鉻

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簡介

鉻是一種硬金屬，呈銀灰色。鉻的電子構型通常表示為$\mathrm{Ar\:3d^{5}\:4s^{1}}$。鉻的電子構型主要透過半充滿的d軌道來解釋，這主要負責提供穩定性。Cr的氧化態為三價，對人類至關重要。這種營養素可以在人體胰島素、脂類代謝、脂肪酸以及血糖的微量元素中找到。

什麼是鉻？

鉻指的是一種光澤度高、熔點高的金屬。通常使用矽熱反應和鋁熱反應從鉻鐵礦和鉻金屬中商業化生產鉻鐵合金。

鉻礦石

該反應主要透過焙燒和浸出過程進行。然後，它隨後進行碳還原，再進行鋁還原。

鉻：化學性質

鉻的電子構型為$\mathrm{[Ar]3d^{5}\:4S^{1}}$，ChemSpider ID 為 22407，它指的是一個免費的化學結構資料庫。這種金屬的相對原子質量為51.996 g/mol，鉻的關鍵同位素是52Cr。這種金屬的CAS號為7440-47-3。如果加熱，這種金屬會燃燒，金屬化合物會形成綠色的氧化鉻。

鉻：物理性質

這種金屬的原子序數為24，屬於第6族。這種金屬的週期為第4週期，屬於d區元素。鉻的元素類別為過渡金屬。這種金屬的熔點約為2180K或1907°C，沸點約為2944K或2671°C。

鉻的密度在20°C時為7.19 g/cm3，熔化熱為21.0 kJ/mol。這種金屬的汽化熱為347 kJ/mol。

鉻：應用

• 在不鏽鋼行業中，這種金屬被廣泛應用，對製造和生產各種型別的合金非常有幫助。鉻鍍層使不鏽鋼具有鏡面效果。例如，汽車的車牌是由這種金屬製成的。

• 鉻的主要礦石是鉻鐵礦，也用於不鏽鋼部件。

• 透過使用這種金屬，我們可以使一些寶石更加鮮豔。例如，使用鉻可以使紅寶石更加鮮豔，而祖母綠的綠色則是由鉻產生的。

• 許多汽車裝飾包含這種金屬或其合金。

• 電鍍是這種金屬最重要的應用之一。例如，汽車的亮閃閃的裝飾帽是由這種金屬製成的。

• 不鏽鋼和鋁合金是一些重要的合金，在不同的行業中被廣泛使用。

• 鉻可以在油漆和染料中看到。一些鉻的“化學成分”用於織物。

鉻：反應

• 鉻可以在200-300 atm的大氣壓和400°C的溫度下與氟反應。該反應生成六氟化鉻，用CrF6表示。反應表示為：

$$\mathrm{Cr(s)\:+\:3F_{2}(g)\:\rightarrow\:CrF_{6}}$$

• 鉻還可以與不同型別的酸反應。這種金屬的Cr元素主要溶解在稀鹽酸溶液中，形成Cr離子以及H氣體。它也與硫酸反應，但通常不與硝酸反應。與鹽酸的反應表示為：

$$\mathrm{Cr(s)\:+\:2HCl(aq)\:\rightarrow\:Cr^{2+}(aq)\:+\:2Cl^{-}(aq)\:+\:H_{2}(g)}$$

與硫酸的反應表示為：

$$\mathrm{Cr\:+\:H_{2}SO_{4}\:\rightarrow\:CrSO_{4}\:+\:H_{2}}$$

鉻中毒的主要症狀

以任何形式接觸這種金屬都可能導致多種疾病。所有疾病都伴隨著噁心、嘔吐和眩暈等必要症狀。此外，在這種型別的疾病中也觀察到發燒和肌肉痙攣。這種型別疾病的症狀嚴重程度可能是不同慢性症狀（如腎衰竭、肝損傷和呼吸道不適）的主要原因。這種金屬引起的常見疾病是肺癌，甚至腎臟和肝臟也受到這種金屬反應的嚴重影響。

結論

它透過立即產生一層對氧氣不透過的薄氧化層來保護金屬主體。這種金屬最重要的特性是它不會生鏽，因此這些顆粒對電鍍非常有幫助。由於這種優異的耐腐蝕性和硬度，這種特殊金屬具有很高的金屬價值。

常見問題

1. 鉻屬於哪個族？

在元素週期表中，鉻屬於第6族，週期為第4週期，分屬於d區。純淨狀態下，這種金屬外觀呈銀白色，光澤度高，堅硬，適用於電鍍。

2. 鉻中包含哪些常見化合物？

在鉻中，包含一些常見的化合物，例如鉻酸鈉、鉻酸鉀和重鉻酸鉀。此外，重鉻酸銨和三氧化鉻也包含在鉻的化合物中。

3. 由於鉻而產生的健康危害有哪些？

由於鉻可能具有毒性，因此它會在人體內產生不同型別的健康危害。潰瘍、皮炎和過敏性皮膚反應可能是由於這種金屬引起的。

4. 使用鉻之前可以採取哪些預防措施？

它是比鐵、鎢和鈦更硬、更堅固的材料之一。如果處理不當，它通常會碎成小塊並容易碎裂。Cr元素最常見的特性是極易脆。