Paládium

chemický prvok s protónovým číslom 46

Paládium (lat. Palladium) je chemický prvok v Periodickej tabuľke prvkov, ktorý má značku Pd a protónové číslo 46. Patrí do ôsmej vedľajšej skupiny, do triády ľahkých platinových kovov.[1] Je to vzácny striebro-biely prechodný kov z platinovej skupiny, pôsobí chemicky podobne ako platina a ťaží sa z niektorých medených a niklových rúd. Primárne sa používa ako priemyselný katalyzátor a v šperkárstve.

Paládium
(palladium)
ródium ← paládium → striebro
Ni

Pd

Pt
46
Periodická tabuľka
5. perióda, 10. skupina, blok d
platinové kovy, prechodné prvky, kovy
Vzhľad
striebrobiely kov
paládium
Atómové vlastnosti
Atómová hmotnosť 106,42 g·mol−1
Elektrónová konfigurácia [Kr] 4d10
Atómový polomer 137 pm
Kovalentný polomer 128 pm
Kovový polomer 137 pm
Van der Waalsov pol. 163 pm
Iónový polomer
pre: Pd2+
80 pm
Chemické vlastnosti
Elektronegativita 2,20 (podľa Paulinga)
Ionizačná energia(e) 1: 804,4 kJ.mol−1
2: 1 870 kJ.mol−1
3: 3 177 kJ.mol−1
Oxidačné číslo(a) II, IV
Št. potenciál
(Pd2+/Pd)
0,987 V
Fyzikálne vlastnosti (za norm. podmienok)
Skupenstvo pevné
Hustota 12,023 kg·dm−3
Hustota kvapaliny
(pri 1 828,05 K)
10,38 kg·dm−3
Teplota topenia 1 828,05 K (1 554,9 °C)
Teplota varu 3 236 K (2 962,85 °C)
Sk. teplo topenia 16,74 kJ·mol−1
Sk. teplo varu 362 kJ·mol−1
Tepelná kapacita 25,98 J·mol−1·K−1
Tlak pary
p(Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k
pri T(K) 1 721 1 897 2 117 2 395 2 753 3 234
Iné
Kryštálová sústava kubická, plošne centrovaná
Magnetizmus paramagnetický
Elektrický odpor 105,4 nΩ·m
Tep. vodivosť 71,8 W·m−1·K−1
Tep. rozťažnosť 11,8 µm·m−1·K−1
Rýchl. zvuku 3 070 m·s−1
Youngov modul 121 GPa
Pružnosť v šmyku 44 GPa
Objemová pružnosť 180 GPa
Poissonovo č. 0,39
Tvrdosť (Mohs) 4,75
Tvrdosť (Brinell) 37,3 MPa
Reg. číslo CAS 7440-05-3
Izotop(y) (vybrané)
Izotop Výskyt t1/2 Rr Er (MeV) Pr
 100Pd synt. 3,63 d. ε - 100Rh
synt.   γ 0,084
102Pd 1,02 % stabilný s 56 neutrónmi
 103Pd synt. 16,991 d. ε - 103Rh
104Pd 11,14 % stabilný s 58 neutrónmi
105Pd 22,33 % stabilný s 59 neutrónmi
106Pd 27,33 % stabilný s 60 neutrónmi
 107Pd stopy 6,5x106 r. β− 0,033 107Ag
108Pd 26,46 % stabilný s 62 neutrónmi
110Pd 11,72 % stabilný s 64 neutrónmi
 Commons ponúka multimediálny obsah na tému paládium.

Paládium objavil v roku 1803 Wollaston pri svojom štúdiu platiny. Pozoroval, že matečný lúh po vyzrážaní komplexu platiny (NH4)2PtCl6 z roztoku aqua regia obsahuje kov, ktorý nazval podľa vtedy novo objaveného asteroidu Pallas, ktorý bol pomenovaný po gréckej bohyni múdrosti Pallas Aténe (παλλάδιον, palladion, z Pallasu).[2]

Významné charakteristiky

upraviť

Paládium je mäkký striebro-biely kov podobný platine. Paládium má najnižšiu hustotu a má najnižší bod topenia z kovov platinovej skupiny. Výskyt paládia je veľmi malý (0,015 ppm v zemskej kôre).[2] Paládium sa vyskytuje spoločne s ostatnými platinovými kovmi a vyskytuje sa v štvrťohorných usadeninách,[2] resp. vo forme sulfidov alebo arzenidov v sulfidických rudách niklu, medi a železa.[2]

Geografický výskyt

upraviť

Jeho najväčšmi dodávateľmi na svetový trh je Rusko, ktoré ťaží na Sibíri 44% svetovej produkcie a Južná Afrika so 40%. Za nimi nasledujú Kanada so 6% a USA s 5%. Ide o jediných veľkých producentov tohto prvku[3][4]

Do roku 1819 boli všetky platinové kovy dodávané z Južnej Ameriky, pričom v tomto roku boli objavené usadeniny na Urale, čo urobilo z Ruska na sto rokov výhradného dodávateľa týchto kovov.[2] V nedávnej minulosti sa stali medené a niklové rudy z Južnej Afriky a Ruska hlavnými zdrojmi platinových kovov. V Rusku sa tieto kovy ťažia v Norilsku (Нори́льск) a Talnakhu (Тална́х), v mestách ďaleko za polárnym kruhom.[2] Ďalšie zdroje sa našli v Kanade v meste Sudbury v Ontáriu.[2]

Zlúčeniny paládia

upraviť

Paládium sa v zlúčeninách vyskytuje v oxidačnom stupni 0 (v komplexoch), 2 a 4.

Oxid paladnatý PdO sa pripravuje syntézou z prvkov, resp. pyrolýzou dusičnanu paládnatého Pd(NO3)2.[1]

Halogenidy

upraviť

Chlorid paládnatý PdCl2 sa pripravuje syntézou z prvkov: z kovového paládia a plynného chlóru za vysokej teploty.[1] Chlorid paladnatý sa využíva v detektoroch oxidu uhoľnatého CO: už pri 0,001% CO v ovzduší indikuje prítomnosť oxidu uhoľnatého.[1] Chlorid paladnatý reaguje s oxidom uhoľnatým na kovové paládium.[1] Detektory oxidu uhoľnatého sa vužíva hlavne v baniach.[1]

Využitie paládia v organickej syntéze

upraviť
 
Mechanizmus Suzukiho reakcie využívajúcej komplex paládia.

Paládium sa vo forme komplexov využíva v cross-couplingových reakciách ako katalyzátor, napr. Suzukiho reakcii, ktorá umožňuje tvojbu nových väzieb C-C medzi uhlíkmi s rôznou alebo rovnakou hybridizáciou. V kovovej podobe sa paládium využíva v heterogénnej katalýze hydrogenačných reakcií, ktoré vedú na vznik nových C-H väzieb a zánik násobných väzieb.

Referencie

upraviť
  1. a b c d e f KRÄTSMÁR ŠMORGOVIČ, Juraj; BLAHOVÁ, Mária; ŠVAJLENOVÁ, Oľga. Všeobecná a anorganické chémia. 2. vyd. Martin : Osveta Martin, 2007. ISBN 978-80-8063-245-8.
  2. a b c d e f g GREENWOOD, N. N.; EARNSHAW, A. Chemistry of the Elements. [s.l.] : Butterworth Heinemann, 1997. ISBN 9780750633659.
  3. Mineral Commodity Summaries [online]. United States Geological Survey, 2007. Dostupné online.
  4. Mineral Yearbook 2007 [online]. United States Geological Survey, 2007. Dostupné online.

Iné projekty

upraviť
  •   Commons ponúka multimediálne súbory na tému paládium
  •   Wikislovník ponúka heslo paládium