铬的化学

铬的名字来自希腊语的“颜色”，而它名副其实：铬的化合物有祖母绿和玻璃瓶的绿、红宝石的红、旧路标漆那种鲜亮的黄，以及重铬酸盐的橙。汽车饰条和水龙头上那层镜面般的光亮，就是镀铬。在这道彩虹背后，是一种主要生活在两种氧化态——+3 和 +6——的金属，而两者之间的反差，会告诉你前中段过渡金属如何行事。

铬在水中稳定的日常状态是铬(III)。水合离子 [Cr(H2O)6]3+ 是紫罗兰色，它的氯化物盐常呈绿色，铬(III) 形成大量稳定、反应缓慢（动力学惰性）的八面体配合物——它的 d3 构型在八面体场中特别稳定。高态铬(VI) 只以与氧结合的形式存在：碱性中是黄色的铬酸根（CrO4 2-），酸性中是橙色的重铬酸根（Cr2O7 2-），随着改变 pH 两者相互转化。铬(VI) 是强氧化剂，热切地掉到绿色的铬(III)，同时把别的东西氧化——这正是它曾是经典实验室氧化剂的原因。铬(II)，即蓝色的“亚铬”离子，也存在，但它是强还原剂，在空气中很快被氧化回铬(III)。

铬在工业和生物上都很重要。往钢里加铬就制成不锈钢，因为一层看不见的薄薄铬(III) 氧化物使表面钝化、阻止生锈——正是这层能自我修复的氧化膜，让镀铬具有保护作用。但铬(VI) 的化合物有毒且致癌，是制革、电镀和颜料中的严重危害，因此其使用如今受到严格管控。铬给我们的清晰教训是：同一种元素，稳定而温和的低态（+3）与凶猛、氧化性强、危险的高态（+6）之间存在巨大差异。