鉻的化學

鉻的名字來自希臘語的「顏色」，而它名副其實：鉻的化合物有祖母綠和玻璃瓶的綠、紅寶石的紅、舊路標漆那種鮮亮的黃，以及重鉻酸鹽的橙。汽車飾條和水龍頭上那層鏡面般的光亮，就是鍍鉻。在這道彩虹背後，是一種主要生活在兩種氧化態——+3 和 +6——的金屬，而兩者之間的反差，會告訴你前中段過渡金屬如何行事。

鉻在水中穩定的日常狀態是鉻(III)。水合離子 [Cr(H2O)6]3+ 是紫羅蘭色，它的氯化物鹽常呈綠色，鉻(III) 形成大量穩定、反應緩慢（動力學惰性）的八面體配合物——它的 d3 構型在八面體場中特別穩定。高態鉻(VI) 只以與氧結合的形式存在：鹼性中是黃色的鉻酸根（CrO4 2-），酸性中是橙色的重鉻酸根（Cr2O7 2-），隨著改變 pH 兩者相互轉化。鉻(VI) 是強氧化劑，熱切地掉到綠色的鉻(III)，同時把別的東西氧化——這正是它曾是經典實驗室氧化劑的原因。鉻(II)，即藍色的「亞鉻」離子，也存在，但它是強還原劑，在空氣中很快被氧化回鉻(III)。

鉻在工業和生物上都很重要。往鋼裡加鉻就製成不鏽鋼，因為一層看不見的薄薄鉻(III) 氧化物使表面鈍化、阻止生鏽——正是這層能自我修復的氧化膜，讓鍍鉻具有保護作用。但鉻(VI) 的化合物有毒且致癌，是製革、電鍍和顏料中的嚴重危害，因此其使用如今受到嚴格管控。鉻給我們的清晰教訓是：同一種元素，穩定而溫和的低態（+3）與兇猛、氧化性強、危險的高態（+6）之間存在巨大差異。