Palladium

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 6. října 2022; ověření vyžaduje 1 úpravu .
palladium
←  Rhodium | Stříbro  →
46 Ni
↑
Pd
↓
Pt		 Periodická soustava prvků46 Pd
Vzhled jednoduché látky
Vzorek palladia
Vlastnosti atomu
Jméno, symbol, číslo Palladium / Palladium (Pd), 46
Skupina , období , blok 10 (zastaralé 8), 5,
d-prvek
atomová hmotnost
( molární hmotnost )		 106,42(1) [1]  a. e. m.  ( g / mol )
Elektronická konfigurace [Kr] 4d 10
Poloměr atomu 137 hodin
Chemické vlastnosti
kovalentní poloměr 128  hodin
Poloměr iontů (+4e) 65 (+2e) 80  hodin
Elektronegativita 2,20 (Paulingova stupnice)
Elektrodový potenciál +0,987
Oxidační stavy 0, +1, +2, +3, +4
Ionizační energie
(první elektron)		 803,5 (8,33)  kJ / mol  ( eV )
Termodynamické vlastnosti jednoduché látky
Hustota (v n.a. ) 12,02 g/cm³
Teplota tání 1554 °C
Teplota varu 2940 tis .
Oud. teplo tání 17,24 kJ/mol
Oud. výparné teplo 372,4 kJ/mol
Molární tepelná kapacita 25,8 [2]  J/(K mol)
Molární objem 8,9  cm³ / mol
Krystalová mřížka jednoduché látky
Příhradová konstrukce Kubický
FCC
Parametry mřížky 3,890  Á
Debyeho teplota 274 tisíc  _
Další vlastnosti
Tepelná vodivost (300 K) 71,8 W/(m K)
Číslo CAS 7440-05-3
46 palladium
Pd106,42
4d 10

Palladium ( chemická značka - Pd , z lat.  Palladium ) je chemický prvek 10. skupiny (podle zastaralé klasifikace - vedlejší podskupina osmé skupiny, VIIIB), páté periody periodického systému chemických prvků D. I. Mendělejev s atomovým číslem 46.

Jednoduchá látka palladium (za normálních podmínek ) je přechodný ušlechtilý kov skupiny platiny (světlé platinoidy) stříbřitě bílé barvy.

Historie

V roce 1803 obdržel Forster, známý londýnský obchodník s nerosty, anonymní dopis, ve kterém ho žádal, aby zkusil prodat malé množství nového chemického prvku, „palladia“, jehož ingot byl přiložen k dopisu [3] . Tajemný kov byl dán na prodej a přitahoval pozornost všech [3] . Mezi anglickými chemiky se rozpoutaly spory, zda je tento kov skutečně novým chemickým prvkem, nebo jde pouze o slitinu dříve známých kovů. Chemik Richard Cheneviks , který chtěl odhalit „podvodný padělek“, koupil tyčinku „palladia“ [3] . Brzy Chenevix udělal prezentaci členům Královské společnosti v Londýně , kde oznámil, že tento kov je pouze slitina platiny se rtutí . Tajemník Královské společnosti, chemik William Hyde Wollaston , však Chenevixovy nálezy veřejně zpochybnil. Jiným chemikům se v této „slitině“ nepodařilo izolovat ani platinu, ani rtuť. Spor znovu eskaloval a nějakou dobu aktivně pokračoval. Když začali ustupovat, ve vědeckém časopise Nicholson's Journal se objevilo anonymní oznámení, že každému, kdo dokáže vyrobit umělé palladium do roka, bude vyplacena odměna 20 liber šterlinků [3] . Zájem o kov opět poskočil, ale nikomu se to nepodařilo [3] .

V roce 1804 William Wollaston oznámil Královské společnosti, že objevil nové dříve neznámé kovy, palladium a rhodium , v platinové rudě z Jižní Ameriky [3] . Ve snaze očistit „surovou“ platinu izolovanou z rudy od nečistot zlata a rtuti ji rozpustil v aqua regia a poté ji vysrážel z roztoku čpavkem [3] . Zbývající roztok měl růžový odstín, který nebylo možné vysvětlit přítomností zlata a rtuti [3] . Poté byl k tomuto roztoku přidán zinek , což vedlo k vysrážení černé sraženiny [3] . Wollaston zjistil, že pokud se pokusíte tuto vysušenou sraženinu rozpustit pomocí aqua regia, část se rozpustí a část ne [3] . Po zředění roztoku vodou do něj Wollaston přidal kyanid draselný , což vedlo k vydatnému vysrážení již oranžové barvy, která při zahřátí nejprve získala šedou barvu a poté se roztavila v kapku kovu - palladia, které bylo lehčí než rtuť ve specifické hmotnosti . Ze zbývající nerozpuštěné části černého sedimentu izoloval další kov - rhodium [3] .

Teprve v únoru 1805 byl v Nicholson's Journal zveřejněn otevřený dopis od Wollastona , ve kterém přiznal, že skandál s palladiem je jeho dílem [3] . Byl to on, kdo uvedl nový kov na trh a také dal anonymní inzerát slibující bonus na jeho umělou výrobu, již měl důkaz, že palladium je nový kov [3] .

Původ jména

Je pojmenována po asteroidu Pallas , který objevil německý astronom Olbers v roce 1802, tedy krátce před objevem palladia. Asteroid je pojmenován po Pallas Athéně ze starověké řecké mytologie . Palladium nebo Palladium je legendární dřevěný obraz Pallas Athény, který spadl z nebe; podle proroctví Heleny (syna Priama ) zůstane Trója nezničitelná, dokud bude tento talisman držen v jejích zdech. Podle legendy tato pevnost padla až poté, co oblíbenci bohyně - Odysseus a Diomedes - během nočního výletu ukradli Palladium.

Být v přírodě

Jeden z nejvzácnějších prvků v zemské kůře; jeho Clarkeovo číslo je 1·10 −6  %. Vyskytuje se v nativní formě ( allopalladium ), ve formě intermetalických minerálů ( platina palladium , stannopalladinit Pd 3 Sn 2 aj.) a dalších sloučenin ( palladit PdO, braggit (Pd, Pt, Ni)S aj.). Je známo asi 30 palladiových minerálů . Doprovází ostatní platinové kovy, jeho obsah ve směsi platinoidů v různých nalezištích se pohybuje od 25 do 60 % [2] . Podle Golshmidtovy geochemické klasifikace prvků , stejně jako všechny platinoidy, patří k siderofilům , to znamená, že má afinitu k železu a je koncentrován v zemském jádru [4] . V současné době se největší (nevyvinuté) naleziště palladia v Rusku nachází v Murmanské oblasti (Fedorovo-Pansky intruzivní masiv).

Získání

Palladium se získává především zpracováním niklových , stříbrných a sulfidových rud mědi . Určitá část světové produkce (asi 10 %) se získává těžbou z druhotných surovin [2] .

Z roztoku směsi ušlechtilých kovů v aqua regia se po vysrážení zlata a platiny vysráží dichlordiaminpalladium Pd(NH 3 ) 2 Cl 2 , přečištěné rekrystalizací z roztoku amoniaku HCl, rozložené na práškové palladium kalcinací v redukční atmosféře se palladiový prášek přetaví [2] .

Redukcí roztoků palladiových solí se získává palladiová čerň - jemně krystalický prášek palladia [2] .

Kompaktní kovové palladium se také získává elektrolytickým vylučováním z dusitanových a fosfátových kyselých elektrolytů, například pomocí Na 2 [Pd(NO 2 ) 4 ] [2] .

Výrobní čísla

Největší ložisko palladia se nachází v Rusku (Norilsk, Talnakh ). Ložiska jsou známá také v Transvaalu (Jižní Afrika), Kanadě, Aljašce, Austrálii, Kolumbii [5] .

Dodávky palladia ve světě v roce 2007 činily 267 tun (včetně Ruska - 141 tun, Jižní Afriky - 86 tun, USA a Kanady - 31 tun, ostatní země - 9 tun). Spotřeba palladia v roce 2007 byla 107 tun v automobilovém průmyslu, 40 tun v elektronickém průmyslu a 12 tun v chemickém průmyslu [6] .

Podle londýnské výzkumné společnosti GFMS prodala Ruská federace v roce 2009 přibližně 1,1 milionu uncí palladia, v roce 2010 - 800 tisíc uncí, v roce 2011 bude objem exportu podobný [7] .

V prosinci 2019 burzovní ceny palladia poprvé přesáhly úroveň 1900 dolarů za trojskou unci (současně byla překročena i maximální úroveň cen zlata dosažená v roce 2011) [8] ; za pouhé čtyři roky se směnné ceny tohoto kovu zčtyřnásobily - z 510 na 2064 dolarů za trojskou unci (pro srovnání: zlato ve stejném období zdražilo pouze jedenapůlkrát - z 1060 na 1573 dolarů), to bylo usnadněno masivním používáním palladiových katalyzátorů [9] [10]
27. února 2020 dosáhly světové ceny palladia maxima 2 795 $/oz [11] (poté následoval prudký pokles, ale s dalším růstem) [12] .

Fyzikální vlastnosti

Kompletní elektronová konfigurace atomu palladia je: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 4d 10

Palladium je přechodný kov . Za normálních podmínek tvoří krystaly stříbrnobílé barvy kubické syngonie , prostorová grupa Fm 3 m , parametry buňky  a = 0,38902 nm , Z = 4 , strukturní typ mědi .

Palladium je plast , mikroaditiva niklu , kobaltu , rhodia nebo ruthenia zlepšují mechanické vlastnosti palladia a zvyšují jeho tvrdost .

Nerozpustný ve vodě. Hustota - 12 020 kg / m³ (při 20 ° C); za zvláštních podmínek tvoří koloidní palladium a palladiovou čerň . Teplota tání - 1554 °C (v jiných zdrojích 1552 °C); bod varu kolem 2940 °C. Skupenské teplo tání je 16,7 kJ/mol, skupenské teplo vypařování je 353 kJ/mol. Specifické teplo při 20 °C - 25,8 J / (mol K); měrný elektrický odpor při 25 ° C - 9,96 μ Ohm / cm; tepelná vodivost - 75,3 W / (m K). Tvrdost podle Vickerse 37…39 [2] . Tvrdost podle Brinella 52 kgf/mm 2 .

Teplotní koeficient lineární roztažnosti je 1,17·10 −5 K −1 (v rozsahu 0…100 °С) [2] .

Koeficient povrchového napětí kapalného palladia při teplotě tání je 0,015 N/cm [2] .

Palladium je paramagnetické ; jeho magnetická susceptibilita je +5,231·10 −6 (při 20 °C) [2] .

Aktivně absorbuje vodík , tvoří pevné roztoky (až 900 objemů H 2 na objem Pd), přičemž se mřížková konstanta zvyšuje. Vodík se z palladia odstraňuje zahřátím na 100 °C ve vakuu [2] .

Izotopy

Přírodní palladium se skládá ze šesti stabilních izotopů : 102Pd (1,00 %), 104Pd (11,14 %), 105Pd (22,33 %), 106Pd (27,33 %), 108Pd (26,46 %) a 110Pd (11,72 %).

Nejdéle žijící umělý radioaktivní izotop je 107 Pd ( T 1/2 7·10 6 let). Některé izotopy palladia jsou aktivně produkovány jako štěpné fragmenty uranu a plutonia ; Ozářené palivo moderních jaderných reaktorů se spalováním jaderného paliva 3 % tedy obsahuje 0,15 % palladia [2] .

Chemické vlastnosti

Palladium je nejreaktivnější z platinových kovů. Nereaguje s vodou, zředěnými kyselinami, zásadami, roztokem čpavku . Reaguje s horkou koncentrovanou kyselinou sírovou a dusičnou a na rozdíl od jiných platinových kovů je rozpustný v koncentrované kyselině chloristé za vzniku elementárního chlóru:

(všechny ostatní platinové kovy snižují chlór na +5).

Může být uveden do roztoku anodickým rozpouštěním v kyselině chlorovodíkové [2] :

Při pokojové teplotě reaguje s aqua regia , vlhkým chlórem a bromem . Při zahřátí reaguje s fluorem , sírou , selenem , tellurem , arsenem a křemíkem . Oxiduje při tavení s hydrosíranem draselným KHSO 4 , také interaguje s taveninou peroxidu sodného [2] .

Při zahřátí na vzduchu je stabilní do ~300 °C a nad 850 °C; v rozmezí 300 ... 850 °C bledne v důsledku tvorby filmu oxidu palladnatého PdO na povrchu, který se při vyšší teplotě rozkládá [2] .

Aplikace

Katalyzátory

Palladium se často používá jako katalyzátor , hlavně v procesu hydrogenace tuků , krakování oleje , organické syntézy (viz Lindlarův katalyzátor , Palladium-katalyzované kopulační reakce).

Chlorid palladnatý PdCl2 se používá jako katalyzátor a pro detekci stopových množství oxidu uhelnatého ve vzduchu nebo ve směsích plynů.

Vodíkové technologie

Protože vodík velmi dobře difunduje palladiem, používají se palladiové membrány k výrobě ultračistého vodíku [13] . Pro úsporu drahého palladia při výrobě membrán pro čištění vodíku a separaci izotopů vodíku byly vyvinuty jeho slitiny s jinými kovy, nejúčinnější a nejúspornější slitina palladia s ytriem .

Palladium je také extrémně účinné při reverzibilní akumulaci vodíku. Viz hydrid palladnatý.

Elektronika

Chlorid palladnatý se používá při galvanickém pokovování jako aktivační činidlo při galvanickém pokovování dielektrik - zejména při nanášení mědi na povrch vrstvených plastů při výrobě desek plošných spojů .

Použití palladia v elektrických kontaktech je způsobeno jeho vysokou odolností proti opotřebení a odolností proti korozi. Palladium a slitiny palladia se používají k potažení kontaktů odolných vůči sulfidům. Palladium se používá k výrobě vysoce přesných přesných odporových reochordů , a to i ve formě slitiny s wolframem (například PdV-20M).

Palladium je také zahrnuto ve složení keramických kondenzátorů (typ KM), s vysokou mírou teplotní stability kapacity ve vysokofrekvenčních vysílacích zařízeních, radiokomunikacích a televizi [14] .

Ve špercích a ražení mincí

V lékařství

Další použití palladia

Biologická role

Biologická role palladia v těle nebyla stanovena. Kovové palladium je samo o sobě netoxické, ale některé jeho sloučeniny, jako je chlorid palladnatý, jsou vysoce toxické.

Viz také

Poznámky

  1. ↑ Michael E. Wieser, Norman Holden, Tyler B. Coplen, John K. Böhlke, Michael Berglund, Willi A. Brand, Paul De Bièvre, Manfred Gröning, Robert D. Loss, Juris Meija, Takafumi Hirata, Thomas Prohaska, Ronny Schoenberg , Glenda O'Connor, Thomas Walczyk, Shige Yoneda, Xiang-Kun Zhu. Atomové hmotnosti prvků 2011 (IUPAC Technical Report  )  // Pure and Applied Chemistry . - 2013. - Sv. 85 , č. 5 . - S. 1047-1078 . - doi : 10.1351/PAC-REP-13-03-02 .
  2. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Palladium // Chemická encyklopedie  : v 5 dílech / Ch. vyd. I. L. Knunyants . - M . : Velká ruská encyklopedie , 1992. - T. 3: Měď - Polymer. - S. 440-441. — 639 s. - 48 000 výtisků.  — ISBN 5-85270-039-8 .
  3. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Populární knihovna chemických prvků. Kniha první "Vodík - Palladium". Ed. 3. — M.: Nauka, 1983.
  4. ↑ Voitkevich V. G. Vznik a chemický vývoj Země / ed. L. I. PŘÍKHODKO — M.: Nauka, 1973. — 168 s.
  5. ↑ Norilsk metal - Co víme o palladiu? Archivováno 18. září 2010 na Wayback Machine
  6. ↑ Věstník zahraničních obchodních informací, č. 95, 23.08.2008, s.12.
  7. ↑ Thomson Reuters GFMS | Analýzy a obsah pro profesionály v oblasti kovů Archivováno 24. července 2011 na Wayback Machine | Thomson Reuters Eikon
  8. ↑ Palladium překonalo historické maximum zlata _ _
  9. ↑ Ekonomové našli hlavního viníka poklesu globálního HDP Archivní kopie z 11. ledna 2020 na Wayback Machine // RIA Novosti , 01/11/2020
  10. ↑ Cena palladia poprvé v historii dosáhla 2 tisíc dolarů za unci. Pronikající kov: palladium bude hrát do karet Rusku
  11. ↑ Metal leader: jak by rekordní nárůst cen palladia mohl ovlivnit ruský průmysl Archivováno 14. března 2020 na Wayback Machine // RT, 28. února 2020
  12. ↑ Graf ceny palladia vůči americkým dolarům na spotovém trhu Archivováno 1. prosince 2020 na Wayback Machine na profinance.ru
  13. ↑ Leonova T. N. , Palladium, 1964 .
  14. ↑ "Metodika provádění prací na komplexním využití druhotných drahých kovů z použité výpočetní techniky" (UTV. GOSTELECOM RF 19.10.1999)
  15. ↑ Sergej Kostin. Slitina šperků Palladingold™ na bázi drahého kovu palladium 18 (2018).
  16. ↑ [1] // Web Sberbank Archivováno 31. prosince 2014 na Wayback Machine .
  17. ↑ Podle článku 1 federálního zákona ze dne 26. března 1998 č. 41-FZ „O drahých kovech a drahých kamenech“ archivní kopie ze dne 26. září 2018 na stroji Wayback .
  18. ↑ Podle článku 170.2 Trestního zákoníku Ruské federace Archivováno 30. září 2018 na Wayback Machine .
  19. ↑ Podle článku 191 trestního zákoníku Ruské federace (nepřístupný odkaz) . Získáno 28. ledna 2019. Archivováno z originálu 27. září 2018. 

Literatura

Odkazy

  Přejděte na položku Wikidata  Slovníky a encyklopedie
 Sloučeniny palladia
bromid palladnatý (PdBr2 ) Hexachloropalladát draselný (IV) (K 2 [PdCl 6 ]) hydroxid palladnatý (Pd(OH) 2 ) Hydroxid palladnatý (Pd(OH) 4 ) Dichlor - bis-( dipyridyl ) palladium(IV ) chlorid ([Pd ( C10H8N2 ) 2Cl2 ] Cl2 ) Dipalladium vápník (CaPd 2 ) Dichlordiaminpalladium ([Pd(NH 3 ) 2 ] Cl 2 ) Jodid palladnatý (PdI2 ) Dusičnan palladnatý (Pd(NO 3 ) 2 ) Oxid palladnatý (PdO) Oxid palladnatý ( Pd203 _ nH2O ) _ _ Oxid palladnatý ( PdO 2 ) Síran palladnatý (PdSO4 ) Sulfid palladnatý ( Pd2S ) Sulfid palladnatý (PdS) Sulfid palladnatý (PdS2 ) Tetrachlorpalladát draselný (II) (K 2 [PdCl 4 ]) Fluorid palladnatý ( PdF2 ) Fluorid palladium(II,IV) (PdF3 ) Chlorid palladnatý (PdCl2 ) Kyanid palladnatý (Pd(CN) 2 )
 Periodický systém chemických prvků D. I. Mendělejeva
  jeden 2                             3 čtyři 5 6 7 osm 9 deset jedenáct 12 13 čtrnáct patnáct 16 17 osmnáct
jeden H   On
2 Li Být   B C N Ó F Ne
3 Na mg   Al Si P S Cl Ar
čtyři K Ca   sc Ti PROTI Cr Mn Fe co Ni Cu Zn Ga Ge Tak jako Se Br kr
5 Rb Sr   Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag CD v sn Sb Te já Xe
6 Čs Ba Los Angeles Ce Pr Nd Odpoledne sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu hf Ta W Re Os Ir Pt Au hg Tl Pb Bi Po V Rn
7 Fr Ra AC Th Pa U Np Pu Dopoledne cm bk srov Es fm md Ne lr RF Db Sg bh hs Mt Ds Rg Cn Nh fl Mc Lv Ts Og
 
alkalických kovů kovy alkalických zemin Lanthanoidy aktinidy přechodné kovy
lehké kovy Polokovy nekovy Halogeny vzácné plyny
 Řady elektrochemické aktivity kovů

Eu , Sm , Li , Cs , Rb , K , Ra , Ba , Sr , Ca , Na , Ac , La , Ce , Pr , Nd , Pm , Gd , Tb , Mg , Y , Dy , Am , Ho , Er , Tm , Lu , Sc , Pu ,
Th , Np , U , Hf , Be , Al , Ti , Zr , Yb , Mn , V , Nb , Pa , Cr , Zn , Ga , Fe , Cd , In , Ti , Co , Ni , Te , Mo , Sn , Pb , H 2 ,
W , Sb , Bi , Ge , Re , Cu , Tc , Te , Rh , Po , Hg , Ag , Pd , Os , Ir , Pt , Au