クロム
原子番号24の元素
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クロム(英: chromium [ˈkroʊmiəm]、独: Chrom [ˈkroːm]、羅: chromium、中: 鉻)は、原子番号24の元素。元素記号はCr。クロム族元素のひとつ。
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| 外見 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| 銀白色 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 一般特性 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 名称, 記号, 番号 | クロム, Cr, 24 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 分類 | 遷移金属 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 族, 周期, ブロック | 6, 4, d | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 原子量 | 51.9961(6) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 電子配置 | [Ar] 3d5 4s1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 電子殻 | 2, 8, 13, 1(画像) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 物理特性 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 相 | 固体 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 密度(室温付近) | 7.19 g/cm3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 融点での液体密度 | 6.3 g/cm3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 融点 | 2180 K, 1907 °C, 3465 °F | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 沸点 | 2944 K, 2671 °C, 4840 °F | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 融解熱 | 21.0 kJ/mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 蒸発熱 | 339.5 kJ/mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 熱容量 | (25 °C) 23.35 J/(mol·K) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 蒸気圧 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| 原子特性 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 酸化数 | 6, 5, 4, 3, 2, 1, −1, −2 (酸性酸化物) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 電気陰性度 | 1.66(ポーリングの値) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| イオン化エネルギー | 第1: 652.9 kJ/mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 第2: 1590.6 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 第3: 2987 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 原子半径 | 128 pm | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 共有結合半径 | 139±5 pm | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| その他 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 結晶構造 | 体心立方 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 磁性 | 反強磁性 (rather: SDW[1]) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 34.85 K | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 電気抵抗率 | (20 °C) 125 nΩ⋅m | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 熱伝導率 | (300 K) 93.9 W/(m⋅K) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 熱膨張率 | (25 °C) 4.9 μm/(m⋅K) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 音の伝わる速さ (微細ロッド) |
(20 °C) 5940 m/s | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ヤング率 | 279 GPa | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 剛性率 | 115 GPa | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 体積弾性率 | 160 GPa | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ポアソン比 | 0.21 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| モース硬度 | 8.5 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ビッカース硬度 | 1060 MPa | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ブリネル硬度 | 1120 MPa | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| CAS登録番号 | 7440-47-3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 主な同位体 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 詳細はクロムの同位体を参照 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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名称
1797年、酸化状態によってさまざまな色を呈することからギリシャ語のχρωμα(chrōma、色)にちなんでルネ=ジュスト・アユイにより命名された[2]。別名クロミウム。
性質
歴史
1797年にフランスのルイ=ニコラ・ヴォークランによってシベリア産の紅鉛鉱(クロム酸鉛、PbCrO4)から発見された。ヴォークランはこの翌年(1798年)ルビーが赤いこと、エメラルドが緑色であることについて、クロムが不純物として入っているためであることを発見した[2]。
かつて、兵馬傭坑より出土した青銅の剣や矛・戟・弓矢からクロムが検出されたこと、またそれらの多くに錆びた痕跡がないことから、秦代にクロムによる耐食加工技術が用いられていたという説が唱えられていたが[4]、2019年の調査によって、クロムは兵士像に塗布されていた塗料由来のものであり、耐食加工の痕跡ではないことが明らかにされた [5]。
用途
必須元素としてのクロム
クロムは人間にとって微量必須元素である。1日の必要量は50–200 μg。クロムを多く含む食品は、ビール酵母、レバー、エビ、未精製の穀類、豆類、キノコ類、黒胡椒などである。
クロムは、インスリンが体内でレセプターと結合するのを助ける働きをしている耐糖因子を構成する材料となるため、クロムが体内で不足すると、糖代謝の異常が起こり糖尿病の発症に至る可能性がある[6]。
もともとクロムは体内に吸収されにくいミネラルであるが、穀物を精製するとクロムが大幅に失われてしまう問題が存在する。小麦粉の場合、精白すると98 %のクロムが失われ、米を精米すると92 %のクロムが失われるとされている。そのため、体内へのクロム吸収率の向上を図ったサプリメントなども開発・販売されている[要出典]。
クロムの毒性
RoHS規制物質としてのクロム
クロムの化合物

- 酸化クロム - 5種類が存在する。
- 酸化クロム(II)(CrO) - 酸化クロムの1種。
- 酸化クロム(III)(Cr2O3) - 同上。
- 酸化クロム(VI)(CrO3) - 同上。
- クロム酸カリウム(K2CrO4) - 6価の化合物で、強力な酸化剤。劇物として扱われ、6価クロムによる汚染の際、問題になることも多い。
- 二クロム酸カリウム(K2Cr2O7) - クロム酸カリウムと同じく、強力な酸化剤。
- クロム酸鉛(PbCrO4) - 紅鉛鉱として天然に産するほか、黄色顔料・黄鉛(クロムイエロー)として使われる。
- クロム酸亜鉛(ZnCrO4) - 黄色顔料・ジンククロメート(亜鉛黄、ジンクイエロー)として使われる。
- クロム酸カルシウム(CaCrO4) - 黄色顔料・カルシウム黄(カルシウムイエロー)として使われる。
- クロム酸ストロンチウム(SrCrO4) - 黄色顔料・ストロンチウムクロメート(ストロンシャンイエロー、ストロンチウムイエロー)として使われる。
- クロム酸バリウム(BaCrO4) - 黄色顔料・バリウムクロメート(バリウムイエロー、バリウム黄)として使われる。