Χημικό στοιχείο παλλαδίου

Παλλάδιο (Pd), χημικό στοιχείο, το λιγότερο πυκνό και χαμηλότερο σημείο τήξης των μετάλλων πλατίνας των Ομάδων 8-10 (VIIIb), Περίοδοι 5 και 6, του περιοδικού πίνακα, που χρησιμοποιείται ειδικά ως καταλύτης (μια ουσία που επιταχύνει τη χημική ουσία αντιδράσεις χωρίς αλλαγή των προϊόντων τους) και σε κράματα.

Κουίζ

Περιοδικό κουίζ πίνακα

Cs

Ένα πολύτιμο γκρι-λευκό μέταλλο, το παλλάδιο είναι εξαιρετικά όλκιμο και επεξεργάζεται εύκολα. Το παλλάδιο δεν αμαυρώνεται από την ατμόσφαιρα σε κανονικές θερμοκρασίες. Έτσι, το μέταλλο και τα κράματά του χρησιμεύουν ως υποκατάστατα της πλατίνας στα κοσμήματα και στις ηλεκτρικές επαφές. το κτυπημένο φύλλο χρησιμοποιείται για διακοσμητικούς σκοπούς. Σχετικά μικρές ποσότητες παλλαδίου σε κράμα με χρυσό αποδίδουν τον καλύτερο λευκό χρυσό. Το παλλάδιο χρησιμοποιείται επίσης σε οδοντικά κράματα. Η κύρια χρήση του παλλαδίου, ωστόσο, είναι σε καταλυτικούς μετατροπείς αυτοκινήτων (συχνά σε συνδυασμό με ρόδιο). Το παλλάδιο χρησιμεύει ως καταλύτης για τη μετατροπή ρυπογόνων υδρογονανθράκων, μονοξειδίου του άνθρακα και οξειδίου του αζώτου στα καυσαέρια σε νερό, διοξείδιο του άνθρακα και άζωτο. Οι επικαλύψεις παλλαδίου, ηλεκτροθετημένες ή χημικά επιμεταλλωμένες, έχουν χρησιμοποιηθεί σε εξαρτήματα τυπωμένου κυκλώματος και το παλλάδιο χρησιμοποιείται επίσης σε πολυστρωματικούς κεραμικούς πυκνωτές.

Το εγγενές παλλάδιο, αν και σπάνιο, εμφανίζεται σε κράμα με λίγο πλατίνα και ιρίδιο στην Κολομβία (τμήμα Chocó), στη Βραζιλία (Itabira, Minas Gerais), στα Ουράλια Όρη και στη Νότια Αφρική (το Transvaal). Το παλλάδιο είναι ένα από τα πιο άφθονα μέταλλα πλατίνας και εμφανίζεται στο φλοιό της Γης με αφθονία 0,015 μέρος ανά εκατομμύριο. Για τις ορυκτολογικές ιδιότητες του παλλαδίου, ανατρέξτε στο φυσικό στοιχείο (πίνακας). Το παλλάδιο εμφανίζεται επίσης σε κράμα με φυσική πλατίνα. Απομονώθηκε για πρώτη φορά (1803) από ακατέργαστη πλατίνα από τον Άγγλο χημικό και φυσικό William Hyde Wollaston. Ονόμασε το στοιχείο προς τιμήν του αστεροειδούς Pallas που ανακαλύφθηκε πρόσφατα. Το παλλάδιο συνδέεται επίσης με έναν αριθμό μεταλλευμάτων χρυσού, αργύρου, χαλκού και νικελίου. Παράγεται γενικά στο εμπόριο ως υποπροϊόν στη διύλιση μεταλλευμάτων χαλκού και νικελίου. Η Ρωσία, η Νότια Αφρική, ο Καναδάς και οι Ηνωμένες Πολιτείες ήταν οι κορυφαίοι παραγωγοί παλλαδίου παγκοσμίως στις αρχές του 21ου αιώνα.

Οι επιφάνειες του παλλαδίου είναι εξαιρετικοί καταλύτες για χημικές αντιδράσεις που περιλαμβάνουν υδρογόνο και οξυγόνο, όπως η υδρογόνωση ακόρεστων οργανικών ενώσεων. Υπό κατάλληλες συνθήκες (80 ° C [176 ° F] και 1 ατμόσφαιρα), το παλλάδιο απορροφά περισσότερο από 900 φορές τον δικό του όγκο υδρογόνου. Επεκτείνεται και γίνεται σκληρότερο, δυνατότερο και λιγότερο όλκιμο στη διαδικασία. Η απορρόφηση προκαλεί επίσης μείωση της ηλεκτρικής αγωγιμότητας και της μαγνητικής ευαισθησίας. Σχηματίζεται ένα μεταλλικό ή σαν κράμα υδρίδιο από το οποίο το υδρογόνο μπορεί να απομακρυνθεί με αυξημένη θερμοκρασία και μειωμένη πίεση. Επειδή το υδρογόνο διέρχεται γρήγορα μέσω του μετάλλου σε υψηλές θερμοκρασίες, οι θερμαινόμενοι σωλήνες παλλαδίου αδιαπέραστοι από άλλα αέρια λειτουργούν ως ημιπερατές μεμβράνες και χρησιμοποιούνται για τη μεταφορά υδρογόνου μέσα και έξω από κλειστά συστήματα αερίου ή για καθαρισμό υδρογόνου.

Το παλλάδιο είναι πιο αντιδραστικό από τα άλλα μέταλλα πλατίνας. Για παράδειγμα, δέχεται επίθεση πιο εύκολα από οξέα από οποιοδήποτε άλλο μέταλλο πλατίνας. Διαλύεται αργά σε νιτρικό οξύ για να δώσει παλλάδιο (II) νιτρικού, Pd (NO ₃) ₂, και με πυκνό θειικό οξύ αποδίδει παλλάδιο (II) θειικό, PdSO ₄ ∙ 2Η ₂ O. Σε επιτελείο του μορφή θα διαλυθεί ακόμη και σε υδροχλωρικό οξύ παρουσία χλωρίου ή οξυγόνου. Επιτίθεται γρήγορα από συντηγμένα οξείδια αλκαλίων και υπεροξείδια και επίσης από φθόριο και χλώριο στους περίπου 500 ° C (932 ° F). Το παλλάδιο συνδυάζεται επίσης με έναν αριθμό μη μεταλλικών στοιχείων στη θέρμανση, όπως φωσφόρος, αρσενικό, αντιμόνιο, πυρίτιο, θείο και σελήνιο. Μια σειρά ενώσεων παλλαδίου μπορεί να παρασκευαστεί με την κατάσταση οξείδωσης +2. Πολλές ενώσεις στην κατάσταση +4 και μερικές στην κατάσταση 0 είναι επίσης γνωστές. Μεταξύ των μετάλλων μετάβασης το παλλάδιο έχει μια από τις ισχυρότερες τάσεις σχηματισμού δεσμών με άνθρακα. Όλες οι ενώσεις παλλαδίου αποσυντίθενται εύκολα ή ανάγονται στο ελεύθερο μέταλλο. Ένα υδατικό διάλυμα τετραχλωριοπαλλαδικού καλίου (II), Κ ₂ ΡάΟ ₄, χρησιμεύει ως ένα ευαίσθητο ανιχνευτή για το μονοξείδιο του άνθρακα ή αέριες ολεφίνες επειδή ένα μαύρο ίζημα του μετάλλου εμφανίζεται με την παρουσία εξαιρετικά μικρών ποσοτήτων των εν λόγω αερίων. Το φυσικό παλλάδιο αποτελείται από ένα μείγμα έξι σταθερών ισοτόπων: παλλάδιο-102 (1,02 τοις εκατό), παλλάδιο-104 (11,14 τοις εκατό), παλλάδιο-105 (22,33 τοις εκατό), παλλάδιο-106 (27,33 τοις εκατό), παλλάδιο-108 (26,46 τοις εκατό), και παλλάδιο-110 (11,72 τοις εκατό).

Ιδιότητες στοιχείου

ατομικός αριθμός	46
ατομικό βάρος	106.40
σημείο τήξης	1.554.9 ° C (2.830.8 ° F)
σημείο βρασμού	2.963 ° C (5.365 ° F)
ειδικό βάρος	12.02 (0 ° C [32 ° F])
καταστάσεις οξείδωσης	+2, +4
διαμόρφωση ηλεκτρονίων	[Kr] 4δ 10