Krómcsoport elemei
Fizikai tulajdonságok Elektronszerkezet: (n-1)d4 ns2 - Cr és Mo esetében d5 s1 a stabilabb (legtöbb párnélküli elektron) rendkívül magas op, fp (a wolframé a legmagasabb az elemek között) Cr ezüstfehér, Mo ezüstfehér, nehéz, W szürkés, kemény
tiszta állapotban jól megmunkálhatók szabályos köbös tércentrált rácsba kristályosodnak nehézfémek ellenállók (felületükön védő oxidréteg) vegyületeik színesek EN közel azonos kiváló ötvöző fémek elektromos áramot jól vezetik
Kémiai tulajdonságok Maximális oxidációsszámuk: +6 Cr változatos +1-től +6-ig (+6 a legstabilabb) Mo: +4, +5, +6 W: +4, +5, +6 kémiailag ellenállók - védő oxidréteg tömény oxidáló savak passziválják híg savakban a króm oldódik Cr + 3HCl = CrCl3 + 3/2H2 Mo és W forró, tömény kénsavban lassan oldódnak
legstabilabbak MX3 összetételűek Halogenidek Legkönnyebben halogénekkel reagálnak (fluorral hidegen is) legstabilabbak MX3 összetételűek halogén rendszámának növekedésével a szín mélyül 2Cr + 3Cl2 = 2CrCl3 Oxidok króm +2, +3, +6 oxidációsszámmal képez (CrO, Cr2O3, CrO3) molibdén és volfram +4 és +6 oxidációsszámmal MoO2, MoO3 barna sárgásfehér, savanhidrid
WO2 WO3 barna sárga, op magas, savanhidrid CrO nem állandó, bázis anhidrid, erős redukálószer Cr2+ előállítása naszcensz hidrogénnel Cr3+ + H = Cr2+ + H+ Cr2O3 sötétzöld, vízben rosszul oldódik, amfoter Cr2O3 + 6HCl = 2CrCl3 +3H2O Cr2O3 + 2NaOH + H2O = 2Na[Cr(OH)4] Cr(OH)3 piszkoszöld, vízben rosszul oldódik, amfoter Cr(OH)3 + 3HCl = CrCl3 + 3H2O Cr(OH)3 + NaOH = Na[Cr(OH)4]
CrO3 króm(VI)-oxid vörös, higroszkópos, tűszerű kristályokat alkot K2Cr2O7 + H2SO4 = 2CrO3 + K2SO4 + H2O valódi savanhidrid CrO3 + H2O = H2CrO4 krómsav (sárga) 2H2CrO4 = H2Cr2O7 + H2O dikrómsav (narancs) CrO(O2)2 króm-peroxid, kék színű, éteres oldatban stabil K2Cr2O7 + 4H2O2 = 2CrO(O2)2 + KOH +3H2O
magasabb hőmérsékleten halogénekkel, oxigénnel, kénnel, nitrogénnel, szénnel, szilíciummal is reagál W + 3F2 = WF6 Vízből csak magasabb hőmérsékleten fejleszt hidrogént. W + 2H2O = WO2 + 2H2 Lúgok vizes oldatával nem reagálnak Króm hajlamos polioxo anionok képzésére 2CrO42- + 2H+ Cr2O72- + H2O Izopolisavak: oxosavakból víz kondenzációja közben polimerizációval képződő többmagvú oxosavak. Ammónium-szulfid króm(III)-hidroxidot választ le. 2Cr3+ + 3S2- + 6H2O = Cr(OH)3 + 3H2S
Előállítás Króm: kromitot (krómvaskő) oxidálják 4FeCr2O4 + 8Na2CO3 + 7O2 = 8Na2CrO4 + 2Fe2O3 + 8CO2 kromátot kioldják, majd elektrolizálják szénnel redukálják Cr2O3-má Aluminotermiás eljárással krómmá redukálják Cr2O3 + 2Al = 2Cr + Al2O3 Molibdén: molobdenátból MoS2 + 3O2 = MoO2 + 2SO2 Wolfram CaWO4 + Na2CO3 = Na2WO4 + CaCO3 Na2WO4 + 2HCl = WO3 + 2NaCl + H2O WO3 + 3H2 = W + 3H2O 1200 oC-on
Előfordulás Krómvaskő (kromit) FeO.Cr2O3 krokoit PbCrO4 molibdenit MoS2 scheelit CaWO4 volframit (Fe, Mn)WO4
Felhasználás Króm: oldhatatlansága miatt kiváló korrózió ellenes bevonat Cr -Fe: ha króm tartalom eléri a 12%-ot - rozsdaálló Cr - Fe - Ni: rozsdamentes Cr - W - Fe: kemény Cr - Ni: rendkívül hő- és korrózióálló Molibdén: elektród alapanyag izzószálak - hőtágulós üveg katalizátor Wolfram: izzószálak hőálló ötvözet
A króm bioszervetlen kémiája Króm(III)ion létfontosságú nyomelem Króm(VI)-t tartalmazó mutagén, karcinogén Glükoz tolerancia faktor (GTF) inzulinnak együtt a vércukorszintet szabályozza oktaéderes geometriájú komplex központi fémion Cr3+ Króm toxikus hatása kromátok, dikromátok fekélyt, allergiát okozhatnak Cr(VI) redukciójából keletkező Cr(V) és Cr(IV) és szabadgyökök a karosítók
Molibdén biológiai szerepe létfontosságú nyomelem komplexeiben 4-6 ligandum kapcsolódik a krómionhoz tetraéderes vagy oktaéderes szerkezetűek redoxi reakciókat katalizáló enzimek kofaktora reduktázok: nitrogén megkötésben és nitrát redukxciójában van fontos szerepe oxidázok: xantint és aldehideket oxidálják csontok növekedését a rézzel együtt szabályozza Wolfram biológiai szerepe szén-dioxid hangyasavvá történő reakcióját katalizáló enzim wolfram tartalmú