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Chrom 07:35 min

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Transkript Chrom

Guten Tag und herzlich willkommen. In diesem Video geht es um Chrom. Das Video gehört zur Reihe Elemente. An Vorkenntnissen solltest Du den Chemieabschluss der 11. Klasse mitbringen. Mein Ziel ist es, Dir einen Überblick über das chemische Element Chrom und seinen Verbindungen zu vermitteln.

Der Film wurde in 7 Abschnitten unterteilt. 1. Geschichte 2. Stellung im Periodensystem der Elemente 3. Eigenschaften 4. Physiologie 5. Herstellung 6. Verwendung und 7. Ausblick   1. Geschichte Im Jahre 1761 fand man im Ural ein interessantes Mineral. Der Entdecker dieses Minerals war Johann Gottlieb Lehmann. Das Mineral bezeichnete er als Rotbleierz. 1770 fast an gleicher Stelle fand Peter Simon Pallas das gleiche Mineral. Er bezeichnete es als Krokoit. Die Entdeckung eines neuen Elementes gelang 1798 dem französischen Chemiker Louis-Nicolas Vaquelin. Er nannte es Chrom. Es war ein neues Metall. Chroma stammt aus dem griechischen und bedeutet Farbe. Damit wird auf die Farbigkeit der Verbindungen des Chroms angespielt.   2.Stellung im Periodensystem der Elemente Im Periodensystem der Elemente befindet sich das Element Chrom etwa an dieser Stelle. Es ist Element der VI. Nebengruppe. Als Nebengruppenelement ist es ein Metall. Chrom hat das chemische Symbol CA. Die wichtigsten Oxidationszahlen in den chemischen Verbindungen sind +2, +3 und +6. +3 kommt am häufigsten vor.   3. Eigenschaften Chrom ist ein silbrig metallisches Metall. Chrom ist ein Schwermetall. Es hat eine Dichte von 7,14 g/cm³. Damit liegt es unterhalb der Dichte von Kupfer, hat etwa die gleiche Dichte wie Zink und im Vergleich zu Titan und Aluminium ist es schwerer. Chrom ist ein sehr hartes Metall. Nach Mohs besitzt es eine Härte von 8,5. Damit ist Chrom fast so hart wie der Edelstein Rubin. Chrom ist hoch schmelzend bei 1907 °C. Damit schmilzt es erheblich höher als Eisen. Chrom ist zäh, formbar, schmiedbar. Obwohl selbst unedel bildet Chrom an der Oberfläche eine Oxidschicht. Chrom reagiert mit Säuren wie Salzsäure oder Schwefelsäure. Mit konzentrierter Salpetersäure findet keine Reaktion statt. Auch das Gemisch aus konzentrierter Salzsäure und konzentrierter Salpetersäure, kurz Königswasser genannt, reagiert nicht. Es kommt zur Passivierung. An der Oberfläche des Metalls bildet sich wieder eine Oxidschicht, die zum Schutz vor weiterer Zersetzung führt.   4. Physiologie und Toxikologie Zum einem hat man Chrom(III) Verbindungen zu betrachten, in denen Chrom formal stets als Chrom(III) Ion enthalten ist. Es gibt Argumente dafür und dagegen, dass diese Teilchen am Kohlenhydrat und Fettstoffwechsel beteiligt sind. Einmal sind Chrom(III) Verbindungen von Hause aus weniger giftig als andere Chromverbindungen. Der Mensch sollte täglich etwa 30µg pro Tag an Chrom aufnehmen. Das ist eine Empfehlung der Vereinigten Staaten von Amerika. Eine Vielzahl von Chrom liegt als Chrom(VI) Verbindungen vor. Dazu zählt Kaliumdichromat. Chrom(VI) Verbindungen sind äußerst giftig. Sie wirken mutagen und zerstören die DNS. Stäube können zu Lungenkrebs führen.   5. Herstellung Ausgangsstoff für die Chromherstellung ist das Mineral Chromit. Zunächst ein Mal muss das Mineral vom tauben Gestein befreit werden. Danach folgt ein oxidativer Aufschluss. Chromit wird durch Soda in Anwesenheit durch Sauerstoff aufgeschlossen. Die Reaktionstemperatur beträgt 1200 °C. Es entstehen Natriumchromat, Eisen(III)-Oxid und Kohlenstoffdioxid. Das Reaktionsgemisch wird nun mit heißem Wasser extrahiert und mit Schwefelsäure versetzt. Es entstehen Natriumbicromat, Natriumsulfat und Wasser. Natriumbicromat wird nun mit Kohlenstoff reduziert. Als Nebenprodukte entstehen Natriumkarbonat, Wasser und Kohlenstoffmonoxid. Hauptprodukt ist Chrom(III)-Oxid. Nun schließt sich eine Reduktion mit Aluminium an. Chrom(III)-Oxid wird mit Aluminium reduziert, es bildet sich Chrom und Aluminiumoxid entsteht. Bemerkenswert ist, dass Kohle für die Reduktion ungeeignet ist. Chrom reagiert nämlich mit Kohlenstoff zum Chromcarbid.   6. Verwendung Viele Teile werden aus Massivchrom gefertigt oder verchromt. Nehmen wir dieses hübsche Chromteil oder diesen Handrasierer, die Lupe, verchromte Felgen oder Armaturen. Chrom spielt eine große Rolle bei der Oberflächenveredlung. Das Metall wird für das Aufbringen galvanischer Überzüge verwendet. Man kann Stahl, Gusseisen, Kupfer und mit gewisser Vorbereitung auch Aluminium verchromen. Chrom hat Bedeutung bei der Dekorverchromung. Dekorverchromung kann auch für Kunststoffe verwendet werden und schließlich die Chromatierung. Chromsäure ätzt die Oberfläche von Zink an und es kommt zu Oberflächen schützenden Zink-Chromatbildung. Und nun noch einige wichtige Verbindungen: Chrom(III)-Oxid Cr2O3 verwendet wird es vorrangig für Emaillefarbe. Man nennt es auch Kölner Brückengrün. Bleichromat, die Farbe hat ausgezeichnetes Deckungsvermögen und Lichtstabilität, wenn sie nur nicht giftig wäre. Auf dem Zinit ihrer Verwendung nannte man sie Chromgelb oder Postgelb. Chrom(IV)-Oxid, CrO2 wurde und wird für die Fertigung von Magnetbändern verwendet. Kaliumbicromat, es ist ein kräftiges Oxidationsmittel. Alkohole können zu Aldehyden oxidiert werden.   7. Ausblick Auch nach dem Ausschluss der giftigen Chromverbindungen aus dem Bereich der Anwendung wird die Bedeutung des Elements Chrom auch in Zukunft nicht abnehmen.

Ich danke für die Aufmerksamkeit. Alles Gute, auf Wiedersehen.

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