Palladium (Pd), chemisch element, het minst dichte en laagste smeltpunt van de platinametalen van Groep 8-10 (VIIIb), Periode 5 en 6 van het periodiek systeem, vooral gebruikt als katalysator (een stof die chemische stof versnelt reacties zonder hun producten te veranderen) en in legeringen.
Quiz
Periodiek systeemquiz
Cs
Palladium, een kostbaar grijswit metaal, is extreem taai en gemakkelijk te bewerken. Palladium wordt niet aangetast door de atmosfeer bij gewone temperaturen. Zo dienen het metaal en zijn legeringen als vervangers voor platina in sieraden en in elektrische contacten; het losgeslagen blad wordt gebruikt voor decoratieve doeleinden. Relatief kleine hoeveelheden met goud gelegeerd palladium leveren het beste witgoud op. Palladium wordt ook gebruikt in tandheelkundige legeringen. Het belangrijkste gebruik van palladium is echter in autokatalysatoren (vaak in combinatie met rhodium); het palladium dient als katalysator om vervuilende koolwaterstoffen, koolmonoxide en stikstofoxide in de uitlaat om te zetten in water, kooldioxide en stikstof. Palladium-coatings, elektrodepositief of chemisch geplateerd, zijn gebruikt in componenten van gedrukte schakelingen en palladium wordt ook gebruikt in meerlagige keramische condensatoren.
Inheems palladium, hoewel zeldzaam, komt gelegeerd met een beetje platina en iridium voor in Colombia (departement Chocó), in Brazilië (Itabira, Minas Gerais), in het Oeralgebergte en in Zuid-Afrika (de Transvaal). Palladium is een van de meest voorkomende platinametalen en komt in de aardkorst voor in een hoeveelheid van 0,015 delen per miljoen. Voor de mineralogische eigenschappen van palladium, zie native element (tabel). Palladium komt ook voor gelegeerd met natuurlijk platina. Het werd voor het eerst geïsoleerd (1803) van ruw platina door de Engelse chemicus en natuurkundige William Hyde Wollaston. Hij noemde het element ter ere van de nieuw ontdekte asteroïde Pallas. Palladium wordt ook geassocieerd met een aantal goud-, zilver-, koper- en nikkelertsen. Het wordt over het algemeen commercieel geproduceerd als bijproduct bij de raffinage van koper- en nikkelerts. Rusland, Zuid-Afrika, Canada en de Verenigde Staten waren aan het begin van de 21e eeuw 's werelds grootste producenten van palladium.
Palladiumoppervlakken zijn uitstekende katalysatoren voor chemische reacties met waterstof en zuurstof, zoals de hydrogenering van onverzadigde organische verbindingen. Onder geschikte omstandigheden (80 ° C [176 ° F] en 1 atmosfeer) absorbeert palladium meer dan 900 keer zijn eigen volume waterstof. Het zet uit en wordt daarbij harder, sterker en minder taai. De absorptie zorgt er ook voor dat zowel de elektrische geleidbaarheid als de magnetische gevoeligheid afnemen. Er wordt een metallisch of alloyleachtig hydride gevormd waaruit de waterstof kan worden verwijderd door verhoogde temperatuur en verlaagde druk. Omdat waterstof bij hoge temperaturen snel door het metaal gaat, fungeren verwarmde palladiumbuizen die ondoordringbaar zijn voor andere gassen als halfdoorlatende membranen en worden ze gebruikt om waterstof in en uit gesloten gassystemen te leiden of voor waterstofzuivering.
Palladium is reactiever dan de andere platinametalen. Het wordt bijvoorbeeld gemakkelijker door zuren aangetast dan door de andere platinametalen. Het lost langzaam op in salpeterzuur om palladium (II) nitraat, Pd (NO 3) 2 te geven, en met geconcentreerd zwavelzuur levert het palladium (II) sulfaat, PdSO 4 ∙ 2H 2 O op. In zijn sponsvorm zal het zelfs oplossen in zoutzuur in aanwezigheid van chloor of zuurstof. Het wordt snel aangevallen door gefuseerde alkali-oxiden en peroxiden en ook door fluor en chloor bij ongeveer 500 ° C (932 ° F). Palladium combineert ook met een aantal niet-metalen elementen bij verwarming, zoals fosfor, arseen, antimoon, silicium, zwavel en selenium. Een reeks palladiumverbindingen kan worden bereid met de oxidatietoestand +2; talrijke verbindingen in de +4-toestand en enkele in de 0-toestand zijn ook bekend. Onder de overgangsmetalen heeft palladium een van de sterkste neigingen om bindingen met koolstof te vormen. Alle palladiumverbindingen worden gemakkelijk afgebroken of gereduceerd tot het vrije metaal. Een waterige oplossing van kaliumtetrachlooralladaat (II), K 2 PdCl 4, dient als een gevoelige detector voor koolmonoxide- of olefinegassen omdat een zwart neerslag van het metaal verschijnt in aanwezigheid van buitengewoon kleine hoeveelheden van die gassen. Natuurlijk palladium bestaat uit een mengsel van zes stabiele isotopen: palladium-102 (1,02 procent), palladium-104 (11,14 procent), palladium-105 (22,33 procent), palladium-106 (27,33 procent), palladium-108 (26,46 procent) en palladium-110 (11,72 procent).
Elementeigenschappen
| atoomnummer | 46 |
|---|---|
| atoomgewicht | 106.40 |
| smeltpunt | 1.554,9 ° C (2.830,8 ° F) |
| kookpunt | 2,963 ° C (5,365 ° F) |
| soortelijk gewicht | 12,02 (0 ° C [32 ° F]) |
| oxidatietoestanden | +2, +4 |
| elektronen configuratie | [Kr] 4d 10 |
