Pallaadiumi keemiline element

Periooditabeli rühmade 8–10 (VIIIb) 5. ja 6. perioodi plaatinametallide kõige vähem tihedam ja madalaima sulamistemperatuuriga keemiline element - pallaadium (Pd), mida kasutatakse eriti katalüsaatorina (keemilisi aineid kiirendav aine) reaktsioonid nende tooteid muutmata) ja sulamites.

Viktoriin

Perioodilise tabeli viktoriin

Cs

Vääris hall-valge metall, pallaadium on äärmiselt elastsed ja kergesti töödeldavad. Pallaadiumi ei kahjusta atmosfäär tavapärasel temperatuuril. Seega toimivad metall ja selle sulamid plaatina asendajana ehetes ja elektrikontaktides; pekstud lehte kasutatakse dekoratiivsel otstarbel. Parima valge kulla annavad suhteliselt väikesed kogused kullaga legeeritud pallaadium. Pallaadiumi kasutatakse ka hammaste sulamites. Peamiselt kasutatakse pallaadiumit autokatalüüsmuundurites (sageli koos roodiumiga); pallaadium toimib katalüsaatorina heitgaasis olevate saastavate süsivesinike, süsinikmonooksiidi ja lämmastikoksiidi muundamiseks veeks, süsinikdioksiidiks ja lämmastikuks. Trükiskeemides on kasutatud pallaadiumi katteid, mis on sadestatud elektriliselt või keemiliselt, ja pallaadiumit kasutatakse ka mitmekihilistes keraamilistes kondensaatorites.

Looduslikku pallaadiumi, ehkki harva esinevat, leidub väikese plaatina ja iriidiumiga legeeritud Colombias (Chocó departemang), Brasiilias (Itabira, Minas Gerais), Uurali mägedes ja Lõuna-Aafrikas (Transvaal). Pallaadium on üks kõige arvukamaid plaatinametalle ja seda leidub maakoores arvukusega 0,015 osa miljoni kohta. Pallaadiumi mineraloogiliste omaduste kohta vaata algelementi (tabel). Pallaadium on legeeritud ka loodusliku plaatinaga. Inglise keemiku ja füüsiku William Hyde Wollastoni eraldas see toorplaatinast esmakordselt (1803). Ta nimetas elementi äsja avastatud asteroidi Pallase auks. Pallaadium on seotud ka paljude kulla-, hõbe-, vase- ja niklimaakidega. Üldiselt toodetakse seda vase ja nikli maakide rafineerimisel kõrvalsaadusena. Venemaa, Lõuna-Aafrika, Kanada ja USA olid 21. sajandi alguses maailma juhtivad pallaadiumi tootjad.

Pallaadiumi pinnad on suurepärased katalüsaatorid vesiniku ja hapnikuga seotud keemilisteks reaktsioonideks, näiteks küllastumata orgaaniliste ühendite hüdrogeenimiseks. Sobivates tingimustes (80 ° C [176 ° F] ja 1 atmosfäär) neelab pallaadium rohkem kui 900 korda suurema vesiniku ruumala. See laieneb ja muutub protsessis raskemaks, tugevamaks ja vähem elastseks. Neeldumine vähendab ka elektrijuhtivust ja magnetilist tundlikkust. Moodustatakse metalliline või legeeritud hüdriid, millest vesiniku saab eemaldada kõrgema temperatuuri ja alarõhu abil. Kuna vesinik liigub kõrgel temperatuuril kiiresti läbi metalli, toimivad muude gaasidega mitteläbilaskvad kuumutatud pallaadiumtorud poolläbilaskva membraanina ja neid kasutatakse vesiniku suunamiseks suletud gaasisüsteemidest sisse ja välja või vesiniku puhastamiseks.

Pallaadium on teiste plaatinametallide suhtes reaktiivsem. Näiteks ründavad seda happed kergemini kui ükski teine ​​plaatinametall. See lahustub aeglaselt lämmastikhape saades pallaadium (II) nitraat, Pd (NO ₃) ₂ ja kontsentreeritud väävelhappega saadakse sellest pallaadium (II) sulfaat, PdSO ₄ ∙ 2H ₂ O. Oma käsna abil ta lahustub isegi soolhape kloori või hapniku juuresolekul. Temperatuuril umbes 500 ° C (932 ° F) ründavad seda kiiresti sulatatud leeliselised oksiidid ja peroksiidid ning ka fluor ja kloor. Pallaadium ühendab kuumutamisel ka mitmeid mittemetallilisi elemente, nagu fosfor, arseen, antimon, räni, väävel ja seleen. Valmistatakse seeria pallaadiumühendeid, mille oksüdatsioon on +2; teada on ka arvukalt ühendeid +4 ja mõned 0 olekus. Siirdemetallide hulgas on pallaadiumil üks tugevamaid kalduvusi moodustada sidemeid süsinikuga. Kõik pallaadiumühendid lagunevad kergesti või redutseeritakse vabaks metalliks. Vesilahusena kaalium tetrachloropalladate (II), K ₂ PdC ₄, toimib detektoriga süsinikoksiidile või Olefiingaasi sest musta sademe metalli kuvatakse juuresolekul üleliia väikestes kogustes neist gaasidest. Looduslik pallaadium koosneb kuue stabiilse isotoobi segust: pallaadium-102 (1,02 protsenti), pallaadium-104 (11,14 protsenti), pallaadium-105 (22,33 protsenti), pallaadium-106 (27,33 protsenti), pallaadium-108 (26,46 protsenti). ja pallaadium-110 (11,72 protsenti).

Elemendi omadused

aatomnumber	46
aatommass	106,40
sulamispunkt	1 554,9 ° C (2 830,8 ° F)
keemispunkt	2 963 ° C (5365 ° F)
erikaal	12,02 (0 ° C [32 ° F])
oksüdatsiooniseisundid	+2, +4
elektronide konfiguratsioon	[Kr] 4d 10