Techniklexikon

Chrom

(ehem. Symbol Cr). Glänzendes, hartes und sprödes Metall. Cr. findet in sehr viele ehem. Verbindungen Eingang, verbessert die Qualität von Magnetbändern (Magnetband) und ist, meist in Verbindung mit Nickel, das wichtigste Legierungselement (Legierung) für rost- und säurebeständige Stähle (Edelstahle). Cr, Element der Nebengruppe VI des Periodensystems, der Chromgruppe, Ordnungszahl 24. Chrom besitzt die Elektronenkonfiguration [Ar]3d⁵4s¹ und kommt in der Natur in vier Isotopen vor (Tabelle 1). Metallisches Chrom verfügt über die besondere Eigenschaft, weder an der Luft noch im Wasser zu oxidieren. Deshalb wird es dazu verwendet, andere reaktionsfähigere Metalle vor dem Oxidieren zu schützen, indem diese elektrolytisch mit einer Chromschicht überzogen werden. Chrom ist ein wichtiger Legierungsbestandteil von Eisen (Stahl), Cobalt und Nickel (hitzebeständige Legierungen). Die Atomkerne des Chrom-Isotops  werden nach Durchlaufen von Schwerionenbeschleunigern zur künstlichen Elementsynthese durch sanfte Kernfusion verwendet (Seaborgium, Bohrium). Das künstliche Chrom-Isotop  ist instabil und zerfällt nach Elektroneneinfang unter Aussendung von Photonen (320keV) und Neutrinos in einem Linienspektrum (750keV): . Durch hermetische Abschirmung der g-Strahlung mit einem Wolframtank wird die Chrom-51-Strahlungsquelle als Neutrinoquelle einsetzbar (GALLEX-Experiment 1994/95). Kerne des Chrom-Isotops , das einen grossen Protonenüberschuss aufweist, wurden 1996 beim Beschuss eines Berylliumtargets mit einem Nickel-58-Strahl hergestellt. [AFM]

 

Chrom 1: Wichtige Isotope.

bottom-alt:solid black .75pt;padding:0cm 3.55pt 0cm 3.55pt\'> Isotop	bottom:solid black 1.0pt;border-right:none; mso-border-top-alt:solid black .75pt;mso-border-bottom-alt:solid black .75pt; padding:0cm 3.55pt 0cm 3.55pt\'> Natürliche Häufigkeit [%]	bottom:solid black 1.0pt;border-right:none; mso-border-top-alt:solid black .75pt;mso-border-bottom-alt:solid black .75pt; padding:0cm 3.55pt 0cm 3.55pt\'> Atommasse	bottom:solid black 1.0pt;border-right:none; mso-border-top-alt:solid black .75pt;mso-border-bottom-alt:solid black .75pt; padding:0cm 3.55pt 0cm 3.55pt\'> Halbwerts- zeit T1/2	bottom-alt: solid black .75pt;mso-border-right-alt:solid black .75pt;padding:0cm 3.55pt 0cm 3.55pt\'> Verwendung
50Cr	4,35	49,9460460	stabil
51Cr	0	50,944768	27,70 d	Tracer Neutrinoquelle
52Cr	83,79	51,9495100	stabil
53Cr	9,50	52,9406510	stabil	NMR
bottom:solid black 1.0pt;border-right:none; mso-border-left-alt:solid black .75pt;mso-border-bottom-alt:solid black .75pt; padding:0cm 3.55pt 0cm 3.55pt\'> 54Cr	bottom:solid black 1.0pt; mso-border-bottom-alt:solid black .75pt;padding:0cm 3.55pt 0cm 3.55pt\'> 2,36	bottom:solid black 1.0pt; mso-border-bottom-alt:solid black .75pt;padding:0cm 3.55pt 0cm 3.55pt\'> 53,9388820	bottom:solid black 1.0pt; mso-border-bottom-alt:solid black .75pt;padding:0cm 3.55pt 0cm 3.55pt\'> stabil	bottom:solid black 1.0pt;border-right:solid black 1.0pt; mso-border-bottom-alt:solid black .75pt;mso-border-right-alt:solid black .75pt; padding:0cm 3.55pt 0cm 3.55pt\'>

 

Chrom 2: Allgemeine, chemische und festkörperphysikalische Eigenschaften.

bottom:none;border-right:none; mso-border-top-alt:solid black .75pt;mso-border-left-alt:solid black .75pt; padding:0cm 3.55pt 0cm 3.55pt\'> Ordnungszahl		bottom:none;border-right:solid black 1.0pt; mso-border-top-alt:solid black .75pt;mso-border-right-alt:solid black .75pt; padding:0cm 3.55pt 0cm 3.55pt\'> 24
Relative Atommasse (12C = 12,0000)		51,9961
Dichte [gcm-3]		7,19
Molvolumen [cm3]		7,23
Oxidationszahlen		Cr-II - CrVI
Photoelektrische Arbeit [eV]		4,40
bottom:solid black 1.0pt;border-right:none; mso-border-left-alt:solid black .75pt;mso-border-bottom-alt:solid black .75pt; padding:0cm 3.55pt 0cm 3.55pt\'> Debye-Temperatur [K]	bottom:solid black 1.0pt; mso-border-bottom-alt:solid black .75pt;padding:0cm 3.55pt 0cm 3.55pt\'>	bottom:solid black 1.0pt;border-right:solid black 1.0pt; mso-border-bottom-alt:solid black .75pt;mso-border-right-alt:solid black .75pt; padding:0cm 3.55pt 0cm 3.55pt\'> 403
Kristallstruktur	krz	Gitterkonstante [nm] a = 0,28846
bottom-alt:solid black .75pt;padding:0cm 3.55pt 0cm 3.55pt\'> Raumgruppe	bottom:solid black 1.0pt;border-right:none; mso-border-top-alt:solid black .75pt;mso-border-bottom-alt:solid black .75pt; padding:0cm 3.55pt 0cm 3.55pt\'>	bottom-alt: solid black .75pt;mso-border-right-alt:solid black .75pt;padding:0cm 3.55pt 0cm 3.55pt\'> Im3m

 

Chrom 3: Thermische und elektromagnetische Eigenschaften

bottom:none;border-right:none; mso-border-top-alt:solid black .75pt;mso-border-left-alt:solid black .75pt; padding:0cm 3.55pt 0cm 3.55pt\'> Siedetemperatur [K]	bottom:none;border-right:solid black 1.0pt; mso-border-top-alt:solid black .75pt;mso-border-right-alt:solid black .75pt; padding:0cm 3.55pt 0cm 3.55pt\'> 2345
Schmelztemperatur [K]	2130±20
Siedeenthalpie [kJmol-1]	341,8
Schmelzenthalpie [kJmol-1]	15,3
Wärmeleitfähigkeit [Wm-1K-1]	93,7
Spezifische Wärme [kJkg-1K-1]	0,440
Thermischer Längenausdehungskoeffizient [10-6K-1]	6,2
Spezifischer Widerstand [10-8Wm]	12,7
bottom:solid black 1.0pt;border-right:none; mso-border-left-alt:solid black .75pt;mso-border-bottom-alt:solid black .75pt; padding:0cm 3.55pt 0cm 3.55pt\'> Spezifische magnetische Suszeptibilität [10-8kg-1m3]	bottom:solid black 1.0pt;border-right:solid black 1.0pt; mso-border-bottom-alt:solid black .75pt;mso-border-right-alt:solid black .75pt; padding:0cm 3.55pt 0cm 3.55pt\'> 4,45

 

Chrom 4: Atom- und kernphysikalische Eigenschaften.

bottom:none;border-right:none; mso-border-top-alt:solid black .75pt;mso-border-left-alt:solid black .75pt; padding:0cm 3.55pt 0cm 3.55pt\'> Termsymbol	bottom:none;border-right:solid black 1.0pt; mso-border-top-alt:solid black .75pt;mso-border-right-alt:solid black .75pt; padding:0cm 3.55pt 0cm 3.55pt\'> 7S3
1. Ionisierungsenergie [eV]	6,766
2. Ionisierungsenergie [eV]	16,50
Elektronenaffinität [eV]	0,666
Elektronegativität (Pauling)	1,66
effektive Kernladung (Slater)	3,45
Magnetisches Moment [mB]	6,928
Ionenradius (Cr6+) [nm]	0,052
Atomradius [nm]	0,1249
Kernspin (53Cr)	3/2
Magnetisches Moment (53Cr) [mK]	-0,4735
bottom:solid black 1.0pt;border-right:none; mso-border-left-alt:solid black .75pt;mso-border-bottom-alt:solid black .75pt; padding:0cm 3.55pt 0cm 3.55pt\'> Einfangquerschnitt für thermische Neutronen [barn]	bottom:solid black 1.0pt;border-right:solid black 1.0pt;mso-border-bottom-alt: solid black .75pt;mso-border-right-alt:solid black .75pt;padding:0cm 3.55pt 0cm 3.55pt\'> 3,1±0,2