Põhiline teadus

Roodiumi keemiline element

Roodiumi keemiline element
Roodiumi keemiline element

Video: 2. tund keemiline element protsent 2024, Juuli

Video: 2. tund keemiline element protsent 2024, Juuli
Anonim

Roodium (Rh), keemiline element, üks perioodilise tabeli rühmade 8–10 (VIIIb) perioodide 5 ja 6 plaatinametallidest, mida kasutatakse peamiselt legeeriva ainena plaatina kõvendamiseks. Roodium on vääris hõbevalge metall, millel on kõrge valguse peegeldus. Seda ei söövita toatemperatuuril atmosfäär ega roosteta ning see galvaanitakse sageli metallesemetele ja poleeritakse, et saada ehetele ja muudele dekoratiivesemetele püsiv, atraktiivne pind. Metalli kasutatakse ka optiliste instrumentide peegeldavate pindade tootmiseks.

Roodium, mis on plaatinale lisatud väikestes kogustes, annab sulamid, mis on kõvemad ja kaotavad kaalu kõrgetel temperatuuridel isegi aeglasemalt kui puhas plaatina. Selliseid sulameid kasutatakse laboratoorsete ahjude tiiglite, süüteküünalde elektroodide ja katalüsaatorite jaoks väga kuumas keemilises keskkonnas (sealhulgas autokatalüüsmuundurid). Lämmastikhappe tööstuslikus tootmises kasutatakse roodium-plaatina sulamite marli katalüsaatoreid, kuna need taluvad leegi temperatuuri, kuna ammoniaak põletatakse lämmastikoksiidiks. 10% roodiumi - 90% plaatina sulamist traat, mis on ühendatud puhta plaatina traadiga, moodustab suurepärase termopaari kõrgete temperatuuride mõõtmiseks oksüdeerivas keskkonnas. Rahvusvaheline temperatuuriskaala on määratletud selle termopaari elektromootori jõu abil piirkonnas 660–1063 ° C (1220–1945 ° F).

Roodium on haruldane element, mis sisaldab kuni 4,6 protsenti natiivsetest plaatina sulamitest. Seda esineb ka iriidiumi ja osmiumi natiivsetes sulamites: kuni vähemalt 11,25 protsenti iridosmiinil ja kuni vähemalt 4,5 protsenti siserskiidil. Roodium esineb looduses koos teiste plaatinametallidega ning selle eraldamine ja rafineerimine on osa rühma üldisest metallurgiaprotsessist. Roodiumi saadakse tavaliselt kaubanduslikult nikli ja vase ekstraheerimise kõrvalsaadusena nende maakidest.

Looduslik roodium koosneb täielikult stabiilsetest roodium-103 isotoopidest. Elemendi eraldas (1803) toorplaatinast esmakordselt inglise keemik ja füüsik William Hyde Wollaston, kes nimetas selle kreeka rodonilt (“roosiks”) paljude selle ühendite punaseks värviks. Roodium on väga vastupidav hapete rünnakule; massiivne metall ei lahustu kuumade kontsentreeritud lämmastik- või vesinikkloriidhapete ega isegi akvaregia poolt. Metalli lahustub sulatatud kaaliumvesiniksulfaadi saades kompleks, vees lahustuvad kohal K 3 Rh (SO 4) 3 · 12H 2 O, kuumas kontsentreeritud väävelhapet ja kontsentreeritud soolhappe sisaldas naatriumperkloraadil 125 ° -150 ° C (257–302 ° F).

Roodiumi keemia keskendub peamiselt oksüdatsiooni olekutele +1 ja +3; tuntakse ära mõned ühendid muude positiivsete oksüdeerimisseisundite kaudu +6. Roodium moodustab dirhoodium tetraacetate, Rh 2 (O 2 CCH 3) 4 ja mitmesuguseid derivaate sisaldavad kahte täiendavat ligandid-nt vesi, püridiini või trifenüülfosfiin-oksüdatsiooniaste 2. Oksüdeerunud olekus kompleksid +1 sisaldavad ligandidena peamiselt vingugaasi, olefiine ja fosfiine. Kõik roodiumiühendid redutseeritakse või lagunevad kuumutamisel hõlpsalt või saadakse pulbrilise või käsnmetalli saamiseks. Nendest ühenditest roodium trikloriid RhCl 3 (milles roodium on 3 osariik), on üks tähtsamaid. See pakub lähteainena paljudele teistele roodiumiühenditele erinevates oksüdatsiooniasendites. Vesiemulsioonides võib see katalüüsida mitmeid kasulikke orgaanilisi reaktsioone.

Elemendi omadused

aatomnumber 45
aatommass 102.905
sulamispunkt 1966 ° C (3571 ° F)
keemispunkt 3727 ° C (6741 ° F)
erikaal 12,4 (20 ° C)
oksüdatsiooniseisundid +1, +2, +3, +4, +5, +6
elektronkonfiguratsioon. [Kr] 4d 8 5s 1