Chromium
Chromium is a chemical element; it has symbol Cr and atomic number 24. It is the first element in group 6. It is a steely-grey, lustrous, hard, and brittle transition metal.
| Chromium | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| Appearance | silvery metallic | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Standard atomic weight Ar°(Cr) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| Chromium in the periodic table | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| Atomic number (Z) | 24 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Group | group 6 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Period | period 4 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Block | d-block | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Electron configuration | [Ar] 3d5 4s1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Electrons per shell | 2, 8, 13, 1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Physical properties | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Phase at STP | solid | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Melting point | 2180 K (1907 °C, 3465 °F) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Boiling point | 2944 K (2671 °C, 4840 °F) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Density (near r.t.) | 7.15 g/cm3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| when liquid (at m.p.) | 6.3 g/cm3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Heat of fusion | 21.0 kJ/mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Heat of vaporization | 347 kJ/mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Molar heat capacity | 23.35 J/(mol·K) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Vapor pressure
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| Atomic properties | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Oxidation states | −4, −2, −1, 0, +1, +2, +3, +4, +5, +6 (depending on the oxidation state, an acidic, basic, or amphoteric oxide) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Electronegativity | Pauling scale: 1.66 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Ionization energies |
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| Atomic radius | empirical: 128 pm | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Covalent radius | 139±5 pm | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Spectral lines of chromium | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Other properties | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Natural occurrence | primordial | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Crystal structure | body-centered cubic (bcc) (cI2) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Lattice constant | a = 228.49 pm (at 20 °C) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Thermal expansion | 4.9 µm/(m⋅K) (at 25 °C) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Thermal conductivity | 93.9 W/(m⋅K) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Electrical resistivity | 125 nΩ⋅m (at 20 °C) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Magnetic ordering | antiferromagnetic (rather: SDW) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Molar magnetic susceptibility | +280.0×10−6 cm3/mol (273 K) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Young's modulus | 279 GPa | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Shear modulus | 115 GPa | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Bulk modulus | 160 GPa | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Speed of sound thin rod | 5940 m/s (at 20 °C) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Poisson ratio | 0.21 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Mohs hardness | 8.5 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Vickers hardness | 1060 MPa | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Brinell hardness | 687–6500 MPa | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| CAS Number | 7440-47-3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| History | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Discovery and first isolation | Louis Nicolas Vauquelin (1794, 1797) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Isotopes of chromium | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Chromium metal is valued for its high corrosion resistance and hardness. A major development in steel production was the discovery that steel could be made highly resistant to corrosion and discoloration by adding metallic chromium to form stainless steel. Stainless steel and chrome plating (electroplating with chromium) together comprise 85% of the commercial use. Chromium is also greatly valued as a metal that is able to be highly polished while resisting tarnishing. Polished chromium reflects almost 70% of the visible spectrum, and almost 90% of infrared light. The name of the element is derived from the Greek word χρῶμα, chrōma, meaning color, because many chromium compounds are intensely colored.
Industrial production of chromium proceeds from chromite ore (mostly FeCr2O4) to produce ferrochromium, an iron-chromium alloy, by means of aluminothermic or silicothermic reactions. Ferrochromium is then used to produce alloys such as stainless steel. Pure chromium metal is produced by a different process: roasting and leaching of chromite to separate it from iron, followed by reduction with carbon and then aluminium.
In the United States, trivalent chromium (Cr(III)) ion is considered an essential nutrient in humans for insulin, sugar, and lipid metabolism. However, in 2014, the European Food Safety Authority, acting for the European Union, concluded that there was insufficient evidence for chromium to be recognized as essential.
While chromium metal and Cr(III) ions are considered non-toxic, hexavalent chromium, Cr(VI), is toxic and carcinogenic. According to the European Chemicals Agency (ECHA), chromium trioxide that is used in industrial electroplating processes is a "substance of very high concern" (SVHC).
Abandoned chromium production sites often require environmental cleanup.