| Symbool | Cr |
|---|---|
| Atoomnummer | 24 |
| Atoommassa | 51,996 u |
| Categorie | Overgangsmetaal |
| Groep | 6 |
| Periode | 4 |
| Blok | d-blok |
| Fase bij 20 °C | vast |
| Smeltpunt | 1907 °C |
| Kookpunt | 2671 °C |
| Dichtheid | 7,19 g/cm³ |
| Elektronenconfiguratie | [Ar] 3d5 4s1 |
| Elektronen per schil | 2, 8, 13, 1 |
| Elektronegativiteit (Pauling) | 1,66 |
| Oxidatiegetallen | +3, +6 (ook +2) |
| Ontdekt | 1797 door Louis-Nicolas Vauquelin |
| Engelse naam | Chromium |
Eigenschappen van chroom
Chroom is het hardste zuivere metaal en heeft een hoge glans die nauwelijks dof wordt. Het smelt bij 1907 °C. Aan de lucht vormt chroom een flinterdun, onzichtbaar laagje chroom(III)oxide dat het metaal passiveert en bestand maakt tegen corrosie; dezelfde laag beschermt ook roestvrij staal en herstelt zich vanzelf na krassen. De elektronenconfiguratie [Ar] 3d5 4s1 is een bekende uitzondering op de opvulvolgorde, omdat een halfgevulde d-subschil extra stabiel is. De belangrijkste oxidatiegetallen zijn +3 en +6. Chroom(III)verbindingen zijn meestal groen of paars en relatief onschadelijk; chroom(III) is voor de mens zelfs een sporenelement. Chroom(VI), zoals in gele chromaten en oranje dichromaten, is een sterke oxidator en zeer giftig. Chroom is bij kamertemperatuur antiferromagnetisch, een ongewone vorm van magnetisme. Er zijn vier stabiele isotopen, waarvan chroom-52 verreweg de belangrijkste is.
Naam. De naam komt van het Griekse ‘chroma’ (kleur), omdat chroomverbindingen opvallend veel verschillende kleuren hebben.
Atoombouw en plaats in het periodiek systeem
Chroom staat in periode 4 en groep 6 van het periodiek systeem, in het d-blok.
Een neutraal atoom heeft 24 protonen in de kern en 24 elektronen, verdeeld over 4 schillen: 2, 8, 13, 1. Het periodenummer (4) is gelijk aan het aantal schillen.
Buren in het systeem: links/ervoor: Vanadium (V, 23); rechts/erna: Mangaan (Mn, 25); eronder in dezelfde groep: Molybdeen (Mo).
Andere elementen in groep 6: Molybdeen, Wolfraam, Seaborgium.
Voorkomen
Chroom komt in de natuur bijna uitsluitend voor in het mineraal chromiet (FeCr2O4), dat in donkere gesteenten uit de aardmantel zit. Zuid-Afrika levert verreweg het meeste chromiet, gevolgd door Kazachstan, Turkije en India. Het grootste deel van het erts wordt in elektrische ovens met cokes omgezet in ferrochroom, een ijzer-chroomlegering die direct naar de roestvrijstaalindustrie gaat. Zuiver chroom wordt gemaakt door chroom(III)oxide met aluminium te reduceren of via elektrolyse. In kleine hoeveelheden komt chroom voor in edelstenen: in robijn vervangt het aluminium in korund, in smaragd zit het in beril.
Toepassingen
- Roestvrij staal (rvs) bevat meestal 18 procent chroom en wordt gebruikt voor bestek, aanrechten, medische instrumenten en gebouwen.
- Verchromen geeft kranen, deurklinken, motoren en auto-onderdelen een harde, glanzende en corrosiebestendige laag.
- Chroomzouten worden gebruikt bij het looien van leer; het meeste leer ter wereld is chroomgelooid.
- Superlegeringen met chroom en nikkel zijn bestand tegen hitte in straalmotoren en gasturbines.
- Chroomoxidegroen is een stabiel pigment voor verf, keramiek en zelfs het groen van bankbiljetten.
- Vuurvaste stenen van chromiet bekleden ovens in de staal- en glasindustrie.
Veelgestelde vragen
Waarom roest roestvrij staal niet?
Roestvrij staal bevat minstens 10,5 procent chroom. Aan de lucht vormt dat chroom een onzichtbaar dun laagje chroomoxide op het oppervlak, dat het ijzer eronder afschermt van zuurstof en water. Raakt het laagje beschadigd, dan herstelt het zich vanzelf. In zout of zuur water kan rvs wel aangetast worden.
Is chroom giftig?
Dat hangt af van de vorm. Metallisch chroom, zoals op een kraan, is onschadelijk. Chroom(III) is in kleine hoeveelheden zelfs nodig voor de suikerstofwisseling. Chroom(VI)verbindingen daarentegen zijn zeer giftig en kankerverwekkend. Ze kwamen onder meer vrij bij oude verchroomprocessen en in sommige verfsoorten.
Is chroom magnetisch?
Chroom wordt niet door een magneet aangetrokken. Het is antiferromagnetisch: de magnetische momenten van naburige atomen wijzen precies tegengesteld en heffen elkaar op. Roestvrij staal met veel chroom en nikkel is daardoor vaak ook niet magnetisch, al zijn er rvs-soorten die wel aan een magneet blijven plakken.