Chrom
Eigenschaften | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Allgemein | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Name,Symbol,Ordnungszahl | Chrom, Cr, 24 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Elementkategorie | Übergangsmetalle | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Gruppe,Periode,Block | 6,4,d | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Aussehen | silbrig metallisch | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
CAS-Nummer | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
EG-Nummer | 231-157-5 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ECHA-InfoCard | 100.028.324 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Massenanteil an derErdhülle | 0,019 % (21. Rang)[1] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Atomar[2] | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Atommasse | 51,9961(6)[3]u | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Atomradius (berechnet) | 140 (166)pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kovalenter Radius | 139 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Elektronenkonfiguration | [Ar] 3d5 4s1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1.Ionisierungsenergie | 6.76651(4)eV[4] ≈652.87kJ/mol[5] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2. Ionisierungsenergie | 16.486305(15) eV[4] ≈1590.69 kJ/mol[5] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3. Ionisierungsenergie | 30.959(25) eV[4] ≈2987.1 kJ/mol[5] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
4. Ionisierungsenergie | 49.16(5) eV[4] ≈4743 kJ/mol[5] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
5. Ionisierungsenergie | 69.46(4) eV[4] ≈6702 kJ/mol[5] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Physikalisch[2] | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Aggregatzustand | fest | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kristallstruktur | kubisch raumzentriert | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Dichte | 7,14 g/cm3 (20°C)[6] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Mohshärte | 8,5 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Magnetismus | antiferromagnetisch, paramagnetisch (χm = 3,1 · 10−4)[7] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Schmelzpunkt | 2180K (1907 °C) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Siedepunkt | 2755 K[8] (2482 °C) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Molares Volumen | 7,23 · 10−6 m3·mol−1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Verdampfungsenthalpie | 347 kJ·mol−1[8] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Schmelzenthalpie | 16,93[9] kJ·mol−1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Schallgeschwindigkeit | 5940 m·s−1 bei 293,15 K | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Spezifische Wärmekapazität | 449[1] J·kg−1·K−1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Austrittsarbeit | 4,5eV[10] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Elektrische Leitfähigkeit | 7,87 · 106S·m−1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Wärmeleitfähigkeit | 94W·m−1·K−1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Chemisch[2] | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Oxidationszustände | +1, +2,+3, +6[11] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Normalpotential | −0,744 V (Cr3+ + 3 e− → Cr)[12] −0,913 V (Cr2+ + 2 e− → Cr)[12] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Elektronegativität | 1,66 (Pauling-Skala) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Isotope | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Weitere Isotope sieheListe der Isotope | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
NMR-Eigenschaften | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Sicherheitshinweise | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Toxikologische Daten | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten beiStandardbedingungen. |
Chrom (altgriechischχρῶμαchrṓma, deutsch‚Farbe‘) ist einchemisches Element mit demElementsymbol Cr und derOrdnungszahl 24. Es zählt zu denÜbergangsmetallen, imPeriodensystem steht es in der 6.Nebengruppe (6. IUPAC-Gruppe) oderChromgruppe. Die Verbindungen von Chrom haben viele verschiedene Farben und werden oft als Pigmente in Farben und Lacken verwendet.
Geschichte
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1763 berichteteMichail Wassiljewitsch Lomonossow von seiner Reise nach Sankt Petersburg, dass der dort als Professor für Chemie arbeitendeJohann Gottlob Lehmann ein „rotes Bleierz“ inBeresowsk entdeckt hätte und untersuche.[14][15]
Johann Gottlob Lehmann beschrieb 1766 ein orangerotes Mineral aus demUral als „Rotbleierz“, das inSalzsäure eine grüne Lösung bildet.[14] Da er es für eine eisenhaltige Bleiverbindung hielt, die mit Calciumsulfat auskristallisierte, blieb Chrom weiterhin unentdeckt.[16][17]
1770 fandPeter Simon Pallas an gleicher Stelle ein rotes Bleimineral, das vonFrançois Sulpice Beudant anfangs als Crocoise, später alsKrokoit (vgl. griech. κρόκοςkrókos „Safran“) bezeichnet wurde.[16] Die Verwendung von Rotbleierz als Farbpigment nahm schnell zu. Ein aus Krokoit gewonnenes strahlendes Gelb, dasChromgelb, wurde alsPostgelb zur Modefarbe.[18]
Erst 1797 entdeckteLouis-Nicolas Vauquelin im Rotbleierz eine unbekannte metallische Substanz, die er in Form einer Säure (derChromsäure) mitMolybdänsäure verglich.[16] Er erhielt zuerstChrom(III)-oxid Cr2O3 aus dem Mineral und Salzsäure. 1798 gelang ihm die Herstellung von verunreinigtem elementarem Chrom durchReduktion von Chrom(III)-oxid mitHolzkohle.[19] Zu etwa der gleichen Zeit beschäftigte sich auchMartin Heinrich Klaproth mit dem Mineral und entdeckte ebenfalls das neue Element, jedoch veröffentlichte Vauquelin seine Untersuchungen früher.[16]René-Just Haüy, ein Freund Vauquelins, schlug vor, das neu entdeckte Metall Chrom (von griech. χρῶμαchrṓma „Farbe“) aufgrund der Vielfarbigkeit seiner Salze in unterschiedlichen Oxidationsstufen zu nennen. Anfangs gefiel Vauquelin die vorgeschlagene Bezeichnung nicht, weil das entdeckte Metall eine unscheinbare graue Färbung hatte und diesen Namen nicht rechtfertigte,[15][18] jedoch überzeugten ihn seine Freunde von diesem Namen.[20] Spuren des neuen Elementes konnte Vauquelin auch in Edelsteinen wieRubin undSmaragd nachweisen.[16]
Im 19. Jahrhundert wurden Chromverbindungen überwiegend als Farbpigmente und in derChromgerberei verwandt. Ende des 20. Jahrhunderts werden Chrom und Chromverbindungen hauptsächlich zur Herstellung von korrosions- und hitzebeständigen Legierungen eingesetzt (Verchromen,Chromstahl).[19]
Vorkommen
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Chrom ist von derInternational Mineralogical Association (IMA) alsMineral anerkannt (System-Nr. nach Strunz: 1.AE.05 bzw. ehemals I/A.06-10), tritt allerdings in der Natur nur sehr selten in gediegener Form auf. Bisher sind lediglich zehn Fundorte bekannt.[21] Größtenteils wird Chrom daher nur in gebundener Form vor allem als MineralChromit (Chromeisenstein) FeCr2O4 mit einem Chromanteil von etwa 46 % im Tagebau oder in geringer Tiefe abgebaut. Einige andere Minerale, beispielsweiseFerchromid (~ 87 %) oderGrimaldiit (~ 61 %), enthalten zwar mehr Chrom, kommen jedoch gegenüber dem Chromit sehr viel seltener vor. Insgesamt sind zurzeit (Stand: 2010) rund 100 chromhaltige Minerale bekannt.[22]
Die Türkei war imZweiten Weltkrieg der wichtigste Lieferant von Chrom für das Dritte Reich.[23]
Im Jahr 2000 wurden ungefähr 15 Millionen Tonnen marktfähigesChromiterz gefördert. Hieraus ließen sich 4 Millionen Tonnen Ferrochrom mit einem Marktwert von 2,5 Milliarden Dollar gewinnen. Metallisches Chrom kommt in Lagerstätten sehr selten vor. In derUdatschnaja-Mine in Russland wird eine diamantenhaltigeKimberlit-„Pipe“ ausgebeutet. In der reduzierenden Matrix bildeten sichDiamanten und metallisches Chrom.
Land | 2019[24] | 2020[25] | Reserven[25] |
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(intausend Tonnen) | |||
Finnland![]() | 2.415 | 2.290 | 13.000 |
Indien![]() | 4.139 | 2.500 | 100.000 |
Kasachstan![]() | 6.700 | 7.000 | 230.000 |
Sudafrika![]() | 16.395 | 13.200 | 200.000 |
Turkei![]() | 10.000 | 8.000 | 26.000 |
Vereinigte Staaten![]() | 620 | ||
Andere Länder | 5.110 | 3.980 | n.bek. |
Gesamt | 44.800 | 37.000 | 570.000 |
Gewinnung und Darstellung
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Das geförderte Chromiterz wird vom tauben Gestein befreit. Im zweiten Schritt folgt ein oxidierender Aufschluss bei ca. 1200 °C zum Chromat:
DasNatriumchromat wird mit heißem Wasser extrahiert und mitSchwefelsäure ins Dichromat überführt:
Das Natriumdichromat kristallisiert beim Abkühlen als Dihydrat aus der Lösung. Durch eine nachfolgende Reduktion mit Kohle erhält man Chrom(III)-oxid:
Im Anschluss folgt diealuminothermische Reduktion des Chrom(III)-oxids zu Chrom:

Chrom kann nicht durch Reduktion mit Kohle aus den oxidischen Erzen gewonnen werden, da hierbeiChromcarbid entsteht.Reineres Chrom wird durch elektrolytische Abscheidung des Cr3+-Ions aus schwefelsaurer Lösung dargestellt. Entsprechende Lösungen werden durch Auflösen von Chrom(III)-oxid oder Ferrochrom in Schwefelsäure hergestellt. Ferrochrom als Ausgangsstoff erfordert allerdings eine vorherige Abtrennung des Eisens.
Extrem reines Chrom wird durch weitere Reinigungsschritte nach demVan-Arkel-de-Boer-Verfahren erzeugt.
Ferrochrom wird durch Reduktion von Chromit imLichtbogenofen bei 2800 °C erzeugt.
Eigenschaften
[Bearbeiten |Quelltext bearbeiten]Oxidationszustände von Chrom[6] | |
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−2 | Na2[Cr(CO)5] |
−1 | Na2[Cr2(CO)10] |
0 | Cr(C6H6)2 |
+1 | K3[Cr(CN)5NO] |
+2 | CrCl2,CrO |
+3 | CrCl3,Cr2O3 |
+4 | CrF4,CrO2, K2CrF6 |
+5 | CrF5,K3CrO8 |
+6 | CrF6,CrO3,K2CrO4 |

Chrom ist ein silberweißes,korrosions- und anlaufbeständiges hartesMetall, das im Urzustand zäh, form- und schmiedbar ist. Es istantiferromagnetisch mit einerNéel-Temperatur von 311 K[26] (etwa 38 °C). Chrom löst sich inSalzsäure undSchwefelsäure nach einiger Zeit unterWasserstoffentwicklung, wenn die schützendeOxidschicht abgelöst wurde. HäufigeOxidationsstufen des Chroms sind +2, +3 und +6, wobei +3 die beständigste ist.
Cr(II) ist mit d4-Konfigurationinstabil. Bei dieserKonfiguration tritt derJahn-Teller-Effekt auf. Dadurch sind Cr(II)-Komplexe oft verzerrtoktaedrisch oderquadratisch koordiniert. Cr2+-Lösungen sind nur dannstabil, wenn sie aus reinstem Chrom (z. B. Elektrolytchrom) gewonnen werden. Cr(II)-Verbindungen sind starkeReduktionsmittel.[27]
Cr(III) bzw. Cr3+ ist diestabilste Form. Dies wird durch dieKristallfeldtheorie erklärt, nach der bei einer d3-Konfiguration alle t2g-Orbitale (Oktaederfeldaufspaltung) mit einem einzelnen, ungepaartenElektron besetzt sind. DieseKonfiguration ist energetisch besonders günstig und daher stabil.[28]

Cr(VI) alsChromat (CrO42−) bzw.Dichromat (Cr2O72−) wird als starkesOxidationsmittel eingesetzt. Es istgiftig undkarzinogen. Inwässrigen Lösungen liegt zwischen den beidenIonen einchemisches Gleichgewicht vor, daspH-abhängig ist.Säuert man eine verdünnte gelbeChromat-Lösung an, gibt man alsoH3O+-Ionen dazu, so verschiebt sich nach demPrinzip von Le Chatelier dasGleichgewicht in Richtung desDichromates, dieLösung färbt sich orange.
Kristallstruktur
[Bearbeiten |Quelltext bearbeiten]Chrom kristallisiert imkubisch raumzentrierten Gitter (Wolfram-Typ) in derRaumgruppeIm3m (Raumgruppen-Nr. 229)Vorlage:Raumgruppe/229 und demGitterparameter a = 289,5 pm sowie zweiFormeleinheiten proElementarzelle.[29]
Nachweise
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Chrom(III)-salze ergeben imKationentrenngang bei derNachweisreaktion mit dem „alkalischen Bad“ (NaOH in konz.Wasserstoffperoxidlösung) gelbeChromatlösungen, die im Sauren zu orangemDichromat reagieren:
- (Achtung: Chromate und Dichromate sind krebserregend, siehe unten.)
Ein charakteristischer Nachweis für Chrom ist die Bildung von blauemChrom(VI)-peroxid, CrO(O2)2 (Oft auch alsCrO5 beschrieben). Hierzu wird verdünnteSalpetersäure mitWasserstoffperoxid vermischt und mitDiethylether überschichtet. Dann bringt man die zu prüfende Lösung vorsichtig unter die Etherschicht, ohne die Flüssigkeiten zu mischen. Bei Anwesenheit von Chrom bildet sich an der Grenzfläche ein blauer Ring aus Chrom(VI)-peroxid. (Der Ether dient als Stabilisator, da sich das Chromperoxid sonst nach kurzer Zeit unterSauerstoffentwicklung wieder zersetzt.)
- Reaktion:
- Zersetzung:
Auch bei denVorproben tritt beim Schmelzen der Salzperle mit Phosphorsalz NaNH4HPO4 oderBorax (Dinatriumtetraborat) Na2B4O7 eine charakteristische Färbung mit Schwermetallsalzen auf (mit Cr3+ grün). Bei derOxidationsschmelze mit Soda und Salpeter hingegen wird Chrom(III) zu Chromat oxidiert (Gelbfärbung).Quantitativ kann Chrom(VI) mittelsIodometrie erfasst werden, wobei die grüne Farbe des entstehenden Chrom(III)-aquakomplexes die visuelle Erkennung des Äquivalenzpunktes erschwert.Spuren von Chromverbindungen können durch Methoden derAtomspektrometrie bestimmt werden. Dabei sind alsNachweisgrenze 2 µg/l für die Flammen-AAS und 0,02 µg/l für die Graphitrohr-AAS angegeben worden.[30] In derPolarografie ergibt Dichromat in 1MKaliumchloridlösung mehrere Stufen bei −0,28, −0,96, −1,50 und −1,70 V (gegenSCE). Dreiwertiges Chrom (alsHexaminkomplex) ergibt in einem 1 MAmmoniak-Ammoniumchlorid-Puffer eine Stufe bei −1,42 V.[31]
Verwendung
[Bearbeiten |Quelltext bearbeiten]Chrom und Chromverbindungen werden für die verschiedensten Anwendungen eingesetzt, in denen seine Beständigkeit genutzt wird:
- Legierungselement: Verwendung in der Metallurgie in korrosions- und hitzebeständigennichtrostenden Stählen sowieNE-Legierungen
- Verchromen: alsGlanzchromgalvanisches Aufbringen einer < 1 μm dicken Cr-Schicht als Dekor mit einer korrosionsschützenden Zwischenschicht aus Nickel oder Nickel-Kupfer. Sehr oft werden auch Kunststoffteile verchromt. Seit dem 21. September 2017 ist für die Verwendung von Chrom(VI) eine Autorisierung der EU notwendig, wenn weiterhin mit Chrom(VI)-Elektrolyten verchromt werden soll.[32] Ein Ersatz für die Dekorverchromung ist dasAchrolyte-Verfahren.
- Hartverchromung: galvanisches Aufbringen einer bis zu 1 mm dicken Verschleißschutzschicht direkt auf Stahl, Gusseisen, Kupfer. Auch Aluminium kann nach dem Aufbringen einer Zwischenschicht verchromt werden (hartverchromte Aluminiumzylinder im Motorenbau).

- Passivierung von galvanischen Zinkschichten (Chromatierung)
- Katalysator: um chemische Reaktionen zu ermöglichen oder zu beschleunigen
- Chromgerbung: das wichtigste Verfahren zurHerstellung vonLeder
Sicherheitshinweise und biologische Bedeutung
[Bearbeiten |Quelltext bearbeiten]Die Rolle vonChrom(III) (Cr3+-Ionen) im menschlichen Körper wird zurzeit kontrovers diskutiert. Es gibt Hinweise darauf, dass Chrom(III) eine Bedeutung im Kohlenhydrat- undFettstoffwechsel von Säugetieren haben könnte. Diesen Hinweisen wird zurzeit nachgegangen. Frühere Hinweise, dass das beliebteNahrungsergänzungsmittelChrom(III)-picolinat einen günstigen Einfluss auf den Körperaufbau hat, konnten in späteren Studien nicht bestätigt werden. In einer Studie mit Hamsterzellen konnte gezeigt werden, dass Chrom(III)-picolinatmutagen ist und Krebs auslösen kann.
Die aktuell zur Verfügung stehenden Daten weisen darauf hin, dass es extrem unwahrscheinlich ist, eine Chromunterversorgung zu erleiden. Einen toxischen Effekt lösen auch höhere Dosen Chrom(III) nur schwer aus, da dasLöslichkeitsprodukt vonChrom(III)-hydroxid extrem niedrig ist (6,7 · 10−31). Es wird deshalb im menschlichen Darm vermutlich nur sehr schwer aufgenommen. In den USA wurde die empfohlene Aufnahmemenge Chrom(III) bei 50–200 µg/Tag auf 35 µg/Tag bei erwachsenen Männern und auf 25 µg/Tag bei erwachsenen Frauen heruntergesetzt.
Im Jahr 2014 entfernte dieEuropäische Behörde für Lebensmittelsicherheit Chrom aus der Liste der essentiellen Mineralien. Die Behörde kam zu dem Ergebnis, dass die Einnahme von Chrom keinen nutzbringenden Einfluss auf die menschliche Gesundheit hat.[33][34]
Chrom(VI)-Verbindungen sind äußerst giftig. Sie sind mutagen und schädigen dieDNA. Sie gelangen über die Atemwege in den Körper und schädigen das Lungengewebe. Menschen, die chronisch solchen Verbindungen ausgesetzt sind, haben ein erhöhtes Risiko fürLungenkrebs. Die giftige Wirkung steigt dabei mit der Unlöslichkeit des Salzes.[35] Seit 1998 dürfen in Deutschland Verfahren zur Behandlung vonBedarfsgegenständen aus Leder, das bei bestimmungsgemäßem Gebrauch wie bei Uhrenarmbändern nicht nur vorübergehend den menschlichen Körper berührt, nicht mehr eingesetzt werden, sofern im Erzeugnis Chrom(VI) nachweisbar ist[36]. Für dieEuropäische Union schränken seit 2004 dieRoHS-Richtlinien die Verwendung von Cr(VI)-Verbindungen in Elektro- und Elektronikgeräten zunehmend ein. Seit Mai 2015 dürfen in der EU Ledererzeugnisse, die mit der Haut in Berührung kommen, nicht mehr in Verkehr gebracht werden, wenn der Gehalt an Chrom(VI)-Verbindungen 3 mg/kg übersteigt.[37] Bereits vorher war die Verwendung und das Inverkehrbringen von Zement oder Zementgemischen verboten, in denen nach Verfestigung mehr als 2 mg lösliche Chrom(VI)-Verbindungen je kg sind und bei denen eine Gefahr von Hautkontakten besteht.[38]
Verbindungen
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Chromoxidgrün:Chrom(III)-oxid Cr2O3, wird alsEmaillefarbe und zum Glasfärben (grüne Flaschen) verwendet (auchKölner Brückengrün). Dieses ist nicht mit dem giftigenChromgrün zu verwechseln.
- Chromgelb
- Blei(II)-chromat PbCrO4, diente früher als brillant gelbes Farbpigment („Postgelb“). Auf Grund seinerToxizität wird es heute fast vollständig durch organische Farbpigmente ersetzt. In derAnalytik wird es zuriodometrischen Bestimmung vonBlei genutzt.
- Das Chromgelb, das alsKünstlerfarbe Anwendung findet, ist je nach Herstellung einBleisulfat/Bleichromat (etwa 2 PbSO4 · PbCrO4). DasPigment wurde 1809 vonLouis-Nicolas Vauquelin entdeckt und seit 1820 kommerziell in Deutschland hergestellt. Chromgelb hat ein hohesDeckvermögen, seineLichtstabilität hängt von demGelbton ab. Chromgelb wird kaum in derÖlmalerei verwendet.Vincent van Gogh allerdings verwendete Chromgelb u. a. in den berühmtenSonnenblumenbildern, die in Öl auf Leinwand ausgeführt sind. Diese leiden jedoch heute teilweise unter einer Verfärbung der Gelbtöne.[39][40]
- Der Kunsttechnologe Christoph Krekel von derKunstakademie Stuttgart zu der Verwendung des PigmentsChromgelb: „Die Maler haben sich auf das Chromgelb gestürzt, weil es ein sehr brillantes Gelb ist – es hat eine große Farbintensität, das heißt, man konnte mit Hilfe dieses neuen gelben Farbtons eine sehr viel leuchtstärkere Malerei herstellen“.
- Chromgelb ist auch eine wichtige Farbe bei der Fälschungsanalyse „alter“ Gemälde.
- Chromdioxid
- Chrom(IV)-oxid CrO2, ist ein schwarzesferromagnetisches Pulver zur Herstellung vonMagnetbändern mit einem besseren Signal-Rausch-Verhältnis als konventionelleEisenoxid-Magnetbänder, da Chromdioxid eine höhereKoerzitivität besitzt.
- Chromsäure
- mit der hypothetischen Struktur H2CrO4 existiert nur in verdünnter wässriger Lösung. Sie ist sehr giftig. AlsAnion existiert sie in einigenChromaten undDichromaten.
DasAnhydrid der Chromsäure, das sehr giftigeChrom(VI)-oxid CrO3, wird alsChromtrioxid bezeichnet.
Das orangefarbene, sehr giftigeKaliumdichromat K2Cr2O7 ist ein kräftigesOxidationsmittel: In schwefelsaurer Lösung werden primäreAlkohole leicht in die betreffendenAldehyde umgewandelt, was man zum halbquantitativen Nachweis von Alkohol in der Atemluft nutzen kann. Im Laborbetrieb wurde es in Form vonChromschwefelsäure zur Reinigung von Glasgeräten verwendet. Beim Kontakt mit Chloridionen wird jedoch das flüchtige, krebserregendeChromylchlorid CrO2Cl2 gebildet (Abzug!). Kaliumdichromat wird außerdem alsTitrationsmittel verwendet sowie alsFixiermittel in industriellen Färbebädern. Kaliumdichromat und das ebenfalls sehr giftigeAmmoniumdichromat (NH4)2Cr2O7 sind die lichtempfindliche Substanz in Chromgelatineschichten der frühenFotografie (sieheEdeldruckverfahren).
- Chromit
- (Chromeisenstein; siehe oben) FeCr2O4 wird zur Herstellung von Formen für das Brennen von Ziegelsteinen verwendet.
Weitere Chromverbindungen sindChrom(III)-chlorid,Chrom(III)-iodid,Chrom(III)-fluorid,Chrom(III)-sulfat,Kaliumchrom(III)-sulfat,Chrom(III)-nitrat,Chrom(III)-hydroxid,Chrom(II)-chlorid,Chrom(IV)-fluorid,Chrom(V)-fluorid sowie unterschiedlicheChromate.
Komplexverbindungen
[Bearbeiten |Quelltext bearbeiten]Es ist eine Vielzahl von Komplexverbindungen des Chroms bekannt, insbesondere vom Chrom(III). Hierbei nehmen die Amminkomplexe eine bedeutende Stellung ein. Zwischen dem Hexaamminchrom(III)-ion [Cr(NH3)6]3+ und dem reinen Aquakomplex [Cr(H2O)6]3+ gibt es mehrere Übergänge vom Aquapentaamminchrom(III)- bis zum Tetraaquadiamminchrom(III)-ion. Daneben existieren eine Reihe von gemischten Amminkomplexen mit organischen Liganden, wie z. B.Ethylendiamin. Komplexe vom Typ [CrX6]3− existieren mit den LigandenFluoride,Chloride,Thiocyanate undCyanide. Auch hier gibt es mehrere gemischte Formen. Ein Beispiel ist dasReinecke-Salz NH4[Cr(SCN)4(NH3)2], das in deranalytischen Chemie zum Fällen vonKationen eine Rolle spielt. Gemischte Aquachlorokomplexe treten inChrom(III)-chloridlösungen auf und haben den BegriffHydratationsisomerie geprägt. Aquasulfatokomplexe können sich inChrom(III)-sulfatlösungen bilden. Mehrkernige Komplexe bilden sich bevorzugt über Oxo- bzw. Hydroxobrücken, z. B. [(NH3)5Cr(OH)Cr(NH3)5]5+. Komplexe mit anderen Oxidationsstufen des Chroms sind zum Teil unbeständig. Verbindungen von Chrom(II) sind starke Reduktionsmittel. Hier sind beispielsweise Amminkomplexe, wie das [Cr(NH3)6]2+, Komplexe mitHydrazin, Ethylendiamin,Bipyridine und dem Thiocyanation bekannt. Peroxokomplexe werden von Chrom in höheren Oxidationsstufen gebildet, wie das Kaliumperoxochromat, das durch Reaktion vonKaliumdichromatlösung mitWasserstoffperoxid entsteht.[41]
Literatur
[Bearbeiten |Quelltext bearbeiten]- A. Pollack:Zwanzig Jahre Verchromung. In:Chemiker-Zeitung. 67, 1943, S. 279–280.
- R. Schliebs:Die technische Chemie des Chroms. In:Chemie in unserer Zeit. 14, 1980, S. 13–17,doi:10.1002/ciuz.19800140103.
- J. B. Vincent:Recent advances in the nutritional biochemistry of trivalent chromium. In:Proceedings of the Nutrition Society. 63, 2004, S. 41–47.
- Harry H. Binder:Lexikon der chemischen Elemente – das Periodensystem in Fakten, Zahlen und Daten. Hirzel, Stuttgart 1999,ISBN 3-7776-0736-3.
- Nikolai P. Lyakišev, Mikhail I. Gasik:Metallurgy of chromium. Allerton Press, New York 1998,ISBN 0-89864-083-0.
Weblinks
[Bearbeiten |Quelltext bearbeiten]- Mineralienatlas:Chrom (Wiki)
- Axel Ludwig:Chrom(III) und Chrom(VI) in einer mit Gerbereischlamm belasteten Ackerfläche bei Weinheim Heidelberg, 1996, mit weiteren Infos zu Chrom PDF, 697 KiB)
Einzelnachweise
[Bearbeiten |Quelltext bearbeiten]- ↑abHarry H. Binder:Lexikon der chemischen Elemente. S. Hirzel Verlag, Stuttgart 1999,ISBN 3-7776-0736-3.
- ↑Die Werte für die Eigenschaften (Infobox) sind, wenn nicht anders angegeben, auswww.webelements.com (Chromium) entnommen.
- ↑CIAAW, Standard Atomic Weights Revised 2013.
- ↑abcdeEintrag zuchromium in Kramida, A., Ralchenko, Yu., Reader, J. und NIST ASD Team (2019):NIST Atomic Spectra Database (ver. 5.7.1). Hrsg.:NIST, Gaithersburg, MD.doi:10.18434/T4W30F (physics.nist.gov/asd). Abgerufen am 11. Juni 2020.
- ↑abcdeEintrag zuchromium beiWebElements,www.webelements.com, abgerufen am 11. Juni 2020.
- ↑abN. N. Greenwood,A. Earnshaw:Chemie der Elemente. 1. Auflage. 1988,ISBN 3-527-26169-9, S. 1291.
- ↑Robert C. Weast (Hrsg.):CRC Handbook of Chemistry and Physics. CRC (Chemical Rubber Publishing Company), Boca Raton 1990,ISBN 0-8493-0470-9, S. E-129 bis E-145. Werte dort sind auf g/mol bezogen und in cgs-Einheiten angegeben. Der hier angegebene Wert ist der daraus berechnete maßeinheitslose SI-Wert.
- ↑abYiming Zhang, Julian R. G. Evans, Shoufeng Yang:Corrected Values for Boiling Points and Enthalpies of Vaporization of Elements in Handbooks. In:Journal of Chemical & Engineering Data. 56, 2011, S. 328–337,doi:10.1021/je1011086.
- ↑J. H. Downing, P. D. Deeley, R. Fichte:Chromium and Chromium Alloys. In:Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Wiley-VCH Verlag, Weinheim 2005,doi:10.1002/14356007.a07_043.
- ↑Ludwig Bergmann, Clemens Schaefer, Rainer Kassing:Lehrbuch der Experimentalphysik. Band 6:Festkörper. 2. Auflage. Walter de Gruyter, 2005,ISBN 3-11-017485-5, S. 361.
- ↑P. P. Samuel, R. Neufeld, K. C. Mondal u. a.:Cr(I)Cl as well as Cr+ are stabilised between two cyclic alkyl amino carbenes†. In:Chemical Sciences. The Royal Society of Chemistry, London 2015,doi:10.1039/c5sc00646e.
- ↑abA. F. Holleman,E. Wiberg,N. Wiberg:Lehrbuch der Anorganischen Chemie. 102. Auflage. Walter de Gruyter, Berlin 2007,ISBN 978-3-11-017770-1, S. 1566.
- ↑abcdefEintrag zuChrom, Pulver in derGESTIS-Stoffdatenbank desIFA, abgerufen am 19. April 2020. (JavaScript erforderlich)
- ↑abPer Enghag:Encyclopedia of the Elements: Technical Data – History – Processing … John Wiley & Sons, 2008,ISBN 978-3-527-61234-5,S. 576 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
- ↑abHelmut Schröcke, Karl-Ludwig Weiner:Mineralogie: Ein Lehrbuch auf systematischer Grundlage. Walter de Gruyter, 1981,ISBN 3-11-083686-6,S. 599 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
- ↑abcdeHermann Moser:Chemische Abhandlung über das Chrom. Gerold, 1824,S. 1 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
- ↑Gmelins Handbuch der anorganischen Chemie: Chrom. Springer, 1962,S. 51 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
- ↑abJacques Guertin, James A. Jacobs, Cynthia P. Avakian:Chromium(VI) Handbook. CRC Press, 2004,ISBN 0-203-48796-6,S. 7 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
- ↑abMarkus Miller:Der große Strategie- und Edelmetall-Guide: Das FORT KNOX für Privatanleger. FinanzBuch Verlag, 2012,ISBN 978-3-86248-267-2 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
- ↑Sergej J. Venetzkij, Hans J. Eckstein, Emil Eckstein:Erzählungen über Metalle. Dt. V. Grundstoffind., 1994,ISBN 3-342-00324-3,S. 30 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
- ↑mindat – Localities for Chromium (englisch).
- ↑Webmineral – Mineral Species sorted by the element Cr (Chromium) (englisch).
- ↑Jean Ziegler:Die Schweiz, das Gold und die Toten. 1. Auflage. C. Bertelsmann Verlag, München 1997, S. 46.
- ↑U.S. Geological Survey, Mineral Commodity Summaries 2021: CHROMIUM.
- ↑abU.S. Geological Survey, Mineral Commodity Summaries 2022: CHROMIUM.
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- ↑Anlage 4 (zu § 5)Bedarfsgegenständeverordnung
- ↑Verordnung (EU) Nr. 301/2014 der Kommission vom 25. März 2014 zur Änderung von Anhang XVII der Verordnung (EG) Nr. 1907/2006 des Europäischen Parlaments und des Rates zur Registrierung, Bewertung, Zulassung und Beschränkung chemischer Stoffe (REACH) hinsichtlich Chrom (VI)-Verbindungen, abgerufen am 25. Februar 2017.
- ↑für Zement und Leder je Eintrag 47 in Anhang XVII zu Artikel 67 derVerordnung (EG) Nr. 1907/2006,konsolidierte Fassung vom 1. Januar 2020
- ↑UV-Licht lässt Van-Gogh-Gemälde verblassen. In:Spiegel Online. 15. Februar 2011.
- ↑Letizia Monico, Geert Van der Snickt, Koen Janssens, Wout De Nolf, Costanza Miliani, Joris Dik, Marie Radepont, Ella Hendriks, Muriel Geldof, Marine Cotte:Degradation Process of Lead Chromate in Paintings by Vincent van Gogh Studied by Means of Synchrotron X-ray Spectromicroscopy and Related Methods. 2. Original Paint Layer Samples. In:Analytical Chemistry. 83 (4), 2011, S. 1224–1231,doi:10.1021/ac1025122.
- ↑F. Albert Cotton, Geoffrey Wilkinson:Anorganische Chemie. Verlag Chemie, Weinheim 1967, S. 768–779.