Chrome (chimie)

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Chrome

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Informations générales
Nom, Symbole, Numéro Chrome, Cr, 24
Série chimique Métal de transition
Groupe, Période, Bloc 6, 4, d
Masse volumique 7140 kg/m3
Couleur Blanc-argenté
N° CAS 7440-47-3
N° EINECS 231-157-5
Propriétés atomiques
Masse atomique 51,996 1 u
Rayon atomique (calc) 140 (166) pm
Rayon de covalence 127 pm
Rayon de van der Waals  ?
Configuration électronique [Ar] 3d5 4s1
Électrons par niveau d'énergie 2, 8, 13, 1
État(s) d'oxydation 6, 3, 2
Oxyde acide fort
Structure cristalline cubique centré
Propriétés physiques
État ordinaire Solide
Température de fusion 1 856,9 °C ; 2 130 K
Température d'ébullition 2 671,9 °C ; 2 945 K
Énergie de fusion 16,9 kJ/mol
Énergie de vaporisation 344,3 kJ/mol
Température critique  K
Pression critique  Pa
Volume molaire 7,23×10-6 m3/mol
Pression de vapeur 990 Pa
à 1 856,9 °C
Vitesse du son 5940 m/s à 20 °C
Divers
Électronégativité (Pauling) 1,66
Chaleur massique 450 J/(kg·K)
Conductivité électrique 7,74×106 S/m
Conductivité thermique 93,7 W/(m·K)
1e Énergie d'ionisation 652,9 kJ/mol
2e Énergie d'ionisation 1590,6 kJ/mol
3e Énergie d'ionisation 2987 kJ/mol
4e Énergie d'ionisation 4783 kJ/mol
5e Énergie d'ionisation 6702 kJ/mol
6e Énergie d'ionisation {{{potentiel_ionisation6}}} kJ/mol
7e Énergie d'ionisation {{{potentiel_ionisation7}}} kJ/mol
8e Énergie d'ionisation {{{potentiel_ionisation8}}} kJ/mol
9e Énergie d'ionisation {{{potentiel_ionisation9}}} kJ/mol
10e Énergie d'ionisation {{{potentiel_ionisation10}}} kJ/mol
Isotopes les plus stables
iso AN Période MD Ed PD
MeV
50Cr 4,31 % > 180×1015 a ε ? 50Ti
51Cr {syn.} > 27,7025 d ε 0,753 51V
52Cr 83,789 % stable avec 28 neutrons
53Cr 9,501 % stable avec 29 neutrons
54Cr 2,365 % stable avec 30 neutrons
Précautions
NFPA 704
Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.
Chrome
Chrome

Le chrome est un élément chimique de symbole Cr et de numéro atomique 24.

Son étymologie vient du grec chroma signifiant couleur, car les composés du chrome sont diversement colorés.

Sommaire

Histoire

En 1761, Johann Gottlob Lehmann trouva un minerai rouge-orange dans les montagnes de l'Oural, qu'il nomma « plomb rouge de Sibérie ». Ce minerai, quoique mal identifié comme un composé de plomb avec du sélénium et du fer, était en fait un chromate de plomb (PbCrO4).

En 1770, Peter Simon Pallas visita le même site que Lehmann et trouva un minerai de « plomb » rouge, qui fut très vite utilisé comme pigment dans les peintures. L'emploi du plomb rouge sibérien comme pigment se développa rapidement et le jaune brillant obtenu à partir de crocoïte devint une couleur très à la mode.

En 1797, Nicolas Louis Vauquelin reçut quelques échantillons de minerai de crocoïte. Il fut alors capable de produire de l'oxyde de chrome (CrO3) en addition de l'acide chlorhydrique à la chromite. En 1798, Vauquelin découvrit qu'il pouvait isoler le chrome métallique en chauffant l'oxyde dans un four à charbon. Il fut aussi capable de détecter des traces de chrome dans certaines pierres précieuses comme les rubis ou les émeraudes. Il démontra aussi avec son collègue Laugier qu'on en trouvait dans presque toutes les météorites.

Durant le XVIIIe siècle, le chrome fut principalement utilisé comme pigment dans la peinture.

Au XXIe siècle, il apparaît principalement (à 85 %) dans les alliages de métaux, la chimie industrielle consommant le reste.

Propriétés

Le chrome fait partie de la série des métaux de transition. C'est un métal dur, d'une couleur gris acier-argenté. Il résiste à la corrosion et au ternissement.

Les états d'oxydation les plus communs du chrome sont +2, +3, et +6 ; +3 étant le plus stable. +4 et +5 sont relativement rares. Les composés du chrome d'état d'oxydation +6 (chrome hexavalent) comme le chlorochromate de pyridinium sont de puissants oxydants. Le chrome dans son état d'oxydation +2 est un réducteur.

Composés

Le dichromate de potassium est un oxydant puissant et utilisé pour le nettoyage de la verrerie de laboratoire afin éliminer toute trace organique.

Le chrome vert est composé d'oxyde de chrome Cr2O3, il est utilisé dans la peinture sur émail.

Le chrome jaune, PbCrO4, est un pigment jaune brillant utilisé en peinture.

Utilisation

Utilisations du chrome:

  • En métallurgie, pour améliorer la résistance à la corrosion, et rajouter un fini brillant :
    • Comme constituant d'alliage (par ex. dans l'acier inoxydable)
    • dans le plaquage au chrome (chromage)
    • dans l'aluminium anodisé
  • Comme catalyseur dans certaines réactions d'hydrogénation, mais aussi sous la forme tricarbonylée comme groupement activateur d'un benzène, ce qui permet de nombreuses transformations chimiques pour donner naissance à des composés naturels.
  • Les sels de chrome sont utilisés pour donner une couleur verte au verre.
  • Le chrome est utilisé dans le tannage des peaux.
  • Les chromates et les oxydes sont utilisés dans les colorants et les peintures. Au début du XIXe siècle le chromate de plomb, d'un jaune vif, bien opaque et résistant à la lumière, est utilisé comme pigment, ses couleurs vont du jaune vert au jaune orangé mais ont l'inconvénient d'être toxiques.
  • En médecine, le chrome peut être utilisé contre le diabète, mais son usage est controversé[1].

Rôle biologique

Le chrome trivalent est un oligo-élément essentiel pour le métabolisme du sucre chez l'être humain. Une déficience en chrome peut affecter le potentiel de l'insuline à réguler le niveau de sucre dans l'organisme.

Le chrome n'a pas, comme les autres oligo-éléments, été trouvé dans une protéine avec une activité biologique, et donc son mécanisme d'action dans la régulation du sucre reste inexpliqué.

En fait, les composés organiques du chrome (III) sont plutôt stables, plus que ceux des métaux de transition de la même période (Mn, Fe, Co, Ni, Cu...) et sont donc peu susceptibles de participer à des réactions biologiques, par définition réversibles.

Gisements

Le chrome est extrait des mines sous forme de minerai de chromite FeCr2O4. Le chrome est obtenu commercialement en chauffant le minerai en présence d'aluminium ou de silicium.

À peu près la moitié du minerai de chromite est produit en Afrique du Sud. Le Kazakhstan, l'Inde et la Turquie sont aussi des producteurs importants. On trouve des dépôts de chromite importants, mais géographiquement concentrés au Kazakhstan et en Afrique du Sud.

Approximativement 15 millions de tonnes de chromite ont été produites en 2000, et converties en à peu près 4 millions de tonnes de ferro-chrome pour une valeur marchande de 2,5 milliards de dollars.

Voir aussi

Articles connexes

Quelques dérivés classiques du chrome:

Liens externes

  • Jane Higdon, Victoria J. Drake et Richard A. Anderson, Chromium, Micronutrient Information Center, Linus Pauling Institute

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Voir « chrome » sur le Wiktionnaire.

Notes et références


  s1 s2 g f1 f2 f3 f4 f5 f6 f7 f8 f9 f10 f11 f12 f13 f14 d1 d2 d3 d4 d5 d6 d7 d8 d9 d10 p1 p2 p3 p4 p5 p6
1 H He
2 Li Be B C N O F Ne
3 Na Mg Al Si P S Cl Ar
4 K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
5 Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
6 Cs Ba   La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
7 Fr Ra   Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Uut Uuq Uup Uuh Uus Uuo
8 Uue Ubn * Ute Uqn Uqu Uqb Uqt Uqq Uqp Uqh Uqs Uqo Uqe Upn Upu Upb Upt Upq Upp Uph Ups Upo Upe Uhn Uhu Uhb Uht Uhq Uhp Uhh Uhs Uho
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  * Ubu Ubb Ubt Ubq Ubp Ubh Ubs Ubo Ube Utn Utu Utb Utt Utq Utp Uth Uts Uto  


Métalloïdes Non-métaux Halogènes Gaz rares
Métaux alcalins  Métaux alcalino-terreux  Métaux de transition Métaux pauvres
Lanthanides Actinides Superactinides Éléments non classés
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  • CHROME — s. m. T. de Chimie. Substance métallique, dont toutes les combinaisons avec d autres corps sont colorées …   Dictionnaire de l'Academie Francaise, 7eme edition (1835)

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