Kemiallinen palladium-elementti

Palladium (Pd), kemiallinen elementti, jaksollisen taulukon ryhmien 8–10 (VIIIb), jaksojen 5 ja 6 platinametallien vähiten tiheä ja alhaisimmassa lämpötilassa sulava metalli, jota käytetään erityisesti katalysaattorina (kemikaalia nopeuttava aine) reaktiot muuttamatta tuotteitaan) ja seoksissa.

Tietokilpailu

Määräaikaistaulukkovisa

cs

Arvokas harmaavalkoinen metalli, palladium on erittäin taipuisa ja helposti työstettävissä. Palladiumia ei hajoa ilmakehä normaalilämpötiloissa. Siten metalli ja sen seokset toimivat platinan korvikkeina koruissa ja sähkökoskettimissa; pahoinpidettyä lehteä käytetään koristetarkoituksiin. Suhteellisen pienet määrät palladiumia, seostettu kullalla, tuottavat parhaan valkokulta. Palladiumia käytetään myös hammasseoksissa. Palladiumin pääasiallinen käyttö on kuitenkin autokatalysaattoreissa (usein yhdessä rodiumin kanssa); palladium toimii katalysaattorina muuntaa pakokaasujen pilaavat hiilivedyt, hiilimonoksidi ja typenoksidi vedeksi, hiilidioksidiksi ja typeksi. Palladiumpäällysteitä, sähkösaostettuja tai kemiallisesti päällystettyjä, on käytetty piirilevykomponenteissa, ja palladiumia käytetään myös monikerroksisissa keraamisissa kondensaattoreissa.

Alkuperäistä palladiumia, vaikkakin harvinaista, esiintyy seoksena vähän platinan ja iridiumin kanssa Kolumbiassa (Chocón departementti), Brasiliassa (Itabira, Minas Gerais), Ural-vuorilla ja Etelä-Afrikassa (Transvaal). Palladium on yksi yleisimmistä platinametalleista ja sitä esiintyy maankuoressa määränä 0,015 miljoonasosaa. Katso palladiumin mineralogiset ominaisuudet alkuperäisestä elementistä (taulukko). Palladium esiintyy myös seostettuna natiivin platinan kanssa. Englantilainen kemisti ja fyysikko William Hyde Wollaston eristi sen ensimmäisen kerran (1803) raa'asta platinasta. Hän nimitti elementin vasta löydetyn asteroidin Pallas kunniaksi. Palladium liittyy myös lukuisiin kulta-, hopea-, kupari- ja nikkelimalmeihin. Sitä tuotetaan yleensä kaupallisesti sivutuotteena kuparin ja nikkelin malmien puhdistamisessa. Venäjä, Etelä-Afrikka, Kanada ja Yhdysvallat olivat maailman johtavia palladiumin tuottajia 2000-luvun alkupuolella.

Palladiumpinnat ovat erinomaisia ​​katalyyttejä vetyä ja happea koskevissa kemiallisissa reaktioissa, kuten tyydyttymättömien orgaanisten yhdisteiden hydrauksessa. Sopivissa olosuhteissa (80 ° C [176 ° F] ja 1 ilmakehä) palladium absorboi yli 900-kertaisesti omaa tilavuuttaan vetyä. Se laajenee ja tulee kovemmaksi, vahvemmaksi ja vähemmän taipuisaksi prosessissa. Imeytyminen vähentää myös sekä sähkönjohtavuutta että magneettista herkkyyttä. Muodostuu metalli- tai metalliseosmuotoinen hydridi, josta vety voidaan poistaa korotetussa lämpötilassa ja alennetussa paineessa. Koska vety kulkee nopeasti metallin läpi korkeissa lämpötiloissa, lämmitetyt palladiumputket, jotka ovat läpäisemättömiä muille kaasuille, toimivat puoliläpäisevinä kalvoina ja niitä käytetään vedyn johtamiseen suljettujen kaasujärjestelmien sisään ja ulos tai vedyn puhdistukseen.

Palladium on reaktiivisempi kuin muut platinametallit. Esimerkiksi hapot hyökkäävät sitä helpommin kuin mikään muu platinametalli. Se liukenee hitaasti typpihappoon, jolloin saatiin palladium (II) nitraatti, Pd (NO ₃) ₂, ja väkevän rikkihapon kanssa se tuottaa palladium (II) sulfaatti, PdSO ₄ ∙ 2H ₂ O. sen sienen muodossa se liukenee myös suolahappo kloorin tai hapen läsnä ollessa. Sulautuneet alkalioksidit ja peroksidit sekä fluori ja kloori hyökkäävät sitä nopeasti noin 500 ° C: ssa (932 ° F). Palladium yhdistyy myös useiden ei-metallisten elementtien kanssa kuumentuessa, kuten fosforin, arseenin, antimonin, piin, rikin ja seleenin kanssa. Sarja palladiumyhdisteitä voidaan valmistaa +2-hapetustilassa; tunnetaan myös lukuisia yhdisteitä +4-tilassa ja muutama 0-tilassa. Siirtymämetallien joukossa palladiumilla on yksi voimakkaimmista taipumuksista muodostaa sidoksia hiilen kanssa. Kaikki palladiumyhdisteet hajoavat helposti tai pelkistyvät vapaiksi metalleiksi. Vesiliuosta kalium tetraklooripalladaatti (II), K ₂ PdCl ₄, toimii ilmaisimen hiilimonoksidin tai olefiinikaasuja koska musta sakka metallin näkyy läsnä erittäin pieniä määriä näitä kaasuja. Luonnollinen palladium koostuu seoksesta, joka koostuu kuudesta stabiilista isotoopista: palladium-102 (1,02 prosenttia), palladium-104 (11,14 prosenttia), palladium-105 (22,33 prosenttia), palladium-106 (27,33 prosenttia), palladium-108 (26,46 prosenttia). ja palladium-110 (11,72 prosenttia).

Elementin ominaisuudet

atominumero	46
atomipaino	106,40
sulamispiste	1 554,9 ° C (2 830,8 ° F)
kiehumispiste	2 963 ° C (5 365 ° F)
tietty painovoima	12,02 (0 ° C [32 ° F])
hapetustilat	+2, +4
elektronikonfiguraatio	[Kr] 4d 10