Paladiu (element chimic)

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Paladiu
 

46
Pd
 
        
        
                  
                  
                                
                                
  

rodiu ← paladiu → argint

Aspect
Aspectul elementului
metalic, argintiu
Generalitate
Numele, simbolul, numărul atomic paladiu, Pd, 46
Serie metale de tranziție
Group , perioada , bloc 10 , 5 , d
Densitate 12 023 kg / m³
Duritate 4,75
Configurare electronică
Configurare electronică
Termen spectroscopic 1 S 0
Proprietăți atomice
Greutate atomica 106,42
Raza atomică (calc.) 140 (169) pm
Raza covalentă Ora 13:00
Raza Van der Waals Ora 163
Configurare electronică [ Kr ] 4d 10
și - de nivelul de energie 2, 8, 18, 18, 0
Stări de oxidare 0, +2, +3, +4
Structură cristalină cubic centrat pe față
Proprietăți fizice
Stare a materiei solid
Punct de fuziune 1 828,05 K (1 554,90 ° C )
Punct de fierbere 3 236 K (2 963 ° C)
Volumul molar 8,56 × 10 −6 / mol
Entalpia vaporizării 357 kJ / mol
Căldura de fuziune 17,6 kJ / mol
Presiunea de vapori 1,33 Pa la 1.825 K.
Viteza sunetului 3.070 m / s la 293,15 K.
Alte proprietăți
numar CAS 7440-05-3
Electronegativitate 2.20 (scară Pauling)
Căldura specifică 244 J / (kg K)
Conductibilitate electrică 9,5 × 10 6 / (m Ω)
Conductivitate termică 71,8 W / (m K)
Energia primei ionizări 804,4 kJ / mol
A doua energie de ionizare 1 870 kJ / mol
A treia energie de ionizare 3 177 kJ / mol
Izotopi mai stabili
iso N / A TD DM DE DP
102 Pd 1,02% Pd este stabil cu 56 de neutroni
104 Pd 11,14% Pd este stabil cu 58 de neutroni
105 Pd 22,33% Pd este stabil cu 59 de neutroni
106 Pd 27,33% Pd este stabil cu 60 de neutroni
107 Pd sintetic 6,5 × 10 6 ani β - 0,033 107 Ag
108 Pd 26,46% Pd este stabil cu 62 de neutroni
110 Pd 11,72% Pd este stabil cu 64 de neutroni
iso: izotop
NA: abundență în natură
TD: timp de înjumătățire
DM: modul de descompunere
DE: energia de descompunere în MeV
DP: produs de descompunere

Paladiul este elementul chimic cu numărul atomic 46 și simbolul său este Pd .

Este un metal rar, cu aspect alb-argintiu , al grupului de platină cu care seamănă și chimic: este extras în principal din unele minerale de cupru și nichel . Utilizările sale cele mai comune sunt în industrie, ca catalizator și în bijuterii .

Caracteristici

Paladiul nu se oxidează în aer și este cel mai puțin dens element cu cel mai scăzut punct de topire din întregul grup de platină . Este moale și ductil după recoacere, dar își mărește foarte mult rezistența și duritatea dacă este lucrat la rece (lucru întărit). Paladiul se dizolvă încet în acid azotic , acid sulfuric fierbinte și, dacă este pulverizat fin, și în acid clorhidric . În aqua regia se dizolvă rapid la temperatura camerei.

Acest metal este, de asemenea, extrem de permeabil la hidrogen : poate absorbi până la 900 de ori volumul său în hidrogen la temperatura camerei . Se crede că acest lucru s-ar putea întâmpla datorită formării hidrurii de paladiu (PdH 2 ), dar nu este clar dacă acest compus formează de fapt sau este doar o asociere temporară. Cele mai frecvente stări de oxidare ale paladiului sunt 0, +2, +3 și +4. Compușii de paladiu au fost recent sintetizați în care acest element capătă o stare de oxidare de +6. [1] Cu toate acestea, până acum nu au fost prezentate dovezi pentru această componentă.

Aplicații

Fin dispersat pe suport, paladiul este un catalizator excelent, utilizat pentru a accelera reacțiile de hidrogenare și deshidrogenare , ca în industria petrolieră . Alte utilizări:

  • aurul alb este un aliaj de aur și paladiu, în care acesta se adaugă pentru a decolora aurul;
  • la fel ca aurul, paladiu poate fi redus la o frunză, cu o grosime de până la 0,1 μm ;
  • hidrogenul (și numai el, datorită dimensiunii reduse) se difuzează ușor printr-o membrană de paladiu: din acest motiv este utilizat pentru purificarea acestui gaz;
  • sistemele de comutare a telecomunicațiilor folosesc paladiu;
  • se folosește și în stomatologie , ca componentă a unor aliaje nobile folosite la confecționarea coroanelor și podurilor și la ceasornicarie ;
  • în industria de îmbrăcăminte se folosește pentru placarea accesoriilor metalice pentru încălțăminte, genți și curele;
  • în bujii pentru motoarele cu combustie internă ale aeronavelor;
  • pentru instrumente chirurgicale și contacte electrice;
  • unele dintre sărurile sale sunt folosite în fotografie ;
  • ca catalizator pentru tratarea ulterioară a gazelor de eșapament ale motoarelor cu ardere internă;
  • ca catalizator în sinteza organică în reacții de cuplare precum cele ale lui Heck , Suzuki , Negishi , Stille sau Buchwald-Hartwig ;
  • ca electrocatalizator în celule de combustie alcaline pentru electro-oxidarea alcoolilor ;
  • ca unul dintre elementele pentru crearea unei sticle cu un nivel ridicat de rezistență [2] ;
  • în construcția de armuri militare de înaltă tehnologie (împreună cu coltan și diverse aliaje).

Istorie

Paladiul a fost descoperit de William Hyde Wollaston în 1803 în același timp cu rodiul . El l-a numit în cinstea asteroidului Pallas , descoperit cu doi ani mai devreme.

Wollaston a găsit cel de-al 46-lea element dintr-un minereu de platină brut din America de Sud : a dizolvat mineralul în aqua regia , apoi a neutralizat soluția cu hidroxid de sodiu și a tratat-o ​​cu clorură de amoniu prin precipitarea platinei sub formă de cloroplatinat de amoniu . Apoi adăugând cianură de mercur la lichidul rămas format cianură de paladiu , pe care a încălzit-o pentru a îndepărta cianura și a obține paladiu metalic.

Clorura de paladiu a fost prescrisă în trecut ca remediu pentru tuberculoză în doze de 0,065 grame pe zi (aproximativ 1 mg pe kg de greutate corporală). Acest tratament a avut efecte secundare majore , așa că ulterior a fost înlocuit cu medicamente mai eficiente.

Elementul paladiu a jucat un rol esențial în experimentul lui Martin Fleischmann și Stanley Pons , cunoscut și sub numele de fuziune la rece .

Disponibilitate

Paladiul se găsește ca un metal liber sau aliat cu platină, aur și alte metale din grupul platinei , în depozitele aluvionale din Ural , Australia , Etiopia , America de Nord și de Sud ; cu toate acestea, producția sa comercială provine în cea mai mare parte din zăcăminte de cupru-nichel din Africa de Sud și Ontario : chiar dacă concentrația sa în aceste minerale este foarte mică, volumul mare procesat face ca extracția să fie convenabilă.

Izotopi

În natură, paladiul este prezent în șase izotopi stabili . Dintre izotopii sintetici, cel mai stabil este 107 Pd cu un timp de înjumătățire de 6,5 milioane de ani, în timp ce 103 Pd are un timp de înjumătățire de 17 zile și 100 Pd are un timp de înjumătățire de 3,63 zile. Alți optsprezece radioizotopi cu greutăți atomice variază de la 92,936 u ( 93 Pd) până la 119,924 u ( 120 Pd). Cele mai multe dintre acestea au timp de înjumătățire mai mic de o jumătate de oră în afară de 101 Pd (timp de înjumătățire: 8,47 ore), 109 Pd (timp de înjumătățire: 13,7 ore) și 112 Pd (timp de înjumătățire: 8,47 ore), jumătate -vie: 21 ore).

Principalul tip de descompunere înainte de cel mai abundent izotop stabil, 106 Pd, este prin captarea K urmată de descompunerea beta . Principalul produs de descompunere înainte de Pd 106 este rodiul și imediat după argint .

Izotopul radioactiv 107 Ag este un produs de degradare de 107 Pd și a fost descoperit în meteoritul Santa Clara din California în 1978 . Descoperitorii au emis ipoteza că coalescența și diferențierea planetelor mici cu miez de fier ar fi putut avea loc la aproximativ zece milioane de ani după un eveniment de nucleosinteză. Corelațiile dintre 107 Pd și argint observate în corpurile cerești care au fost în mod clar topite de acreția sistemului solar reflectă probabil existența radionuclizilor de scurtă durată în sistemul solar timpuriu.

Paladiu în cultura de masă

În cinematografia recentă, paladiul este unul dintre elementele folosite de Tony Stark în filmul Iron Man (2008) pentru a construi reactorul Arc , un dispozitiv capabil să producă energie, pentru a alimenta un electromagnet, care păstrează fragmentele metalice ale unei bombe care a lovit l. Reactorul acționează și ca o sursă de energie pentru armura mecanică pe care protagonistul filmului o creează și o poartă. Cu toate acestea, în timp, așa cum se poate vedea în filmul Iron Man 2 , paladiu îl va otrăvi pe Tony Stark însuși, care va trebui să găsească un element care să îl înlocuiască.

Notă

  1. ^ Gabriel Aullón, Santiago Alvarez: Despre existența compușilor de paladiu molecular (VI): hexafluorură de paladiu . În: Chimie anorganică . 46, 2007, p. 2700-2703, DOI : 10.1021 / ic0623819 .
  2. ^ Un pahar mai dur decât oțelul , pe corriere.it .

Bibliografie

  • Francesco Borgese, Elementele tabelului periodic. Descoperire, proprietăți, utilizări. Manual chimic, fizic, geologic , Roma, CISU, 1993, ISBN 88-7975-077-1 .
  • R. Barbucci, A. Sabatini și P. Dapporto, Tabel periodic și proprietăți ale elementelor , Florența, Edizioni V. Morelli, 1998.

Elemente conexe

Alte proiecte

linkuri externe

Controlul autorității LCCN (EN) sh85097207 · GND (DE) 4173139-6 · BNF (FR) cb12144458t (dată) · BNE (ES) XX534044 (dată) · NDL (EN, JA) 00.569.049
Chimie Portalul chimiei : portalul științei compoziției, proprietăților și transformărilor materiei