Paladijum

Uredi veze
S Vikipedije, slobodne enciklopedije
Za drugu upotrebu, pogledajte stranicu Paladijum (mitologija).
Paladijum
Opšta svojstva
Ime, simbolpaladijum, Pd
Izgledsrebrno beo
U periodnom sistemu
Vodonik Helijum
Litijum Berilijum Bor Ugljenik Azot Kiseonik Fluor Neon
Natrijum Magnezijum Aluminijum Silicijum Fosfor Sumpor Hlor Argon
Kalijum Kalcijum Skandijum Titanijum Vanadijum Hrom Mangan Gvožđe Kobalt Nikl Bakar Cink Galijum Germanijum Arsen Selen Brom Kripton
Rubidijum Stroncijum Itrijum Cirkonijum Niobijum Molibden Tehnecijum Rutenijum Rodijum Paladijum Srebro Kadmijum Indijum Kalaj Antimon Telur Jod Ksenon
Cezijum Barijum Lantan Cerijum Prazeodijum Neodijum Prometijum Samarijum Evropijum Gadolinijum Terbijum Disprozijum Holmijum Erbijum Tulijum Iterbijum Lutecijum Hafnijum Tantal Volfram Renijum Osmijum Iridijum Platina Zlato Živa Talijum Olovo Bizmut Polonijum Astat Radon
Francijum Radijum Aktinijum Torijum Protaktinijum Uranijum Neptunijum Plutonijum Americijum Kirijum Berklijum Kalifornijum Ajnštajnijum Fermijum Mendeljevijum Nobelijum Lorencijum Raderfordijum Dubnijum Siborgijum Borijum Hasijum Majtnerijum Darmštatijum Rendgenijum Kopernicijum Nihonijum Flerovijum Moskovijum Livermorijum Tenesin Oganeson
Ni
↑
Pd
↓
Pt
rodijum ← paladijum → srebro ‍
Atomski broj (Z)46
Grupa, periodagrupa 10, perioda 5
Blokd-blok
Kategorija  prelazni metal
Rel. at. masa (Ar)106,42(1)[1]
El. konfiguracija
po ljuskama
2, 8, 18, 18
Fizička svojstva
Tačka topljenja1828,05 K ​(1554,9 °‍C, ​2830,82 °F)
Tačka ključanja3236 K ​(2963 °‍C, ​5365 °F)
Gustina pri s.t.12,023 g/cm3
tečno st., na t.t.10,38 g/cm3
Toplota fuzije16,74 kJ/mol
Toplota isparavanja358 kJ/mol
Mol. topl. kapacitet25,98 J/(mol·K)
Napon pare
P (Pa) 100 101 102
na T (K) 1721 1897 2117
P (Pa) 103 104 105
na T (K) 2395 2753 3234
Atomska svojstva
Elektronegativnost2,20
Energije jonizacije1: 804,4 kJ/mol
2: 1870 kJ/mol
3: 3177 kJ/mol
Atomski radijus137 pm
Kovalentni radijus139±6 pm
Valsov radijus163 pm
Linije boje u spektralnom rasponu
Spektralne linije
Ostalo
Kristalna struktura ​postraničnocentr. kubična (FCC)
Postraničnocentr. kubična (FCC) kristalna struktura za paladijum
Brzina zvuka tanak štap3070 m/s (na 20 °‍C)
Topl. širenje11,8 µm/(m·K) (na 25 °‍C)
Topl. vodljivost71,8 W/(m·K)
Električna otpornost105,4 nΩ·m (na 20 °‍C)
Magnetni rasporedparamagnetičan[2]
Magnetna susceptibilnost (χmol)+567,4·10−6 cm3/mol (288 K)[3]
Jangov modul121 GPa
Modul smicanja44 GPa
Modul stišljivosti180 GPa
Poasonov koeficijent0,39
Mosova tvrdoća4,75
Vikersova tvrdoća400–600 MPa
Brinelova tvrdoća320–610 MPa
CAS broj7440-05-3
Istorija
Imenovanjepo asteroidu Palas, koji je imenovan po boginji Atini
Otkriće i prva izolacijaVilijam Hajd Volaston (1802)
Glavni izotopi
izotop rasp. pž. (t1/2) TR PR
100Pd syn 3,63 d ε 100Rh
γ –
102Pd 1,02% stabilni
103Pd syn 16,991 d ε 103Rh
104Pd 11,14% stabilni
105Pd 22,33% stabilni
106Pd 27,33% stabilni
107Pd tragovi 6,5×106 y β− 107Ag
108Pd 26,46% stabilni
110Pd 11,72% stabilni
reference • Vikipodaci

Paladijum (Pd, lat. palladium) metal je VIIIB grupe i atomskim brojem 46.[4][5] On je retki, blistavi srebreno-beli metal, kojeg je 1803. otkrio Vilijam Hajd Volaston. Dobio je ime po asteroidu Palasu, a koji je i sam dobio naziv po epitetu grčke boginje Atine, kada je ona ubila Paladu, Tritonovu kćerku. Paladijum, platina, rodijum, rutenijum, iridijum i osmijum čine grupu elemenata koja se naziva platinska grupa metala. Oni imaju dosta slične hemijske osobine, a paladijum ima najnižu tačku topljenja i najmanju gustinu među njima.

Više od polovine proizvodnje paladijuma i njegovog kongenera platine koristi se za katalitičke konvertere za vozila, gde se preko 90% štetnih gasova iz automobilskih auspuha (ugljovodonika, ugljen monoksida i azot dioksida) pretvara u manje štetne supstance (azot, ugljen dioksid i vodenu paru). Paladijum se takođe koristi i u elektronici, zubnoj medicini i medicini uopšte, prečišćavanju vodonika, hemijskim aplikacijama, prečišćavanju površinskih voda te za izradu nakita. Paladijum igra ključnu ulogu u tehnologiji gorivih ćelija, gde se kombinacijom vodonika i kiseonika proizvode električna energija, toplota i voda.

Depoziti ruda paladijuma i drugih metala iz platinske grupe su retki, a najobilatiji depoziti pronađeni su u pojasu norita u Bušveld kompleksu, koji se pokriva Transvalski bazen u Južnoafričkoj Republici, te u kompleksu Stilvoter u Montani u SAĐu, u distriktu Tander Bej u Ontariju u Kanadi i kompleksu Norilsk u Rusiji. Osim toga, jedan od važnih izvora paladijuma i recikliranje, većinom iz rashodovanih katalitičkih konvertora. Brojne aplikacije i ograničeni izvori paladijuma uzrok su da je ovaj metal ima veliki značaj među berzanskim investitorima.

Istorija[uredi | uredi izvor]

Vilijam Hajd Volaston je zabeležio otkriće novog plemenitog metala u julu 1802. u svom laboratorijskom dnevniku te mu u augustu iste godine dao ime paladijum. Volaston je prečistio dovoljno materijala i, bez objave svog otkrića, ponudio je taj materijal maloj prodavnici u kvartu Soho u aprilu 1803. Nakon burnih kritika da se zapravo radi o leguri platine i žive, od strane hemičara Ričarda Čeneviksa, Volaston je anonimno ponudio nagradu od 20 funti za 20 grejna (oko 1,296 grama) sintetičke paladijumske legure.[6] Ričard Čeneviks je 1803. dobio Koplijevu medalju nakon što je objavio svoje eksperimente o paladijumu. Volaston je pri objavi svog otkrića elementa rodijuma 1804. spomenuo i svoj rad o paladijumu.[7][8] Da je on otkrio paladijum, objavio je u publikaciji 1805. godine.[6][9]

Volaston je dao ime ovom elementu 1802. po asteroidu Palasu, koji je otkriven dva meseca ranije.[10] Volaston je paladijum izdvojio iz sirove rude platine poreklom iz Južne Amerike, tako što je rudu rastvorio u carskoj vodi (zlatotopki), rastvor je neutralizovao natrijum hidroksidom, te je platinu istaložio kao amonijum hloroplatinat sa amonijum hloridom. Zatim je dodao živa cijanid, te je nastalo jedinjenje paladijum(II) cijanid, koji je dalje zagrejavao da bi se izdvojio metalni paladijum.[7] Jedno vreme paladijum hlorid je bio propisivan kao tretman za tuberkulozu u dozama od po 0,065 g dnevno (otprilike 1 mg po kilogramu telesne težine). Ovaj tretman imao je mnoge negativne prateće efekte, te je kasnije zamenjen mnogo efektivnijim lekovima.[11]

Sve do 2000. ruska ponuda paladijuma na svetskom tržištu neprestano je bila odgađana i prekidana,[12] jer u to vreme iz političkih razloga nije bila odobrena izvozna kvota. Usledila je panika na tržištu koja je podigla cene paladijuma na rekordni nivo od 1.100 US$ po unci u januaru 2001.[13] Otprilike u isto vreme, američka automobilska kompanija Ford, plašeći se da bi proizvodnja automobila bila ugrožena zbog mogućeg nedostatka paladijuma na tržištu, uskladištila je velike količine metala kupljene u vreme kada je cena bila najviša. Međutim, kada su cene pale u proleće 2001. Ford je izgubio gotovo 1 milijardu dolara.[14] Svetska potražnja za paladijumom povećala se od 100 tona u 1990. do gotovo 300 tona u 2000. godini. Svetska proizvodnja paladijuma iz rudnika bila je 222 tone u 2006. prema podacima Američkog geološkog zavoda.[15] Većina paladijuma je potrošena za katalizatore u automobilskoj industriji.[16] Trenutno postoji zabrinutost oko kontinuiteta ponude paladijuma zbog ruskih vojnih manevara u Ukrajini, delimično i kao sankcije koje mogu sputati izvoz ruskog paladijuma. Bilo kakva ograničenja u pogledu izvoza ovog metala iz Rusije mogla bi pogoršati ionako loša očekivanja u vezi velikog deficita paladijuma na tržištu.[17]

Osobine[uredi | uredi izvor]

Paladijum pripada 10. grupi elemenata u periodnom sistemu, ali ima veoma neuobičajenu konfiguraciju svojih spoljnih elektronskih ljuski u odnosu na druge članove 10. grupe (vidi niobijum (41), rutenijum (44) i rodijum (45)), jer ima manje popunjenih elektronskih ljuski od elemenata koji mu direktno prethode (fenomen koji je jedinstven za paladijum). Po tome, njegova valentna ljuska ima 18 elektrona, deset više od valentnih ljusaka plemenitih gasova od neona i dalje, koji imaju osam.

Z Element br. elektrona po ljusci
28 nikl 2, 8, 16, 2 (or 2, 8, 17, 1)
46 paladijum 2, 8, 18, 18
78 platina 2, 8, 18, 32, 17, 1
110 darmštatijum 2, 8, 18, 32, 32, 16, 2 (pretpostavljeno)

Paladijum je meki srebreno-sjajni metal koji dosta nalikuje platini. On ima najmanju gustinu i najnižu tačku topljenja među svim metalima platinske grupe. Dosta je duktilan kada se žari, a kada se hladno obrađuje povećava mu se tvrdoća i čvrstoća. Polako se rastvara u koncentrovanoj azotnoj kiselini, u vrućoj koncentrovanoj sumpornoj kiselini, a kada se fino isitni, i u hlorovodoničnoj.[10] Njegova uobičajena oksidaciona stanja su 0, +1, +2 i +4. Do danas poznat je relativno mali broj jedinjenja paladijuma koji bez sumnje imaju oksidaciono stanje +3, mada su takva jedinjenja pretpostavljena kao intermedijeri u mnogim kuplovanim reakcija gde se paladijum koristi kao katalizator.[18] U 2002. prvi put je objavljeno otkriće jedinjenja sa paladijumom(VI).[19][20]

Izotopi[uredi | uredi izvor]

Paladijum se u prirodi sastoji od sedam izotopa, među kojima je šest stabilnih. Najstabilniji radioizotop je 107Pd koji ima vreme poluraspada od 6,5 miliona godina (u sastavu prirodnog paladijuma), sledi 103Pd sa vremenom poluraspada od 17 dana te 100Pd koji ima vreme poluraspada od 3,63 dana. Opisano je i pronađeno 18 drugih radioizotopa sa atomskim masama koje se kreću od 90,94948(64) u (91Pd) do 122,93426(64) u (123Pd).[21] Većina ovih izotopa ima vremena poluraspada kraća od 30 minuta, osim 101Pd (vreme poluraspada: 8,47 h) i 112Pd (21 sat).[22]

Za izotope sa vrednostima atomskih masa manjim od mase najrasprostranjenijeg stabilnog izotopa 106Pd, osnovni način raspada je elektronski zahvat a primarni proizvod raspada je rodijum. Osnovni način raspada za one izotope Pd koji imaju atomsku masu višu od 106 jeste beta raspad, a osnovni proizvod kod takvog raspada je srebro.[22] Radiogensko 107Ag je proizvod raspada 107Pd a prvi put je otkriveno 1978.[23] u meteoritu koji je pao 1976.[24] kod Santa Klare, Durango, Meksiko. Utvrđeno je da se koalescencija i diferencijacija malih planeta sa željeznim jezgrom desila 10 miliona godina nakon nukleosintetskog događaja. Korelacija izotopa 107Pd i srebra uočena u nebeskim telima koji su istopljena nakon nastanka Sunčevog sistema, mora reflektovati prisustvo kratkoživećih nuklida u ranom Sunčevom sistemu.[25]

Reference[uredi | uredi izvor]

  1. ^ Meija, J.; et al. (2016). „Atomic weights of the elements 2013 (IUPAC Technical Report)”. Pure and Applied Chemistry. 88 (3): 265—291. doi:10.1515/pac-2015-0305. 
  2. ^ Lide, D. R., ur. (2005). „Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds”. CRC Handbook of Chemistry and Physics (PDF) (86th izd.). Boca Raton (FL): CRC Press. ISBN 0-8493-0486-5. Arhivirano iz originala 03. 03. 2011. g. Pristupljeno 22. 03. 2020. 
  3. ^ Weast, Robert (1984). CRC, Handbook of Chemistry and Physics. Boca Raton, Florida: Chemical Rubber Company Publishing. str. E110. ISBN 0-8493-0464-4. 
  4. ^ Housecroft, C. E.; Sharpe, A. G. (2008). Inorganic Chemistry (3. izd.). Prentice Hall. ISBN 978-0-13-175553-6. 
  5. ^ Parkes, G.D. & Phil, D. (1973). Melorova moderna neorganska hemija. Beograd: Naučna knjiga. 
  6. ^ a b Usselman Melvyn (1978). „The Wollaston/Chenevix controversy over the elemental nature of palladium: A curious episode in the history of chemistry”. Annals of Science. 35 (6): 551—579. doi:10.1080/00033797800200431. 
  7. ^ a b Griffith, W. P. (2003). „Rhodium and Palladium – Events Surrounding Its Discovery”. Platinum Metals Review. 47 (4): 175—183. Arhivirano iz originala 04. 07. 2013. g. Pristupljeno 22. 03. 2020. 
  8. ^ W. H. Wollaston (1804). „On a New Metal, Found in Crude Platina”. Philosophical Transactions of the Royal Society of London. 94: 419—430. doi:10.1098/rstl.1804.0019. 
  9. ^ W. H. Wollaston (1805). „On the Discovery of Palladium; With Observations on Other Substances Found with Platina”. Philosophical Transactions of the Royal Society of London. 95: 316—330. doi:10.1098/rstl.1805.0024. 
  10. ^ a b Properties of the Elements and Inorganic Compounds u: David R. Lide: CRC Handbook of Chemistry and Physics. 84. izd., CRC Press. Boca Raton, Florida, 2003
  11. ^ Christine E. Garrett; Prasad, Kapa (2004). „The Art of Meeting Palladium Specifications in Active Pharmaceutical Ingredients Produced by Pd-Catalyzed Reactions”. Advanced Synthesis & Catalysis. 346 (8): 889—900. doi:10.1002/adsc.200404071. 
  12. ^ Alan Williamson. „Russian PGM Stocks” (PDF). The LBMA Precious Metals Conference 2003. The London Bullion Market Association. Arhivirano iz originala (PDF) 21. 10. 2013. g. Pristupljeno 2. 10. 2010. 
  13. ^ „Historical Palladium Prices and Price Chart”. InvestmentMine. Pristupljeno 27. 1. 2015. 
  14. ^ „Ford fears first loss in a decade”. BBC News. 16. 1. 2002. Pristupljeno 19. 9. 2008. 
  15. ^ „Platinum-Group Metals” (PDF). Mineral Commodity Summaries. Geološki zavod SAD. 1. 1. 2007. 
  16. ^ Kielhorn Janet; Melber Christine; et al. (2002). „Palladium – A review of exposure and effects to human health”. International Journal of Hygiene and Environmental Health. 205 (6): 417—32. PMID 12455264. doi:10.1078/1438-4639-00180. 
  17. ^ Nat Rudarakanchana (27. 3. 2014). „Why A Palladium Fund Has Launched In South Africa”. Investing.com. 
  18. ^ Powers D. C.; Ritter T. (2011). „Palladium(III) in Synthesis and Catalysis” (PDF). Top. Organomet. Chem. Topics in Organometallic Chemistry. 35: 129—156. ISBN 978-3-642-17428-5. doi:10.1007/978-3-642-17429-2_6. Arhivirano iz originala 12. 06. 2013. g. Pristupljeno 22. 03. 2020. 
  19. ^ Chen W. (2002). „Synthesis and Structure of Formally Hexavalent Palladium Complexes”. Science. 295 (5553): 308. Bibcode:2002Sci...295..308C. doi:10.1126/science.1067027. 
  20. ^ Crabtree R. H. (2002). „Chemistry: A New Oxidation State for Pd?”. Science. 295 (5553): 288. doi:10.1126/science.1067921. 
  21. ^ „Atomic Weights and Isotopic Compositions for Palladium (NIST)”. Pristupljeno 12. 11. 2009. 
  22. ^ a b Audi Georges; Bersillon O.; Blachot J.; et al. (2003). „The NUBASE Evaluation of Nuclear and Decay Properties”. Nuclear Physics A. Atomic Mass Data Center. 729: 3—128. Bibcode:2003NuPhA.729....3A. doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001. 
  23. ^ W. R. Kelly; G. J. Gounelle; R. Hutchison (1978). „Evidence for the existence of 107Pd in the early solar system”. Geophysical Research Letters. 359 (1787): 1079—1082. Bibcode:2001RSPTA.359.1991R. doi:10.1098/rsta.2001.0893. 
  24. ^ „Mexico's Meteorites” (PDF). mexicogemstones.com. Arhivirano iz originala (PDF) 6. 5. 2006. g. Pristupljeno 8. 10. 2015. 
  25. ^ J. H. Chen; G. J. Wasserburg (1990). „The isotopic composition of Ag in meteorites and the presence of 107Pd in protoplanets”. Geochimica et Cosmochimica Acta. 54 (6): 1729—1743. Bibcode:1990GeCoA..54.1729C. doi:10.1016/0016-7037(90)90404-9. 

Spoljašnje veze[uredi | uredi izvor]

Paladijum na Vikimedijinoj ostavi.
Preuzeto iz „https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=Паладијум&oldid=25909420”