6. Grup Elementleri
| periyodik tablodaki 6. grup | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ↓ periyot | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 4 | Krom (Cr) 24 Geçiş metali | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 5 | Molibden (Mo) 42 Geçiş metali | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 6 | Tungsten (W) 74 Geçiş metali | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 7 | seaborgiyum (Sg) 106 Geçiş metali | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Acıklama
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
IUPAC stiline göre numaralandırılan Grup 6, periyodik tablodaki bir grup elementtir. Üyeleri, krom (Cr), molibden (Mo), tungsten (W) ve seaborgium'dur (Sg). Bunların hepsi geçiş metalleri ve krom, molibden ve tungsten refrakter metallerdir. 6. gruptaki elementlerin periyodu 8 unpenthexium (Uph) veya unpentoctium (Upo) olabilir. Bu mümkün olmayabilir; kalay küresi dengesizliği, periyodik tablonun unbihexium etrafında bitmesi anlamına gelebilir. Ne unpenthexium, ne de unpentoctium sentezlendi ve yakın gelecekte bunun gerçekleşmesi pek olası değil.
Bu elementlerin elektron konfigürasyonu birleşik bir trend izlemiyor, özellikle de en dıştaki kabuklar kimyasal davranıştaki eğilimlerle ilişkili:
| Z | Element | Elektron / kabuk sayısı |
|---|---|---|
| 24 | krom | 2, 8, 13, 1 |
| 42 | molibden | 2, 8, 18, 13, 1 |
| 74 | tungsten | 2, 8, 18, 32, 12, 2 |
| 106 | seaborgiyum | 2, 8, 18, 32, 32, 12, 2 |
"Grup 6", bu grup için yeni IUPAC adıdır; eski stil adı eski ABD sisteminde (CAS) "VIB" grubu veya Avrupa sisteminde (eski IUPAC) "VIA grubu" idi. Grup 6, eski stil grubu VIA (ABD sistemi, CAS) veya VIB (Avrupa sistemi, eski IUPAC) isimleri ile karıştırılmamalıdır. Bu gruba şimdi grup 16 denir.
Tarihçe
Keşifler
Krom ilk kez 26 Temmuz 1761'de Johann Gottlob Lehmann'ın 10 yıldan daha kısa bir süre sonra ortaya parlak sarı bir pigment olduğu tespit edilen "Sibirya kırmızı kurşun" adını verdiği Rusya Ural Dağları'ndaki Beryozovskoye madenlerinde turuncu-kırmızı bir mineral bulduğunda rapor edildi. Selenyum ve demir bileşenleri içeren bir kurşun bileşik olarak yanlış tanımlanmış olmasına rağmen, mineral bir PbCrO4 formülü ile krokoit olmuştur. Madeni 1797'de inceleyen Louis Nicolas Vauquelin, bir yıl sonra kömürü fırında oksiti ısıtmak suretiyle krokloidi hidroklorik asit metalik kromla karıştırarak krom trioksit üretti. Ayrıca yakut veya zümrüt gibi değerli taşlarda krom izlerini tespit edebildi.
Molibden - şimdi molibden çıkarıldığı ana cevher - daha önce karıştırılmış ve çoğu zaman grafitmiş gibi uygulanan molibden olarak bilinirdi. Grafit gibi, molibdenit bir yüzeyi karartmak veya katı bir kayganlaştırıcı olarak kullanılabilir. Molibden grafitten ayırt edilse bile, adını eski Yunan molλυβδος molibos'tan alan bir galen (ortak kurşun cevheri) ile karıştırıyordu. 1778 yılına kadar İsveçli kimyager Carl Wilhelm Scheele molibden'in ne grafit ne de kurşun olduğunu farketmedi. O ve diğer kimyagerler daha sonra doğru olarak, keşfedildiği mineral için molibden adı verilen farklı bir yeni elementin cevheri olduğunu varsaydılar. Peter Jacob Hjelm, 1781'de karbon ve keten tohumu yağı kullanarak molibden'i başarıyla izole etti.
Tungsten ile ilgili olarak, 1781 yılında Carl Wilhelm Scheele, tungstik asidin yeni bir asidin, skheelitten (tungsten adında) yapılabileceğini keşfetti. Scheele ve Torbern Bergman, bu asidi azaltarak yeni bir metal elde etmenin mümkün olabileceğini öne sürdüler. 1783 yılında, José ve Fausto Elhuyar, wolframitten yapılmış ve tungstik aside benzeyen bir asit buldu. O yıl daha sonra İspanya'da kardeşler, bu asidin kömürle indirgenmesiyle tungsten'i izole etmeyi başardılar ve elementin keşfi ile kredilendirildiler.
Tarihsel gelişim ve kullanımlar
1800'lerde, krom esas olarak boyaların bir bileşeni olarak ve tabaklama tuzlarında kullanılmıştır. İlk başta, Rusya'dan gelen krokoit ana kaynaktı, ancak 1827'de ABD'nin Baltimore kentinde daha büyük bir kromit birikimi tespit edildi. Bu, ABD'yi 1848 yılına kadar en büyük krom ürünleri üreticisi yaptı fakat Bursa, Türkiye civarında büyük kromit yatakları bulundu. Krom kaplama 1848 gibi erken bir zamanda elektroliz için kullanıldı, ancak bu kullanım 1924'te geliştirilmiş bir sürecin gelişmesiyle yaygınlaştı.
İzolasyondan yaklaşık bir yüzyıl sonra, molibden, göreceli kıtlığı, saf metalin çıkarılması zorluğu ve metalürji alt alanının olgunlaşmamışlığı nedeniyle endüstriyel bir kullanımı yoktu. Erken molibden çelik alaşımları sertliklerinde büyük umut vaat ettiler, ancak çabalar tutarsız sonuçlar ve kırılganlık ve yeniden kristallenme eğilimi nedeniyle engellendi. 1906'da William D. Coolidge, molibden sünek hale getirmek için bir patent başvurusunda bulundu, yüksek sıcaklık fırınları için bir ısıtma elemanı olarak ve tungsten-filament ampuller için bir destek olarak kullanılmasına yol açtı; oksit oluşumu ve bozulması, molinin fiziksel olarak kapatılmasını veya etkisiz bir gazda tutulmasını gerektirir. 1913 yılında Frank E. Elmore molibdenit cevheri geri kazanmak için bir yüzdürme işlemi geliştirdi; flotasyon birincil izolasyon işlemidir. Birinci Dünya Savaşı sırasında molibden talebinin artması; Hem zırh kaplamalarında hem de yüksek hızlı çeliklerde tungsten yerine kullanılmıştır. Bazı İngiliz tankları 75 mm (3 inç) manganlı çelik kaplamayla korunuyordu, ancak bunun etkisiz olduğu ortaya çıktı. Manganez çelik plakalar, daha yüksek hız, daha fazla manevra kabiliyeti ve daha iyi koruma sağlayan 25 mm (1 inç) molibden çelik kaplama ile değiştirildi. Savaştan sonra, metalurjik gelişmelere kadar barış zamanı uygulamalarının geniş çapta gelişmesine izin verilene dek talep zayıfladı. II. Dünya Savaşı'nda molibden yine çelik alaşımlarında tungsten yerine bir alternatif olarak gördü.
II. Dünya Savaşı'nda, tungsten arkaplan politik ilişkilerinde önemli bir rol oynadı. Elementin ana Avrupa kaynağı olan Portekiz, Panasqueira'daki wolframit cevheri birikintileri nedeniyle her iki taraftan da baskı altına alındı. Tungsten'in yüksek sıcaklıklara direnci ve alaşımların güçlendirilmesi onu silah endüstrisi için önemli bir hammadde yapmıştır.
Kimya
Diğer gruplardan farklı olarak, bu ailenin üyeleri elektron konfigürasyonunda desenler göstermez, çünkü grubun iki hafif üyesi Aufbau ilkesinin istisnasıdır:
| Z | Element | Elektron / kabuk sayısı |
|---|---|---|
| 24 | krom | 2, 8, 13, 1 |
| 42 | molibden | 2, 8, 18, 13, 1 |
| 74 | tungsten | 2, 8, 18, 32, 12, 2 |
| 106 | seaborgiyum | 2, 8, 18, 32, 32, 12, 2 |
Kimyanın çoğu yalnızca grubun ilk üç üyesi için gözlendi. Seaborgium'nun kimyası çok iyi kurulmamıştır ve bu nedenle bölümün geri kalan kısmı sadece periyodik tablodaki üst komşularıyla ilgilenmektedir. Gruptaki elementler, grup 7-11 gibi, yüksek erime noktalarına sahiptir ve daha yüksek oksidasyon durumlarında uçucu bileşikler oluşturur. Grubun bütün elemanları, yüksek erime noktalarına (1907°C, 2477°C, 3422°C) sahip nispeten reaktif olmayan metallerdir; tungsten olanı tüm metallerin en yükseğidir.
Metaller farklı oksidasyon durumlarında bileşikler oluşturur: krom, durum2 ila +6 arası tüm durumlarda bileşikleri oluşturur: disodyum pentakarbonilkromat, disodyum dekakarbonildikromat, bis (benzen) krom, tripotasyum pentanitrosiyanokromat, krom (II) klorür, krom (III), krom (III) (IV) klorür, potasyum tetraperoksokromat (V) ve krom (VI) diklorür dioksit; Aynısı molibden ve tungsten için de geçerlidir, ancak +6 durumunun kararlılığı gruptan aşağı doğru büyür. Oksidasyon durumlarına bağlı olarak, bileşikler bazik, amfoterik veya asidiktir; asitlik, metalin oksidasyon durumuyla birlikte büyür.
Önlemler
Tungsten insan vücudunda bilinen hiçbir biyolojik role sahip değildir. Seaborgium'nun yüksek radyoaktivitesi radyasyon zehirlenmesinden dolayı onu toksik bir element haline getirir.
Uygulamalar
- Alaşımlar
- Katalizörler
- Kaynak elektrotları ve fırın bileşenleri gibi yüksek sıcaklık ve refrakter uygulamaları.
- Metalurji, bazen jet motorlarında ve gaz türbinlerinde kullanılır.
- Boyalar ve pigmentler
- Bronzlaşma
- Sert malzemeler
Biyolojik oluşumlar
Grup 6, canlı organizmaların biyolojik kimyasında bilinen bir role sahip olan 5. ve 6. periyotlarda sadece bazı elementleri içerdiği için dikkate değerdir: molibden, birçok organizmanın enzimlerinde yaygındır ve tungsten, enzimlerdeki benzer bir rolde tanımlanmıştır. Pyrococcus furiosus gibi bazı archaealardan. Buna karşılık ve alışılmadık bir şekilde birinci sıra d-blok geçiş metali için, krom, bazı memelilerde glukoz metabolizması enziminin bir parçasını oluşturduğu düşünüldüğü halde, birkaç biyolojik role sahip gibi görünmektedir.