Chrom

Eigenschaften des Elements

Stoffkonstanten und Häufigkeit des Vorkommens in der Natur

Dichte in bei 25 °C	7,19
Härte nach Mohs und Brinell	9; 68,8 · 107
Schallgeschwindigkeit in	5942
Schmelztemperatur in °C	1900
spezifische Schmelzwärme in	294,25
Siedetemperatur in °C	2642
spezifische Verdampfungswärme in	6707,3
Standardentropie S0 in	24
Wärmeleitfähigkeit in bei 27 °C	93,7
spezifische Wärmekapazität in	0,449
Volumenausdehnungskoeffizient in 10- 3
spez. elektrischer Widerstand in	0,1275
Anteil in der Erdhülle in % (Atmosphäre, Wasser, Erdkruste bis 10 km Tiefe)	0,019

verchromte Motorradteile

Isotope des Elements 

In der Natur kommt Chrom in der Form von vier stabilen Isotopen vor. Weiterhin sind 18 künstliche Radioisotope bekannt, die alle relativ kurze Halbwertszeiten haben (41 ms - 42 min).

Energieniveauschema

Weitere Eigenschaften

Chrom ist ein Nebengruppenelement und damit ein Metall. Es ist relativ zäh und weist eine blauweiße Färbung auf. An der Luft ist Chrom beständig, da es sich, ähnlich wie Aluminium, mit einer Oxidschicht überzieht, die es vor weiteren Reaktionen schützt. Ansonsten ist Chrom ein ziemlich unedles Metall. Es reagiert mit Säuren zu den entsprechenden Salzen und Wasserstoff. Bei Erhitzen erfolgt eine Reaktion mit Nichtmetallen, z. B. mit Chlor, Schwefel, Kohlenstoff und Silicium. Mit Sauerstoff (Verbrennung) bildet Chrom nach Entzündung verschiedene Oxide. Ionen des Chroms (oft in Verbindung mit Sauerstoff) weisen typische Farben auf (Chromat-Ion: gelb; Dichromat-Ion: orange; Polychromat-Ion: dunkelrot; Peroxochromat-Ion: blau). Besonders Chrom(VI-)verbindungen sind giftig.

Entdeckung

1797 entdeckte der Franzose L. N. VAUQUELIN Chrom im Gestein Krokoit. Nach dem griechischen Wort «chroma» für Farbe wurde das Element «Chromium» benannt, da die verschiedenen Ionen unterschiedliche Färbungen aufweisen.

Vorkommen/Herstellung

Das Element Chrom ist auf der Erde relativ häufig. Das wichtigste Erz ist Chromeisenstein (Chromit), FeCr₂O₄, wobei Fe(II) durch Mg(II)- und Cr(III)-Ionen durch Al(III)-Ionen ersetzt sein können. Auch Rotbleierz (Krokoit), PbCrO₄, ist bedeutsam. Größere Mengen von Chromit werden in Südafrika, Russland, Indien, Brasilien, Finnland und der Türkei abgebaut. Im Meer kommen in geringen Mengen verschiedene Ionen des Chroms vor. In Eisenmeteoriten kann elementares Chrom enthalten sein. Industriell wird das Metall aus dem Erz Chromit gewonnen. Das Mineral wird dazu mit Soda und Kalk gemischt und gemahlen. Unter Luftzufuhr wird es anschließend in einem Drehrohrofen oxidiert. Dabei entsteht Natriumchromat (Na₂CrO₄), das mit konzentrierter Schwefelsäure zu Natriumdichromat (Na₂Cr₂O₇) umgewandelt wird. Nach dem Auskristallisieren wird es mit Kohlenstoff (Koks) und Schwefel zur Reaktion gebracht. Das gebildete Oxid reduziert man mit Aluminium zu Chrom. Bei einem zweiten Verfahren nutzt man die Elektrolyse von Chromsalz-Lösungen.

Verwendung

Elementares Chrom wird zur Herstellung von eisenhaltigen Legierungen, z. B. nicht rostender Stahl - Ferrochrom (Chrom mit Eisen) benötigt. Je nach Zusammensetzung werden die Stähle Chromstahl, Chrom-Nickel- Stahl, Molybdänstahl oder Wolframstahl genannt. Als eisenfreie Legierung, z. B. mit Nickel nutzt man das Metall zum Verchromen von Bauteilen auf anderen Metallen (z. B. auf Eisen). Dadurch korrodieren diese Metallteile nicht. Für die Herstellung keramisch-metallischer Werkstoffe ist ebenfalls Chrom erforderlich.

Wichtige Verbindungen

- Chrom(III)-oxid (Cr₂O₃ - Katalysator für organische Synthesen)
- Chrompigmente (Chromat-Farben: z. B. Chromgelb, Chromorange, Chromrot, Chromgrün, Zinkgelb, Zinkgrün u. a.; Chromoxid-Farben: z. B. Chromoxidhydratgrün und Chromoxidgrün)
- Chromsalze (zum Gerben von Leder - wegen ihrer starken Giftigkeit versucht man jedoch, andere Gerbstoffe zu finden; zur Herstellung von Chromüberzügen)

Bau

Im Chromkristall herrscht Metallbindung. Im Alpha-Chrom kristallisiert das Element in einem kubisch-raumzentrierten Metallgitter.