Rodiu
De la Wikipedia, enciclopedia liberă
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Proprietăţi generale | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Nume, Simbol, Număr atomic | Rodiu, Rh, 45 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Serie chimică | Metal de tranziţie | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Grupă, Perioadă, Bloc | 9, 5 , d | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Aspect | metalic alb-argintiu |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Proprietăţi atomice | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Masă atomică | 102,905 g / mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Rază atomică (calc.) | 135 (173) pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Rază covalentă | 135 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Configuraţie electronică | [Kr]4d85s1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
e- pe nivel de energie | 2, 8, 18, 16, 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Număr de oxidare (Oxid) | 2, 3, 4 (amfoter) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Structură cristalină | cubică cu feţe centrate |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Primul potenţial de ionizare | 719,7 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Al 2-lea potenţial de ionizare | 1740 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Al 3-lea potenţial de ionizare | 2997 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Proprietăţi fizice | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Stare de agregare | solid | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Densitate (la 293,15 K) | 12450 kg/m3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Duritate Vickers | 1246 MPa | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Duritate Brinell | 1100 MPa | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Duritate Mohs | 6 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Punct de topire | 2237 K (1964°C) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Punct de fierbere | 3968 K (3695°C) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Capacitate calorică specifică | 24,98 J/(kg*K) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Energie de vaporizare | 494 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Energie de combinare | 26,59 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Proprietăţi diverse | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Electronegativitate | 2,28 (Scala Pauling) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Rezistivitate electrică | 43,3.10-9 ohm.m | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Conductibilitate termică | 150 W/(m*K) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Viteza sunetului | 4700 m/s (la 293.15 °K, în sârmă subţire) |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Cei mai stabili izotopi | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Unităţi în SI, la TPS. |
Rodiul (din limba greacă rhodon = roşu, pentru că multe săruri de rodiu au o culoare roşie intensă) este un element chimic cu simbolul Rh şi numărul atomic 45. Este un metal de tranziţie rar, din grupa platinei, de culoare alb-argintie şi cu o duritate ridicată. El se găseşte în minereurile de platină şi se foloseşte ca element de aliere în aliajele de platină şi ca şi catalizator. Este cel mai scump dintre metalele preţioase [1]
Cuprins |
[modifică] Istoric
Rodiul a fost descoperit în anul 1803 de către chimistul britanic William Hyde Wollaston, în minereu de platină provenit din Columbia, la scurtă vreme după ce descoperise şi [[paladiu]l.
Pentru aceasta, el a dizolvat minereul în aqua regia, neutralizând acidul cu hidroxid de sodiu, NaOH. Apoi a precipitat platina prin adăugarea clorură de amoniu, NH4Cl, obţinând cloroplatinat de amoniu. Prin tratarea soluţiei cu cianură mercurică, paladiul a fost eliminiat şi el ca cianură de paladiu. Materialul rămas a fost clorura de rodiu, de culoare roşie. Din aceasta, rodiul a fost obţinut prin reducere cu hidrogen [2].
[modifică] Caracteristici
Rodiul este un metal alb-argintiu dur, cu un punct de topire mai ridicat şi o densitate mai redusă decât platina. De obicei nu formează oxizi şi nu este atacat de cei mai mulţi acizi. Este complet insolubil în acid azotic, puţin solubil în aqua regia, dar numai acidul sulfuric poate să-l dizolve complet, atunci când este sub formă de pulbere. În stare topită, rodiul absoarbe oxigen, dar odată începută solidificarea, oxigenul este eliminat [3].
Fiind un metal nobil, rodiul pur este inert din punct de vedere chimic, dar devine foarte reactiv în combinaţiile chimice.
[modifică] Izotopi
Rodiul întâlnit în natură este compus dintr-un singur izotop, 103Rh. Cei mai stabili radioizotopi sunt 101Rh cu un timp de înjumătăţire de 3,3 ani, 102Rh cu un timp de înjumătăţire de 2,9 ani şi 99Rh cu un timp de înjumătăţire de 16,1 zile. Pe lângă aceştia au fost identificaţi alţi 20 de radioizotopi, cu mase atomice de la 92,926 (93Rh) până la 116,925 (117Rh), care (cu două excepţii: 100Rh cu timpul de înjumătăţire de 20,8 ore şi 105Rh cu timpul de înjumătăţire de 35,36 ore) au însă timpi de înjumătăţire mai mici de o oră. Există de asemenea numeroşi izomeri nucleari, dintre care cei mai stabili sunt 102mRh (0,141 MeV), cu un timp de înjumătăţire de 207 zile şi 101mRh (0,157 MeV) cu un timp de înjumătăţire de 4,34 zile.
Principalul mod de dezintegrare al izotopilor cu mase atomice mai mici decât ale izotopului stabil, 103Rh, este captura de electroni (formându-se ruteniu), iar pentru izotopii cu mase atomice mai mari decât ale izotopului stabil este radiaţia beta (formându-se paladiu).
[modifică] Răspândire şi obţinere
Rodiul se găseşte în minereurile de platină, în amestec cu platina, paladiu, argint sau aur. Principalele zone de extragere sunt în Africa de Sud, în nisipuri de râu în Munţii Urali, în America de Nord şi America de Sud. Producţia anuală este de doar 20 tone, cel mai important exportator fiind Africa de Sud, urmată de Rusia. În prezent, un gram de rodiu costă de cca. 6 ori mai mult decât unul de aur[1].
Rodiul poate fi de asemenea extras din combustibil nuclear consumat, o tonă conţinând cca. 400 g de rodiu. Rodiul astfel obţinut conţine însă izotopi radioactivi cu timpi de înjumătăţire de până la 2,9 ani şi de aceea trebuie depozitat într-o locaţie protejată timp de cel puţin 20 de ani pentru a se stabiliza. După 5 ani de izolare, rodiul de fisiune are încă o radioactivitate specifică de 8,1 ci per gram. Regulile de securitate a muncii prevăd că o cantitate mai mare de 1 ci este periculoasă. După 8 ani, radioactivitatea scade la 4,1 ci, după 11 ani ajunge la 2,2, după 14 ani la 1,1 ci, după 17 ani la 0,55 ci şi după 20 de ani ajunge la doar 0,27 ci. Scăderea abruptă a radioactivităţii rodiului se datorează faptului că izotopul 102Rh este prezent doar într-o cantitate foarte mică, iar restul materialului absoarbe energia eliberată.
[modifică] Utilizare
Datorită durităţii sale foarte ridicate, este aplicat prin galvanizare sau vaporizare ca strat de acoperire a unor instrumente optice, sau pe bijuterii din aur alb sau platină pentru a le conferi acestora un aspect alb, lucios.
Datorită rezistenţei electrice scăzute şi a rezistenţei ridicate la coroziune, este folosit ca material pentru contacte electrice.
De asemenea, are un rol important ca şi catalizator în unele procese industriale (este utilizat în catalizatoarele autovehiculelor sau pentru cataliza reacţiei de adiţie a hidrosilanilor la o legătură dublă pentru fabricarea unor cauciucuri siliconice).
Se foloseşte şi ca filtru în sisteme mamografice, datorită radiaţiei X caracteristice pe care o produce.
Rodiul este utilizat şi pentru premii şi onoruri, sau pentru a simboliza bogăţia, atunci când metalele preţioase obişnuite – argintul, aurul sau platina – sunt considerate ca insuficiente. La 24 octombrie 1979, Guinness Book of World Records i-a decernat lui Paul McCartney un disc acoperit cu rodiu ca premiu pentru autorul de melodii şi artistul cu cele mai mari vânzări din istorie [4]
[modifică] Precauţii
Majoritatea oamenilor nu intră în contact cu compuşii de rodiu, dar trebuie considerat ca "foarte toxic" şi cancerigen. Doza mortală pentru şobolan este de 12,6 mg de clorură de rodiu (RhCl3) per kg de masă corporală. Rodiul nu joacă nici un rol biologic în organismul uman.
[modifică] Bibliografie
- ↑ http://www.taxfreegold.co.uk/preciousmetalpricesindx.html en
- ↑ http://www.platinummetalsreview.com/dynamic/article/view/47-4-175-183 W. P. Griffith – Bicentenary of Four Platinum Group Metals. Part I: Rhodium and Palladium – Events Surrounding their Discoveries. Platinum Metals Review Volume 47 Issue 4 October 2003 p. 175-183 en
- ↑ http://www.webelements.com/webelements/elements/text/Rh/index.html WebElements.com - Rhodium en
- ↑ http://www.gwebspace.de/beatlesseite/daybyday/d2410.htm Beatlesseite – Day by Day – 24 Oktober de
[modifică] Legături externe
- Kitco Rhodium prices en
- Rhodium - This Most Precious of All Metals Adds Pizzazz and Durability to Jewelryen
89 Ac, 13 Al, 95 Am, 47 Ag, 18 Ar, 33 As, 85 At, 79 Au, 7 N, 56 Ba, 4 Be, 97 Bk, 83 Bi, 107 Bh, 5 B, 35 Br, 48 Cd, 20 Ca, 98 Cf, 6 C, 58 Ce, 55 Cs, 17 Cl, 27 Co, 24 Cr, 29 Cu, 96 Cm, 110 Ds, 66 Dy, 105 Db, 99 Es, 68 Er, 63 Eu, 100 Fm, 26 Fe, 9 F, 15 P, 87 Fr, 64 Gd, 31 Ga, 32 Ge, 72 Hf, 108 Hs, 2 He, 1 H, 67 Ho, 49 In, 53 I, 77 Ir, 36 Kr, 57 La, 103 Lr, 3 Li, 71 Lu, 12 Mg, 25 Mn, 109 Mt, 101 Md, 80 Hg, 42 Mo, 11 Na, 60 Nd, 10 Ne, 93 Np, 28 Ni, 41 Nb, 102 No, 76 Os, 8 O, 46 Pd, 78 Pt, 82 Pb, 94 Pu, 84 Po, 19 K, 59 Pr, 61 Pm, 91 Pa, 88 Ra, 86 Rn, 75 Re, 45 Rh, 111 Rg, 37 Rb, 44 Ru, 104 Rf, 62 Sm, 21 Sc, 106 Sg, 34 Se, 14 Si, 50 Sn, 51 Sb, 38 Sr, 16 S, 81 Tl, 73 Ta, 43 Tc, 52 Te, 65 Tb, 22 Ti, 90 Th, 69 Tm, 112 Uub, 116 Uuh, 118 Uuo, 115 Uup, 114 Uuq, 117 Uus, 113 Uut, 92 U, 23 V, 74 W, 54 Xe, 39 Y, 70 Yb, 30 Zn, 40 Zr