Физические свойства. Хром — металл серо-стального цвета, твердый, довольно тя­желый (r=7,19 г/см3), пластичный, ковкий, плавится при 1890°С

Хром — металл серо-стального цвета, твердый, довольно тя­желый (r=7,19 г/см³), пластичный, ковкий, плавится при 1890°С, кипит при 2480°С. В природе встречается в виде смеси четырех стабильных изотопов с массовыми числами 50, 52, 53 и 54. Наиболее распространен изотоп ⁵²Cr (83,76%).

Химические свойства

Расположение электронов на 3d- и 4s-орбиталях атома хрома можно представить схемой:

Отсюда видно, что хром может проявлять в соединениях раз­личные степени окисления от +1 до +6; из них наиболее устойчи­вы соединения хрома со степенями окисления +2, +3, +6. Таким образом, в образовании химических связей участвует не только s-электрон внешнего уровня, но и пять d-электронов предвнешнего уровня.

При обычных условиях хром устойчив по отношению к кис­лороду, воде, а также к некоторым другим химическим реаген­там. При высоких температурах хром горит в кислороде:

4Cr+3O₂=2Cr₂O₃

В раскаленном состоянии реагирует с парами воды:

2Cr+3Н₂O=Cr₂O₃+3H₂­

Металлический хром при нагревании реагирует также с гало­генами, серой, азотом, фосфором, углем, кремнием и бором. Например: 2Cr+N₂=2CrN 2Cr+3S=Cr₂S₃ Cr+2Si=CrSi₂

Металл растворяется при обычной температуре в разбавлен­ных кислотах (НСl, H₂SO₄) с выделением водорода. В этих случаях в отсутствие воздуха образуются соли хрома (II):

Cr+2HCl=CrCl2+H₂­ А на воздухе — соли хрома (III): 4Cr+12НCl+3О₂=4CrСl+6Н₂O

Если же металл погрузить на некоторое время в азотную кис­лоту (концентрированную или разбавленную), то он перестает растворяться в НСl и в H₂SO₄, не изменяется при нагревании с галогенами и т.д. Это явление — пассивирование — объясняется образованием на поверхности металла защитного слоя — очень плотной и механически прочной (хотя и очень тонкой) пленки оксида хрома Cr₂O₃.

Применение

Основной потребитель хрома — металлургия. Сталь при до­бавлении хрома становится гораздо более стойкой к действию химических реагентов; повышаются и такие важные свойства стали, как прочность, твердость и износостойкость. Электролити­ческое покрытие хромом железных изделий (хромирование) также сообщает им устойчивость к коррозии.

Семейство хромовых сплавов весьма многочисленно. Нихро­мы (сплавы с никелем) и хромали (с алюминием и железом) устой-

чивы, обладают высоким сопротивлением и используются для изготовления нагревателей в электрических печах сопротивле­ния. Стеллит — сплав хрома (20-25%), кобальта (45-60%), вольфрама (5-20% ), железа (1-3%) — очень тверд, стоек против износа и коррозии; применяется в металлоперерабатывающей промышленности для изготовления режущих инструментов. Хромомолибденовые стали используются для создания фюзеля­жей самолетов.