Cromo: diferenças entre revisões
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O '''cromo'''/'''crômio'''<ref>ROCHA-FILHO, R. C.; CHAGAS, A. P. Sobre os nomes dos elementos químicos, inclusive dos transférmios. '''Quím. Nova''', São Paulo, v. 22, n. 5, 1999. Disponível em: <[[doi:10.1590/S0100-40421999000500022|http://dx.doi.org/10.1590/S0100-40421999000500022]]>. Acesso em: 10 set. 2007. doi:10.1590/S0100-40421999000500022</ref><ref>TOMA, H. E.; FERREIRA, A. M. da C.; MASSABNI, A. C. '''Nomenclatura básica de química inorgânica''': adaptação simplificada, atualizada e comentada das regras da IUPAC para a língua portuguesa (Brasil). São Paulo: Blucher, 2014. 120 p.</ref><sup> [[Português brasileiro|PB]]</sup> no [[Brasil]], ou '''cromo'''/'''crómio'''<sup>[[Português europeu|PE]]</sup> em [[Portugal]] - do [[língua grega|grego]] χρώμα, pronunciado como "chróma", significando cor, é um [[elemento químico]] de [[símbolo químico|símbolo]] '''Cr''', [[número atômico]] 24 (24 [[próton]]s e 24 [[elétron]]s) e [[massa atômica]] 52 [[unidade de massa atômica|u]], [[sólido]] em temperatura ambiente. |
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É um [[metal]] encontrado no [[Grupo da Tabela Periódica|grupo 6]] ( |
É um [[metal]] encontrado no [[Grupo da Tabela Periódica|grupo 6]] (6B) da [[Tabela Periódica|Classificação Periódica dos Elementos]], empregado especialmente em [[metalurgia]] em processos denominados [[galvanização|eletrodeposição]]. Alguns de seus [[óxido]]s e [[cromato]]s são usados como [[corante]]s. Foi descoberto em [[1797]] por [[Louis Nicolas Vauquelin]] no [[mineral]] [[crocoíta]] encontrado na [[Rússia]]. |
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== Características principais == |
== Características principais == |
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O |
O cromo é um [[metal de transição]], [[dureza|duro]], frágil, de coloração cinza semelhante ao [[aço]]. É muito resistente à [[corrosão]]. A forma oxidada trivalente é natural no meio ambiente, enquanto que as formas 0 e +6 são geralmente produzidas por processos industriais, principalmente na fabricação de ligas metálicas. |
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Seu maior [[estado de oxidação]] é +6 (hexavalente), ainda que estes compostos sejam muito [[redução|oxidantes]]. O estado mais estável é +3 (trivalente) sob condições de redução. |
Seu maior [[estado de oxidação]] é +6 (hexavalente), ainda que estes compostos sejam muito [[redução|oxidantes]]. O estado mais estável é +3 (trivalente) sob condições de redução. |
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== Aplicações == |
== Aplicações == |
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Compostos de |
Compostos de cromo são usados na produção de ferrocromo, eletroplatina, produção de pigmentos e curtimento. Os principais usos de cromo são no processamento metalúrgico de ferrocromo e outros produtos metalúrgicos, principalmente, [[aço inoxidável]], e de uma maneira bem mais secundária, no processamento de refratários de tijolos de cromo e processos químicos para produzir ácidos de cromo e cromatos. Cromatos são usados na oxidação de vários materiais orgânicos, na purificação de químicos, na oxidação inorgânica, e na produção de pigmentos. Uma grande porcentagem de ácido crômico é usado em revestimentos.<ref name="Chromium. World Health Organization 1988">International programme on chemical safety. Environmental health criteria 61. Chromium. World Health Organization. Geneva, 1988.</ref> |
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* O |
* O cromo é empregado principalmente em [[metalurgia]] para aumentar a resistência à [[corrosão]] e dar um acabamento brilhante. |
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** Em [[liga metálica|ligas metálicas]]. O [[aço inoxidável]], por exemplo, apresenta quantidades acima de 11% de |
** Em [[liga metálica|ligas metálicas]]. O [[aço inoxidável]], por exemplo, apresenta quantidades acima de 11% de cromo. |
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** Em processos de [[Galvanização|cromagem]] que é depositar sobre uma peça uma capa protetora de |
** Em processos de [[Galvanização|cromagem]] que é depositar sobre uma peça uma capa protetora de cromo através da eletrodeposição. Também é utilizado em anodizado de [[alumínio]]. |
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* Seus [[cromato]]s e [[óxido]]s são empregados em [[corante]]s e [[pintura]]s. Em geral, seus [[sal|sais]] são empregados, devido às suas cores variadas, como [[mordente]]s. |
* Seus [[cromato]]s e [[óxido]]s são empregados em [[corante]]s e [[pintura]]s. Em geral, seus [[sal|sais]] são empregados, devido às suas cores variadas, como [[mordente]]s. |
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* O [[cromato|dicromato]] de [[potássio]] (K<sub>2</sub>Cr<sub>2</sub>O<sub>7</sub>) é um [[reatividade|reativo químico]] usado para a limpeza de materiais de [[vidro]] de [[laboratório]] e em [[análise volumétrica|análises volumétricas]]. |
* O [[cromato|dicromato]] de [[potássio]] (K<sub>2</sub>Cr<sub>2</sub>O<sub>7</sub>) é um [[reatividade|reativo químico]] usado para a limpeza de materiais de [[vidro]] de [[laboratório]] e em [[análise volumétrica|análises volumétricas]]. |
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* É comum o uso do |
* É comum o uso do cromo e de alguns de seus [[óxido]]s como [[catalisador]]es, por exemplo, na síntese do [[amoníaco]] (NH<sub>3</sub>). |
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* O [[mineral]] [[cromita]] (Cr<sub>2</sub>O<sub>3</sub>·FeO) é empregado em moldes para a fabricação de ladrilhos, geralmente [[material refratário|materiais refratários]]. Entretanto, uma grande parte de cromita é empregada para obter o |
* O [[mineral]] [[cromita]] (Cr<sub>2</sub>O<sub>3</sub>·FeO) é empregado em moldes para a fabricação de ladrilhos, geralmente [[material refratário|materiais refratários]]. Entretanto, uma grande parte de cromita é empregada para obter o cromo ou em [[liga metálica|ligas metálicas]]. |
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* No curtimento de [[couro]]s é comum empregar o denominado "curtido ao cromo", sendo este o produto de maior consumo na curtição de couros e peles, consistindo em utilizar o hidroxis[[sulfato]] de |
* No curtimento de [[couro]]s é comum empregar o denominado "curtido ao cromo", sendo este o produto de maior consumo na curtição de couros e peles, consistindo em utilizar o hidroxis[[sulfato]] de cromo(III) (CrOHSO<sub>4</sub>). |
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* Para preservar a [[Madeira (material)|madeira]] costuma-se utilizar substâncias químicas que se fixam a ela, protegendo-a. Entre essas substâncias, aquela usada para proteger a madeira é o óxido de |
* Para preservar a [[Madeira (material)|madeira]] costuma-se utilizar substâncias químicas que se fixam a ela, protegendo-a. Entre essas substâncias, aquela usada para proteger a madeira é o óxido de cromo(VI) (CrO<sub>3</sub>). |
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* Quando no [[coríndon]] (α-Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>) se substituem alguns íons de [[alumínio]] por íons de |
* Quando no [[coríndon]] (α-Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>) se substituem alguns íons de [[alumínio]] por íons de cromo, obtém-se o [[rubi]]. O rubi pode ser empregado, por exemplo, em [[laser]]es. |
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* O [[óxido|dióxido]] de |
* O [[óxido|dióxido]] de cromo (CrO<sub>2</sub>) é usado para a produção do material magnético empregado em fitas-cassetes para gravação de som, produzindo melhores resultados do que aquelas com óxido de [[ferro]] (Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>) devido à sua maior [[coercitividade]]. |
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== História == |
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Em [[1770]], [[Peter Simon Pallas]] escavou no mesmo lugar e encontrou o mineral, verificando ser muito útil, devido às suas propriedades, como pigmento, em pinturas. Essa aplicação como pigmento difundiu-se rapidamente. |
Em [[1770]], [[Peter Simon Pallas]] escavou no mesmo lugar e encontrou o mineral, verificando ser muito útil, devido às suas propriedades, como pigmento, em pinturas. Essa aplicação como pigmento difundiu-se rapidamente. |
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Em [[1797]], [[Louis Nicolas Vauquelin]] recebeu amostras desse material. Foi capaz de, a partir dele, produzir o óxido de |
Em [[1797]], [[Louis Nicolas Vauquelin]] recebeu amostras desse material. Foi capaz de, a partir dele, produzir o óxido de cromo (CrO<sub>3</sub>) misturando crocoíta com [[ácido clorídrico]] (HCl). |
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Em [[1798]], descobriu que se podia isolar o |
Em [[1798]], descobriu que se podia isolar o cromo aquecendo o óxido em um forno de [[carvão]]. Também se pôde detectar traços de cromo em pedras preciosas, como por exemplo, em [[rubi]]s e [[esmeralda]]s. Denominou o elemento de cromo (do grego "chroma", que significa "cor") devido às diferentes colorações que apresentam os compostos desse elemento. |
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O |
O cromo foi empregado principalmente como corante em pinturas. No final do [[século XIX]] começou a ser utilizado como aditivo em aço. Atualmente, em torno de 85% do cromo consumido é utilizado em [[liga metálica|ligas metálicas]]. |
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== Compostos == |
== Compostos == |
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O |
O cromo, por mais que seja um mineral essencial ao homem, também pode ser tóxico, isso depende da forma como ele é encontrado, ou seja, sua forma de oxidação. As formas oxidadas encontradas são: cromo(0), cromo(III) e cromo(VI). O cromo(III) é natural no meio ambiente, o cromo(VI) e cromo(0) são geralmente produzidos por processos industriais, principalmente, na fabricação de ligas metálicas. |
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O estado trivalente (Cr<sup>3+</sup>) é a forma mais estável sob condições de redução. O |
O estado trivalente (Cr<sup>3+</sup>) é a forma mais estável sob condições de redução. O cromo na sua forma hexavalente representa o estado mais estável do elemento depois do trivalente. O óxido de cromo(VI) tem caráter ácido e dele deriva o ácido crômico originando ácidos policrômicos<ref>Barros & Aguiar</ref>. |
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O dicromato de potássio é um oxidante enérgico utilizado para limpeza de materiais de vidro de laboratório, eliminando qualquer tipo de resto orgânico que possa conter. O "verde de |
O dicromato de potássio é um oxidante enérgico utilizado para limpeza de materiais de vidro de laboratório, eliminando qualquer tipo de resto orgânico que possa conter. O "verde de cromo" [óxido de cromo(III), Cr<sub>2</sub>O<sub>3</sub>] é um pigmento empregado em pinturas esmaltadas e na coloração de vidros. O "amarelo de cromo" [cromato de chumbo(II), PbCrO<sub>4</sub>] também é usado como pigmento. |
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Não é encontrado na natureza o ácido crômico e nem o dicrômico, porém os seus ânions são encontrados numa ampla variedade de compostos. O trióxido de |
Não é encontrado na natureza o ácido crômico e nem o dicrômico, porém os seus ânions são encontrados numa ampla variedade de compostos. O trióxido de cromo, CrO<sub>3</sub>, que deveria ser o anidrido do ácido crômico, é vendido comercialmente como "ácido crômico". O dicromato de amônio [(NH<sub>4</sub>)<sub>2</sub>Cr<sub>2</sub>O<sub>7</sub>] é o principal material que é expelido dos vulcões em erupção. É um sólido alaranjado. |
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== Papel biológico == |
== Papel biológico == |
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Em princípio, considera-se o |
Em princípio, considera-se o cromo (em seu estado de oxidação +3) um [[elemento químico essencial]], ainda que não se conheça com exatidão suas funções. Parece participar do [[metabolismo]] dos [[lipídio]]s e dos [[hidrato de carbono|hidratos de carbono]], assim como em outras funções biológicas. |
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Tem-se observado que alguns dos complexos do |
Tem-se observado que alguns dos complexos do cromo parecem participar da potencialização da ação da [[insulina]], sendo, por isso, denominado de "fator de tolerância à glicose" devido à relação com a atuação da insulina. A ausência de cromo provoca intolerância à glicose e, como consequência, o aparecimento de diversos distúrbios. |
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Até hoje não foi encontrada nenhuma [[metaloproteína]] com atividade biológica que contenha |
Até hoje não foi encontrada nenhuma [[proteína|metaloproteína]] com atividade biológica que contenha cromo, por isso ainda não se pode explicar como atua. |
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A sua carência nos seres humanos pode causar ansiedade, fadiga e problemas de crescimento. Em contraposição, o seu excesso (em nível de nutriente) pode causar dermatites, úlcera, problemas renais e [[fígado|hepáticos]].<ref>ANDERSON, R. A. Chromium metabolism and its role in disease processes in man. '''Clin. Physiol. Biochem.''', Basel, v. 4, n. 1, p. 31-41, 1986.</ref><ref>MERTZ, W. Chromium in human nutrition: a review. '''J. Nutr.''', Philadelphia, v. 123, n. 4, p.626-633, Apr. 1993. Disponível em: <http://jn.nutrition.org/cgi/reprint/123/4/626.pdf>. Acesso em: 5 jul. 2009.</ref> |
A sua carência nos seres humanos pode causar ansiedade, fadiga e problemas de crescimento. Em contraposição, o seu excesso (em nível de nutriente) pode causar dermatites, úlcera, problemas renais e [[fígado|hepáticos]].<ref>ANDERSON, R. A. Chromium metabolism and its role in disease processes in man. '''Clin. Physiol. Biochem.''', Basel, v. 4, n. 1, p. 31-41, 1986.</ref><ref>MERTZ, W. Chromium in human nutrition: a review. '''J. Nutr.''', Philadelphia, v. 123, n. 4, p.626-633, Apr. 1993. Disponível em: <http://jn.nutrition.org/cgi/reprint/123/4/626.pdf>. Acesso em: 5 jul. 2009.</ref> |
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Por outro lado, os compostos de |
Por outro lado, os compostos de cromo no estado de oxidação +6 são muito oxidantes e são [[câncer|cancerígenos]], com altos riscos de câncer de pulmão e nasossinusal, principalmente em pessoas frequentemente expostas. Entretanto, não há casos comprovados de câncer para a exposição ao cromo metálico sozinho. |
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O sistema respiratório absorve rapidamente a forma oxidada hexavalente, proveniente de soldagens e aerossóis, podendo acarretar em efeitos adversos ao próprio sistema respiratório, mucosas e pele, além de também exercer efeito negativo, em menor grau, nos rins humanos. |
O sistema respiratório absorve rapidamente a forma oxidada hexavalente, proveniente de soldagens e aerossóis, podendo acarretar em efeitos adversos ao próprio sistema respiratório, mucosas e pele, além de também exercer efeito negativo, em menor grau, nos rins humanos. |
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== Abundância e obtenção == |
== Abundância e obtenção == |
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Níveis naturais em águas não |
Níveis naturais em águas não-contaminadas variam entre 1 µg a alguns µg/litro. A concentração do cromo nas rochas varia de 5 mg/kg (rochas graníticas) a 1800 mg/kg (rochas ultramáficas/básicas). Os depósitos mais importantes de cromo na Terra possuem esse elemento no estado elementar ou na forma trivalente. Na maioria dos solos, o cromo ocorre em baixas concentrações (2-60 mg/kg), mas valores de aproximadamente 4 g/kg já foram vistos em solos não-contaminados. Quase todo o cromo hexavalente do ambiente se origina de atividades antrópicas. É derivado da oxidação industrial de depósitos de cromo e da combustão de combustíveis fósseis, madeira e papel.<ref name="Chromium. World Health Organization 1988"/> |
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Obtém-se |
Obtém-se cromo a partir da [[cromita]] (FeCr<sub>2</sub>O<sub>4</sub>). O cromo é obtido comercialmente aquecendo a cromita em presença de [[alumínio]] ou [[silício]] mediante o processo de [[redução]]. Aproximadamente metade da produção mundial de cromita é extraída na [[África do Sul]]. Também obtém-se em grandes quantidades no [[Cazaquistão]], [[Índia]] e [[Turquia]]. |
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Os depósitos ainda não explorados são abundantes, porém estão concentrados no Cazaquistão e no sul da África. |
Os depósitos ainda não explorados são abundantes, porém estão concentrados no Cazaquistão e no sul da África. |
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Em 2000 foram produzidas aproximadamente 15 milhões de toneladas de cromita, da qual a maior parte destina-se ao uso em ligas metálicas (cerca de 70%) como, por exemplo, para a obtenção do [[ferrocromo]], que é uma liga metálica de |
Em 2000 foram produzidas aproximadamente 15 milhões de toneladas de cromita, da qual a maior parte destina-se ao uso em ligas metálicas (cerca de 70%) como, por exemplo, para a obtenção do [[ferrocromo]], que é uma liga metálica de cromo e [[ferro]] com um pouco de [[carbono]]. Outra parte (cerca de 15%) emprega-se diretamente como material refratário e o restante, na indústria química para a obtenção de diferentes compostos de cromo. |
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Foram descobertos alguns depósitos de |
Foram descobertos alguns depósitos de cromo metálico, embora de pequenas quantidades. Numa mina [[Rússia|russa]] (Udachnaya) produzem-se amostras do metal devido ao ambiente redutor, que facilita a produção de [[diamante]]s e cromo elementar. |
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|+ Produção mundial em 2019, em mil toneladas por ano |
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| align="right" | || {{BRA}} || align="right" | 200 <ref>[https://www.gov.br/anm/pt-br/centrais-de-conteudo/publicacoes/serie-estatisticas-e-economia-mineral/anuario-mineral/anuario-mineral-brasileiro Anuario Mineral Brasileiro]</ref> |
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Fonte: [https://pubs.usgs.gov/periodicals/mcs2021/mcs2021-chromium.pdf USGS].</small> |
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== Isótopos == |
== Isótopos == |
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São encontrados três [[isótopo]]s estáveis na natureza: |
São encontrados três [[isótopo]]s estáveis na natureza: cromo-52, cromo-53 e cromo-54. O mais abundante é o cromo-52 (83,789%). Estão caracterizados 19 [[radioisótopo]]s, sendo o mais estável o cromo-50 com [[meia-vida]] superior a 1,8 x 10<sup>17</sup> anos, seguido do cromo-51 com meia-vida de 27,7025 dias. Os demais têm meia-vida de menos de 24 horas, e, dentre esses, a maioria com menos de um minuto. Esse elemento também tem dois [[isomeria nuclear|meta-estados]]. |
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O |
O cromo-53 é um [[produto de decaimento|produto do decaimento]] radioativo do [[manganês]]-53. Os conteúdos isotópicos no cromo estão relacionados com os do manganês, o que se aplica em [[geologia]]. As relações isotópicas de Mn-Cr reforçam a evidência de alumínio-26 e paládio-107 na origem do [[sistema solar]]. As variações nas relações de cromo-53/cromo-52 e Mn/Cr em alguns [[meteorito]]s indicam uma relação inicial de <sup>53</sup>Mn/<sup>55</sup>Mn, sugerindo que as relações isotópicas Mn-Cr resultam do decaimento ''in situ'' de <sup>53</sup>Mn em corpos planetários diferenciados. Portanto, o <sup>53</sup>Cr fornece evidência adicional de processos [[fusão nuclear|nucleossintéticos]] anteriores à formação do sistema solar. |
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O [[massa atómica|peso atómico]] dos isótopos do |
O [[massa atómica|peso atómico]] dos isótopos do cromo varia de 43 [[unidade de massa atómica|u]] (cromo-43) até 67 u (cromo-67). O principal [[modo de decaimento]] antes do isótopo estável mais abundante, o cromo-52, é a [[captura eletrônica]], enquanto que, nos posteriores a aquele, é a [[emissão beta|desintegração beta]]. |
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== Precauções == |
== Precauções == |
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Geralmente, não se considera que o |
Geralmente, não se considera que o cromo metálico e os compostos de cromo(III) sejam, especialmente, um risco para a saúde. Trata-se de um [[elemento químico essencial|elemento essencial]] para o ser humano, porém em altas concentrações é [[veneno|toxico]]. |
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Os compostos de |
Os compostos de cromo(VI) são tóxicos quando ingeridos, sendo a dose letal de alguns gramas. Em níveis não letais, o cromo(VI) (cromo hexavalente) é altamente [[câncer|carcinógeno]]. A maioria dos compostos de cromo(VI) irritam os [[olho]]s, a [[pele]] e as [[mucosa]]s. A exposição crônica a compostos de cromo(VI) pode provocar danos permanentes nos olhos. |
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A [[OMS|Organização Mundial da Saúde]] (OMS) recomenda desde [[1958]] uma concentração máxima de 0,05 mg/litro de |
A [[OMS|Organização Mundial da Saúde]] (OMS) recomenda desde [[1958]] uma concentração máxima de 0,05 mg/litro de cromo(VI) na água de consumo. Este valor está sendo revisado, havendo novos estudos sobre os seus efeitos a saúde. |
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{{Referências}} |
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== Ligações externas == |
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[[Categoria:Palavras que diferem em versões da língua portuguesa]] |
[[Categoria:Palavras que diferem em versões da língua portuguesa]] |
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[[Categoria:Metais de transição]] |
Edição atual tal como às 15h40min de 18 de agosto de 2024
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Aparência | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
prateado metálico Cristais de cromo de alta pureza (99,999%), produzidos por reação química de transporte através da decomposição de iodetos de cromo, e um cubo de cromo de alta pureza (99,95%) de 1 cm3 para comparação. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Informações gerais | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Nome, símbolo, número | Cromo, Cr, 24 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Série química | Metal de transição | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Grupo, período, bloco | 6 (VIB), 4, d | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Densidade, dureza | 7200 kg/m3, 8,5 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Propriedade atómicas | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Massa atómica | 51,9961(6) u | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Raio atómico (calculado) | 140 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Raio covalente | 127 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Configuração electrónica | [Ar] 3d5 4s1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Elétrons (por nível de energia) | 2, 8, 13, 1 (ver imagem) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Estado(s) de oxidação | 6, 5, 4, 3, 2, 1, -1, -2 (ácido forte) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Estrutura cristalina | cúbico de corpo centrado | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Propriedades físicas | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Estado da matéria | sólido | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ponto de fusão | 2180 K | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ponto de ebulição | 2944 K | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Entalpia de fusão | 21 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Entalpia de vaporização | 339,5 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Volume molar | 7,23 ×10−6 m3/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Pressão de vapor | 1 Pa a 1656 K | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Velocidade do som | 5940 m/s a 20 °C | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Classe magnética | paramagnético | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Diversos | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Eletronegatividade (Pauling) | 1,66 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Condutividade térmica | 93,7 W/(m·K) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1.º Potencial de ionização | 652,9 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2.º Potencial de ionização | 1590,6 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3.º Potencial de ionização | 2987 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
4.º Potencial de ionização | 4743 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
5.º Potencial de ionização | 6702 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
6.º Potencial de ionização | 8744,9 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Isótopos mais estáveis | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Unidades do SI & CNTP, salvo indicação contrária. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
O cromo/crômio[1][2] PB no Brasil, ou cromo/crómioPE em Portugal - do grego χρώμα, pronunciado como "chróma", significando cor, é um elemento químico de símbolo Cr, número atômico 24 (24 prótons e 24 elétrons) e massa atômica 52 u, sólido em temperatura ambiente.
É um metal encontrado no grupo 6 (6B) da Classificação Periódica dos Elementos, empregado especialmente em metalurgia em processos denominados eletrodeposição. Alguns de seus óxidos e cromatos são usados como corantes. Foi descoberto em 1797 por Louis Nicolas Vauquelin no mineral crocoíta encontrado na Rússia.
Características principais
[editar | editar código-fonte]O cromo é um metal de transição, duro, frágil, de coloração cinza semelhante ao aço. É muito resistente à corrosão. A forma oxidada trivalente é natural no meio ambiente, enquanto que as formas 0 e +6 são geralmente produzidas por processos industriais, principalmente na fabricação de ligas metálicas.
Seu maior estado de oxidação é +6 (hexavalente), ainda que estes compostos sejam muito oxidantes. O estado mais estável é +3 (trivalente) sob condições de redução.
Aplicações
[editar | editar código-fonte]Compostos de cromo são usados na produção de ferrocromo, eletroplatina, produção de pigmentos e curtimento. Os principais usos de cromo são no processamento metalúrgico de ferrocromo e outros produtos metalúrgicos, principalmente, aço inoxidável, e de uma maneira bem mais secundária, no processamento de refratários de tijolos de cromo e processos químicos para produzir ácidos de cromo e cromatos. Cromatos são usados na oxidação de vários materiais orgânicos, na purificação de químicos, na oxidação inorgânica, e na produção de pigmentos. Uma grande porcentagem de ácido crômico é usado em revestimentos.[3]
- O cromo é empregado principalmente em metalurgia para aumentar a resistência à corrosão e dar um acabamento brilhante.
- Em ligas metálicas. O aço inoxidável, por exemplo, apresenta quantidades acima de 11% de cromo.
- Em processos de cromagem que é depositar sobre uma peça uma capa protetora de cromo através da eletrodeposição. Também é utilizado em anodizado de alumínio.
- Seus cromatos e óxidos são empregados em corantes e pinturas. Em geral, seus sais são empregados, devido às suas cores variadas, como mordentes.
- O dicromato de potássio (K2Cr2O7) é um reativo químico usado para a limpeza de materiais de vidro de laboratório e em análises volumétricas.
- É comum o uso do cromo e de alguns de seus óxidos como catalisadores, por exemplo, na síntese do amoníaco (NH3).
- O mineral cromita (Cr2O3·FeO) é empregado em moldes para a fabricação de ladrilhos, geralmente materiais refratários. Entretanto, uma grande parte de cromita é empregada para obter o cromo ou em ligas metálicas.
- No curtimento de couros é comum empregar o denominado "curtido ao cromo", sendo este o produto de maior consumo na curtição de couros e peles, consistindo em utilizar o hidroxissulfato de cromo(III) (CrOHSO4).
- Para preservar a madeira costuma-se utilizar substâncias químicas que se fixam a ela, protegendo-a. Entre essas substâncias, aquela usada para proteger a madeira é o óxido de cromo(VI) (CrO3).
- Quando no coríndon (α-Al2O3) se substituem alguns íons de alumínio por íons de cromo, obtém-se o rubi. O rubi pode ser empregado, por exemplo, em laseres.
- O dióxido de cromo (CrO2) é usado para a produção do material magnético empregado em fitas-cassetes para gravação de som, produzindo melhores resultados do que aquelas com óxido de ferro (Fe2O3) devido à sua maior coercitividade.
História
[editar | editar código-fonte]Em 1761, Johann Gottlob Lehmann encontrou nos Urais (Rússia) um mineral de cor laranja avermelhada que denominou de "chumbo vermelho da Sibéria". Esse mineral era a crocoíta (PbCrO4), e acreditou-se, na época, que era um composto de chumbo com selênio e ferro.
Em 1770, Peter Simon Pallas escavou no mesmo lugar e encontrou o mineral, verificando ser muito útil, devido às suas propriedades, como pigmento, em pinturas. Essa aplicação como pigmento difundiu-se rapidamente.
Em 1797, Louis Nicolas Vauquelin recebeu amostras desse material. Foi capaz de, a partir dele, produzir o óxido de cromo (CrO3) misturando crocoíta com ácido clorídrico (HCl).
Em 1798, descobriu que se podia isolar o cromo aquecendo o óxido em um forno de carvão. Também se pôde detectar traços de cromo em pedras preciosas, como por exemplo, em rubis e esmeraldas. Denominou o elemento de cromo (do grego "chroma", que significa "cor") devido às diferentes colorações que apresentam os compostos desse elemento.
O cromo foi empregado principalmente como corante em pinturas. No final do século XIX começou a ser utilizado como aditivo em aço. Atualmente, em torno de 85% do cromo consumido é utilizado em ligas metálicas.
Compostos
[editar | editar código-fonte]O cromo, por mais que seja um mineral essencial ao homem, também pode ser tóxico, isso depende da forma como ele é encontrado, ou seja, sua forma de oxidação. As formas oxidadas encontradas são: cromo(0), cromo(III) e cromo(VI). O cromo(III) é natural no meio ambiente, o cromo(VI) e cromo(0) são geralmente produzidos por processos industriais, principalmente, na fabricação de ligas metálicas.
O estado trivalente (Cr3+) é a forma mais estável sob condições de redução. O cromo na sua forma hexavalente representa o estado mais estável do elemento depois do trivalente. O óxido de cromo(VI) tem caráter ácido e dele deriva o ácido crômico originando ácidos policrômicos[4].
O dicromato de potássio é um oxidante enérgico utilizado para limpeza de materiais de vidro de laboratório, eliminando qualquer tipo de resto orgânico que possa conter. O "verde de cromo" [óxido de cromo(III), Cr2O3] é um pigmento empregado em pinturas esmaltadas e na coloração de vidros. O "amarelo de cromo" [cromato de chumbo(II), PbCrO4] também é usado como pigmento.
Não é encontrado na natureza o ácido crômico e nem o dicrômico, porém os seus ânions são encontrados numa ampla variedade de compostos. O trióxido de cromo, CrO3, que deveria ser o anidrido do ácido crômico, é vendido comercialmente como "ácido crômico". O dicromato de amônio [(NH4)2Cr2O7] é o principal material que é expelido dos vulcões em erupção. É um sólido alaranjado.
Papel biológico
[editar | editar código-fonte]Em princípio, considera-se o cromo (em seu estado de oxidação +3) um elemento químico essencial, ainda que não se conheça com exatidão suas funções. Parece participar do metabolismo dos lipídios e dos hidratos de carbono, assim como em outras funções biológicas.
Tem-se observado que alguns dos complexos do cromo parecem participar da potencialização da ação da insulina, sendo, por isso, denominado de "fator de tolerância à glicose" devido à relação com a atuação da insulina. A ausência de cromo provoca intolerância à glicose e, como consequência, o aparecimento de diversos distúrbios.
Até hoje não foi encontrada nenhuma metaloproteína com atividade biológica que contenha cromo, por isso ainda não se pode explicar como atua.
A sua carência nos seres humanos pode causar ansiedade, fadiga e problemas de crescimento. Em contraposição, o seu excesso (em nível de nutriente) pode causar dermatites, úlcera, problemas renais e hepáticos.[5][6]
Por outro lado, os compostos de cromo no estado de oxidação +6 são muito oxidantes e são cancerígenos, com altos riscos de câncer de pulmão e nasossinusal, principalmente em pessoas frequentemente expostas. Entretanto, não há casos comprovados de câncer para a exposição ao cromo metálico sozinho.
O sistema respiratório absorve rapidamente a forma oxidada hexavalente, proveniente de soldagens e aerossóis, podendo acarretar em efeitos adversos ao próprio sistema respiratório, mucosas e pele, além de também exercer efeito negativo, em menor grau, nos rins humanos.
Dentre as formas oxidadas,a trivalente é a menos tóxica.
Abundância e obtenção
[editar | editar código-fonte]Níveis naturais em águas não-contaminadas variam entre 1 µg a alguns µg/litro. A concentração do cromo nas rochas varia de 5 mg/kg (rochas graníticas) a 1800 mg/kg (rochas ultramáficas/básicas). Os depósitos mais importantes de cromo na Terra possuem esse elemento no estado elementar ou na forma trivalente. Na maioria dos solos, o cromo ocorre em baixas concentrações (2-60 mg/kg), mas valores de aproximadamente 4 g/kg já foram vistos em solos não-contaminados. Quase todo o cromo hexavalente do ambiente se origina de atividades antrópicas. É derivado da oxidação industrial de depósitos de cromo e da combustão de combustíveis fósseis, madeira e papel.[3]
Obtém-se cromo a partir da cromita (FeCr2O4). O cromo é obtido comercialmente aquecendo a cromita em presença de alumínio ou silício mediante o processo de redução. Aproximadamente metade da produção mundial de cromita é extraída na África do Sul. Também obtém-se em grandes quantidades no Cazaquistão, Índia e Turquia.
Os depósitos ainda não explorados são abundantes, porém estão concentrados no Cazaquistão e no sul da África.
Em 2000 foram produzidas aproximadamente 15 milhões de toneladas de cromita, da qual a maior parte destina-se ao uso em ligas metálicas (cerca de 70%) como, por exemplo, para a obtenção do ferrocromo, que é uma liga metálica de cromo e ferro com um pouco de carbono. Outra parte (cerca de 15%) emprega-se diretamente como material refratário e o restante, na indústria química para a obtenção de diferentes compostos de cromo.
Foram descobertos alguns depósitos de cromo metálico, embora de pequenas quantidades. Numa mina russa (Udachnaya) produzem-se amostras do metal devido ao ambiente redutor, que facilita a produção de diamantes e cromo elementar.
Isótopos
[editar | editar código-fonte]São encontrados três isótopos estáveis na natureza: cromo-52, cromo-53 e cromo-54. O mais abundante é o cromo-52 (83,789%). Estão caracterizados 19 radioisótopos, sendo o mais estável o cromo-50 com meia-vida superior a 1,8 x 1017 anos, seguido do cromo-51 com meia-vida de 27,7025 dias. Os demais têm meia-vida de menos de 24 horas, e, dentre esses, a maioria com menos de um minuto. Esse elemento também tem dois meta-estados.
O cromo-53 é um produto do decaimento radioativo do manganês-53. Os conteúdos isotópicos no cromo estão relacionados com os do manganês, o que se aplica em geologia. As relações isotópicas de Mn-Cr reforçam a evidência de alumínio-26 e paládio-107 na origem do sistema solar. As variações nas relações de cromo-53/cromo-52 e Mn/Cr em alguns meteoritos indicam uma relação inicial de 53Mn/55Mn, sugerindo que as relações isotópicas Mn-Cr resultam do decaimento in situ de 53Mn em corpos planetários diferenciados. Portanto, o 53Cr fornece evidência adicional de processos nucleossintéticos anteriores à formação do sistema solar.
O peso atómico dos isótopos do cromo varia de 43 u (cromo-43) até 67 u (cromo-67). O principal modo de decaimento antes do isótopo estável mais abundante, o cromo-52, é a captura eletrônica, enquanto que, nos posteriores a aquele, é a desintegração beta.
Precauções
[editar | editar código-fonte]Geralmente, não se considera que o cromo metálico e os compostos de cromo(III) sejam, especialmente, um risco para a saúde. Trata-se de um elemento essencial para o ser humano, porém em altas concentrações é toxico.
Os compostos de cromo(VI) são tóxicos quando ingeridos, sendo a dose letal de alguns gramas. Em níveis não letais, o cromo(VI) (cromo hexavalente) é altamente carcinógeno. A maioria dos compostos de cromo(VI) irritam os olhos, a pele e as mucosas. A exposição crônica a compostos de cromo(VI) pode provocar danos permanentes nos olhos.
A Organização Mundial da Saúde (OMS) recomenda desde 1958 uma concentração máxima de 0,05 mg/litro de cromo(VI) na água de consumo. Este valor está sendo revisado, havendo novos estudos sobre os seus efeitos a saúde.
Referências
- ↑ ROCHA-FILHO, R. C.; CHAGAS, A. P. Sobre os nomes dos elementos químicos, inclusive dos transférmios. Quím. Nova, São Paulo, v. 22, n. 5, 1999. Disponível em: <http://dx.doi.org/10.1590/S0100-40421999000500022>. Acesso em: 10 set. 2007. doi:10.1590/S0100-40421999000500022
- ↑ TOMA, H. E.; FERREIRA, A. M. da C.; MASSABNI, A. C. Nomenclatura básica de química inorgânica: adaptação simplificada, atualizada e comentada das regras da IUPAC para a língua portuguesa (Brasil). São Paulo: Blucher, 2014. 120 p.
- ↑ a b International programme on chemical safety. Environmental health criteria 61. Chromium. World Health Organization. Geneva, 1988.
- ↑ Barros & Aguiar
- ↑ ANDERSON, R. A. Chromium metabolism and its role in disease processes in man. Clin. Physiol. Biochem., Basel, v. 4, n. 1, p. 31-41, 1986.
- ↑ MERTZ, W. Chromium in human nutrition: a review. J. Nutr., Philadelphia, v. 123, n. 4, p.626-633, Apr. 1993. Disponível em: <http://jn.nutrition.org/cgi/reprint/123/4/626.pdf>. Acesso em: 5 jul. 2009.
Ligações externas
[editar | editar código-fonte]- «WebElements.com - Chromium» (em inglês)
- «EnvironmentalChemistry.com - Chromium» (em inglês)
- «It's Elemental - The Element Chromium» (em inglês)