R1Sbf8wpjZ8Yy

Zdjęcie przedstawiające brunatno‑czerwony tlenek chromu(<math aria‑label="sześć">VI). To nieregularne drobno pokruszone kawałki, które znajdują się w białym moździerzu.

Kwasów tych nie udaje się wyodrębnić w stanie czystym. Znane są jednak sole tych kwasów: chromiany($\text{VI}$) (${{\text{CrO}}_4}^{2-}$) o barwie żółtej oraz dichromiany($\text{VI}$) (${\text{Cr}}_2{{\text{O}}_7}^{2-}$) o barwie pomarańczowej, stosowane często jako silne utleniacze, np. ${\text{K}}_2{\text{Cr}}_2{\text{O}}_7$ (dichromian($\text{VI}$) potasu). W roztworach wodnych pomiędzy anionami chromianowymi($\text{VI}$) i dichromianowymi($\text{VI}$) ustala się równowaga:

• W środowisku zasadowym trwalsze są aniony ${{\text{CrO}}_4}^{2-}$, dlatego stan równowagi przesunięty jest w stronę ich tworzenia.

• W środowisku kwasowym natomiast trwalsze są aniony ${\text{Cr}}_2{{\text{O}}_7}^{2-}$, dlatego stan równowagi przesunięty jest w stronę ich tworzenia.

Dichromiany($\text{VI}$) w obecności reduktora (np. ${\text{Fe}}^{2+}$, ${{\text{SO}}_3}^{2-}$, ${\text{Cl}}^{-}$, ${{\text{NO}}_2}^{2-}$, ${\text{S}}^{2-}$, ${\text{I}}^{-}$) oraz w kwasowym środowisku ulegają redukcji do związków chromu na $+\text{III}$ stopniu utlenienia, np.:

Słownik

Bibliografia

Bielański A., Podstawy chemii nieorganicznej 2, Warszawa 2013.