Палладий химический элемент

Палладий (Pd), химический элемент, наименее плотные и низкоплавкие платиновые металлы групп 8–10 (VIIIb), периоды 5 и 6 периодической таблицы, особенно используемые в качестве катализатора (вещества, ускоряющего химическое разложение). реакции без изменения их продуктов) и в сплавах.

викторина

Периодическая таблица викторины

Cs

Драгоценный серо-белый металл, палладий чрезвычайно пластичен и легко обрабатывается. Палладий не портится атмосферой при обычных температурах. Таким образом, металл и его сплавы служат заменителями платины в ювелирных изделиях и в электрических контактах; битый лист используется в декоративных целях. Относительно небольшие количества палладия, легированного золотом, дают лучшее белое золото. Палладий используется также в стоматологических сплавах. Основное использование палладия, однако, в автомобильных каталитических нейтрализаторах (часто в сочетании с родием); палладий служит катализатором для преобразования загрязняющих углеводородов, окиси углерода и оксида азота в выхлопных газах в воду, двуокись углерода и азот. Палладиевые покрытия, электроосажденные или химически покрытые, использовались в печатных компонентах, а палладий также использовался в многослойных керамических конденсаторах.

Самородный палладий, хотя и редкий, встречается в легированном состоянии с небольшим количеством платины и иридия в Колумбии (департамент Чоко), в Бразилии (Итабира, Минас-Жерайс), на Урале и в Южной Африке (Трансвааль). Палладий является одним из самых распространенных платиновых металлов и встречается в земной коре в количестве 0,015 части на миллион. О минералогических свойствах палладия см. Нативный элемент (таблица). Палладий также встречается легированный природной платиной. Впервые он был выделен (1803 г.) из сырой платины английским химиком и физиком Уильямом Хайдом Волластоном. Он назвал элемент в честь недавно открытого астероида Паллада. Палладий также связан с рядом золотых, серебряных, медных и никелевых руд. Обычно его производят в качестве побочного продукта при переработке медных и никелевых руд. Россия, Южная Африка, Канада и США были ведущими мировыми производителями палладия в начале XXI века.

Поверхности палладия являются отличными катализаторами химических реакций с участием водорода и кислорода, таких как гидрирование ненасыщенных органических соединений. При подходящих условиях (80 ° C [176 ° F] и 1 атмосфера) палладий поглощает более чем в 900 раз собственный объем водорода. Он расширяется и становится более твердым, прочным и менее пластичным в процессе. Поглощение также приводит к снижению электрической проводимости и магнитной восприимчивости. Образуется металлический или сплавоподобный гидрид, из которого водород может быть удален при повышенной температуре и пониженном давлении. Поскольку водород быстро проходит через металл при высоких температурах, нагретые палладиевые трубки, непроницаемые для других газов, функционируют как полупроницаемые мембраны и используются для пропускания водорода в замкнутые газовые системы и из них или для очистки водорода.

Палладий более реактивен, чем другие платиновые металлы. Например, он легче подвергается воздействию кислот, чем любой другой платиновый металл. Он медленно растворяется в азотной кислоте с образованием нитрата палладия (II), Pd (NO ₃) ₂, а с концентрированной серной кислотой образуется сульфат палладия (II), PdSO ₄ 2H ₂ O. В форме губки он растворяется даже в соляная кислота в присутствии хлора или кислорода. Он быстро подвергается воздействию конденсированных щелочных оксидов и пероксидов, а также фтора и хлора при температуре около 500 ° C (932 ° F). Палладий также сочетается с рядом неметаллических элементов при нагревании, таких как фосфор, мышьяк, сурьма, кремний, сера и селен. Ряд соединений палладия может быть получен со степенью окисления +2; также известны многочисленные соединения в состоянии +4 и несколько в состоянии 0. Среди переходных металлов палладий имеет одну из самых сильных тенденций к образованию связей с углеродом. Все соединения палладия легко разлагаются или восстанавливаются до свободного металла. Водный раствор тетрахлорпалладата (II) калия, K ₂ PdCl ₄, служит чувствительным детектором для окиси углерода или олефиновых газов, поскольку в присутствии чрезвычайно малых количеств этих газов появляется черный осадок металла. Природный палладий состоит из смеси шести стабильных изотопов: палладия-102 (1,02 процента), палладия-104 (11,14 процента), палладия-105 (22,33 процента), палладия-106 (27,33 процента), палладия-108 (26,46 процента) и палладий-110 (11,72 процента).

Свойства элемента

атомный номер	46
атомный вес	106,40
температура плавления	1554,9 ° C (2830,8 ° F)
точка кипения	2963 ° C (5365 ° F)
удельный вес	12,02 (0 ° C [32 ° F])
степени окисления	+2, +4
электронная конфигурация	[Kr] 4d 10