Palladio (elemento)
Da Wikipedia, l'enciclopedia libera.
|
|||||||||
| Generalità | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Nome, Simbolo, Numero atomico | palladio, Pd, 46 | ||||||||
| Serie chimica | metalli di transizione | ||||||||
| Gruppo, Periodo, Blocco | 10, 5, d | ||||||||
| Densità, Durezza | 12.023 kg/m3; 4,75 | ||||||||
| Aspetto | metallico, argenteo |
||||||||
| Proprietà atomiche | |||||||||
| Peso atomico | 106,42 amu | ||||||||
| Raggio atomico | 140 (169) pm | ||||||||
| Raggio covalente | 131 pm | ||||||||
| Raggio di van der Waals | 163 pm | ||||||||
| Configurazione elettronica | [Kr]4d10 | ||||||||
| e- per livello energetico | 2, 8, 18, 18, 0 | ||||||||
| Stati di ossidazione | ±1 (basico) | ||||||||
| Struttura cristallina | Cubica facce centrate | ||||||||
| Proprietà fisiche | |||||||||
| Stato a temperatura ambiente | solido | ||||||||
| Punto di fusione | 1828,05 K, 1154,9°C) | ||||||||
| Punto di ebollizione | 3236 K , (2963 °C) | ||||||||
| Volume molare | 8,56 ×10-6 m3/mol | ||||||||
| Calore di vaporizzazione | 357 kJ/mol | ||||||||
| Calore di fusione | 17,6 kJ/mol | ||||||||
| Pressione del vapore | 1,33 Pa a 1825 K | ||||||||
| Velocità del suono | 3070 m/s a 293,15 K | ||||||||
| Varie | |||||||||
| Elettronegatività | 2,20 | ||||||||
| Calore specifico | 244 J/(kg*K) | ||||||||
| Conducibilità elettrica | 9,5 ×106/m ohm | ||||||||
| Conducibilità termica | 71,8 W/(m*K) | ||||||||
| Energia di prima ionizzazione | 804,4 kJ/mol | ||||||||
| Energia di seconda ionizzazione | 1870 kJ/mol | ||||||||
| Energia di terza ionizzazione | 3177 kJ/mol | ||||||||
| Isotopi più stabili | |||||||||
| iso | NA | TD | DM | DE | DP | ||||
| 102Pd | 1,02% | Pd è stabile con 56 neutroni | |||||||
| 104Pd | 11,14% | Pd è stabile con 58 neutroni | |||||||
| 105Pd | 22,33% | Pd è stabile con 59 neutroni | |||||||
| 106Pd | 27,33% | Pd è stabile con 60 neutroni | |||||||
| 107Pd | sint. | 6,5 ×10>6anni | β- | 0,033 | 107Ag | ||||
| 108Pd | 26,46% | Pd è stabile con 62 neutroni | |||||||
| 110Pd | 11,72% | Pd è stabile con 64 neutroni | |||||||
|
iso = isotopo |
|||||||||
Il palladio è l'elemento chimico di numero atomico 46. Il suo simbolo è Pd.
È un metallo raro, di aspetto bianco-argenteo, del gruppo del platino a cui somiglia anche chimicamente: viene estratto principalmente da alcuni minerali di rame e nichel. I suoi usi più comuni sono nell'industria, come catalizzatore, e in gioielleria.
Indice |
[modifica] Caratteristiche
Il palladio non si ossida all'aria ed è l'elemento meno denso e con il punto di fusione più basso di tutto il gruppo del platino. È tenero e duttile dopo ricottura, ma aumenta molto la sua resistenza e durezza se viene lavorato a freddo (incrudito). Viene attaccato dagli acidi nitrico e cloridrico, ma resiste a quello idrocloridrico. Inoltre non reagisce con l'ossigeno a temperatura ambiente.
Questo metallo è inoltre estremamente permeabile all'idrogeno: può assorbire fino a 900 volte il suo volume in idrogeno a temperatura ambiente. Si pensa che questo possa accadere grazie al formarsi di idruro di palladio (Pd2H), ma non è chiaro se tale composto si formi realmente o sia solo un'associazione temporanea. Gli stati di ossidazione più comuni del Palladio sono +2, +3 e +4. Di recente sono stati sintetizzati composti del Palladio in cui tale elemento assume stato di ossidazione +6.
[modifica] Applicazioni
Finemente suddiviso in polvere, il palladio è un ottimo catalizzatore, usato per accelerare reazioni di idrogenazione e deidrogenazione, come nell'industria del petrolio. Altri usi:
- L'oro bianco è una lega d'oro e palladio, aggiunto per decolorare l'oro;
- Come l'oro il palladio può essere ridotto in foglia, con spessori fino a 0,1 micron;
- L'idrogeno (e solo l'idrogeno) diffonde facilmente attraverso una membrana di palladio: per questo motivo si usa per purificare questo gas.
- I sistemi di commutazione per telecomunicazioni usano palladio.
- Il palladio è usato inoltre in odontoiatria per i perni, che sono una lega di titanio, oro e palladio, e in orologeria;
- nelle candele per i motori a scoppio aeronautici;
- per strumenti chirurgici e contatti elettrici;
- alcuni suoi sali sono utilizzati nella fotografia.
[modifica] Storia
Il palladio fu scoperto da William Hyde Wollaston nel 1803 contemporaneamente al rodio. Lo battezzò così in onore dell'asteroide Pallas, scoperto due anni prima.
Wollaston trovò il 46º elemento in un minerale grezzo di platino proveniente dal Sudamerica: dissolse il minerale in acqua regia, neutralizzò poi la soluzione con idrossido di sodio e la trattò con cloruro d'ammonio facendo precipitare il platino sotto forma di cloroplatinato d'ammonio. Aggiungendo poi cianuro di mercurio al liquido rimanente formò cianuro di palladio, che riscaldò per eliminare il cianuro e ottenere palladio metallico.
Il cloruro di palladio veniva prescritto in passato come cura per la tubercolosi in dosi di 0.065 grammi al giorno (circa 1 mg per kg di peso corporeo). Questo trattamento non aveva grossi effetti collaterali ma venne sostituito più tardi da medicine più efficaci.
L'elemento palladio ha giocato un ruolo essenziale nell'esperimento di Martin Fleischmann e Stanley Pons, noto anche come fusione fredda.
[modifica] Reperibilità
Il palladio si trova come metallo libero o in lega con platino, oro e altri metalli del gruppo del platino, in depositi alluvionali negli Urali, in Australia, Etiopia, Nord e Sudamerica; tuttavia la sua produzione commerciale viene per la maggior parte da depositi di rame-nichel in Sudafrica e nell'Ontario: anche se la sua concentrazione in quei minerali è molto bassa, il grande volume processato rende conveniente l'estrazione.
[modifica] Isotopi
In natura il palladio è presente in sei isotopi. I più stabili sono il 107Pd con un tempo di dimezzamento di 6.5 milioni di anni, il 103Pd con 17 giorni e il 100Pd con 3.63 giorni. Sono stati osservati o creati altri diciotto radioisotopi con pesi atomici variabili da 92.936 u (93Pd) a 119.924 u (120Pd). La maggior parte di questi ha tempi di dimezzamento minori di mezz'ora a parte il 101Pd (tempo di dimezzamento: 8,47 ore), il 109Pd (tempo di dimezzamento: 13,7 ore), e il 112Pd (tempo di dimezzamento: 21 ore).
Il tipo di decadimento principale prima dell'isotopo stabile più abbondante, il 106Pd, è per cattura K seguita da decadimento beta. Il principale prodotto di decadimento prima del 106Pd è il rodio e subito dopo l'argento.
L'isotopo radioattivo 107Ag è un prodotto di decadimento del 107Pd e fu scoperto nel meteorite di Santa Clara in California, nel 1978. Gli scopritori ipotizzarono che la coalescenza e la differenziazione dei piccoli pianeti con nucleo di ferro poteva essere avvenuta una decina di milioni di anni dopo un evento di nucleosintesi. Le correlazioni fra Pd-107 e argento osservati in corpi celesti che sono chiaramente stati fusi dall'accrescimento del sistema solare riflette probabilmente l'esistenza di radionuclidi a breve vita nei primi tempi del sistema solare.
