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王国居民 · NO. 024过渡区金属
铬人物形象

铬 · 幼年形象

NICE TO MEET YOU · CHROMIUM

你好,我是Cr

我是铬,元素符号是 Cr,英文名是 Chromium。我的原子序数是 24,位于第 4 周期。

元素符号Cr
原子序数24
所在周期4
所在位置第 6 族
我的科学身份

认识铬,从 24 个质子开始。

每个铬原子的原子核中都有 24 个质子。质子数决定元素的身份;一个不带电的铬原子还含有 24 个电子。

它位于周期表中部的过渡区。这里有铁、铜等许多熟悉的金属元素。

再了解一点:元素、原子与单质

“铬元素”指核内质子数都是 24 的一类原子的总称;“一个铬原子”指其中一个粒子。由同一种元素组成的纯净物叫单质。

同一种元素的原子可能有不同的中子数,这些原子互称同位素。原子序数不是相对原子质量。

基础资料:IUPAC 周期表 ↗ · 人物形象为元素王国拟人化创作。

继续认识我的电子结构与生活用途 ↓

ELEMENT LAB · 从认识到理解

铬的科学档案

先看电子住在哪一层,再认识它们怎样参与化学变化。

Cr
初中基础

我的电子住在哪?

基态中性原子的电子层排布:2、8、13、1

铬原子结构示意图 圆圈内核电荷数为正 24,各电子层由内向外有 2、8、13、1 个电子。 +24 2 8 13 1
原子结构示意图 · 圈内数字为核电荷数,弧线上的数字为各层电子数。
分层写法
2K 层8L 层13M 层1N 层

电子组态 · 完整写法

1s22s22p63s23p63d54s1

两种写法描述同一个基态中性原子;电子组态右上角的数字表示亚层电子数。弧线用于表示电子分层,不是电子实际运行的轨道。

高中进阶打开 s / p / d / f 电子结构展开 / 收起 +

数字表示电子层,字母表示亚层,右上角的数字表示该亚层的电子数。例如 2p³ 表示第二层的 p 亚层中有 3 个电子。

s · 最多 2 个p · 最多 6 个d · 最多 10 个f · 最多 14 个

稀有气体芯简写

[Ar]3d54s1

[Ar] 代表与 Ar 原子相同的内层电子排布,后面的亚层仍属于当前的 铬 原子。

完整电子排布

1s22s22p63s23p63d54s1

这里按电子层及 s、p、d、f 顺序展示占据情况;书写顺序不等于填充能量顺序。

轨道占据示意 · 稀有气体芯之外

3d5
4s1

方框代表轨道,箭头代表电子的两种自旋状态。每个轨道最多容纳 2 个自旋相反的电子;同一亚层的等能轨道先单独占据,再配对。这是学习用的简化占据示意,自旋不是小球真的在旋转。

排布说明与特殊情况

铬是中学常见的特殊情况:[Ar] 3d⁵ 4s¹,而不是机械填充得到的 3d⁴ 4s²。各亚层之间能量接近,需要考虑原子的整体能量。

最外层电子数不一定等于价电子数,也不能直接用来断定所有化合价。过渡元素的 d 电子等也可能参与成键。

化学变化

氧化态与常见离子

氧化态参考

+6、 +3、 +2

中学常见离子 / 成键提示

Cr³⁺;CrO₄²⁻ 中铬为 +6。

单质中元素的氧化态为 0。氧化态是形式记账值,不意味着原子实际带有同样的电荷;参考值不要求全部背诵,学习时结合具体物质判断。

从身边找起

常见物质与生活用途

在哪里遇见我

氧化铬 Cr₂O₃、铬酸盐和含铬不锈钢。

我能帮上什么忙

铬用于不锈钢和表面镀层等材料。

理解比背诵更重要

容易混淆的小知识

铬的基态排布是 [Ar] 3d⁵ 4s¹;不同氧化态的铬化合物性质也不同。

想一想:一个中性的铬原子有多少个电子?如果失去 1 个电子,质子数会改变吗?

中性原子有 24 个电子。失去 1 个电子后有 23 个电子,但原子核仍有 24 个质子,元素身份不变。这个计数问题不表示相应离子在普通条件下一定稳定。

参考资料:PubChem 元素资料 ↗ · CIAAW 标准原子量 ↗ · RSC 性质与用途 ↗
基础数据核对:2026-09-15。