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Palladium

Bild:Disambig-grau.png Der Titel dieses Artikels ist mehrdeutig. Für weitere Bedeutungen siehe Palladium (Begriffsklärung).
Eigenschaften
Rhodium- Palladium - Silber
Ni
Pd
Pt  
 
 
[Kr]4d105s0
60
46
Pd
Periodensystem
Allgemein
Name, Symbol, Ordnungszahl Palladium, Pd, 46
Serie Übergangsmetalle
Gruppe, Periode, Block 10, 5, d
Aussehen silbrig, weiß, metallisch
Massenanteil an der Erdhülle 1 · 10-6 %
Atomar
Atommasse 106,42
Atomradius(berechnet) 140 (169) pm
Kovalenter Radius 131 pm
van der Waals-Radius 163 pm
Elektronenkonfiguration [Kr]4d105s0
Elektronenpro Energieniveau 2, 8, 18, 18, 0
1. Ionisierungsenergie 804,4 kJ/mol
2. Ionisierungsenergie 1870 kJ/mol
3. Ionisierungsenergie 3177 kJ/mol
Physikalisch
Aggregatzustand fest
Kristallstruktur kubisch flächenzentriert
Dichte(Mohshärte) 12023 kg/m3(4,75)
Magnetismus -
Schmelzpunkt 1828,05 K(1554,90 °C)
Siedepunkt 3236 K (2963 °C)
Molares Volumen 8,56 · 10-6 m3/mol
Verdampfungswärme 357 kJ/mol
Schmelzwärme 17,6 kJ/mol
Dampfdruck 1,33 Pabei 1825 K
Schallgeschwindigkeit 3070 m/sbei 293,15 K
Spezifische Wärmekapazität 244 J/(kg · K)
Elektrische Leitfähigkeit 9,5 · 106 S/m
Wärmeleitfähigkeit 71,8 W/(m · K)
Chemisch
Oxidationszustände 0, +2, +4
Oxide(Basizität) PdO (leicht basisch)
Elektronegativität 2,20 (Pauling-Skala)
Normalpotenzial 0,915 V(Pd2+ + 2e- → Pd)
Isotope
Isotop NH t1/2 ZM ZEMeV ZP
100Pd {syn.} 3,63 d ? 0,363 100Rh
101Pd {syn.} 8,47 h ? 1,980 101Rh
102Pd 1,02 % Pd ist stabilmit 56 Neutronen
103Pd {syn.} 16,991 d ? 0,543 103Rh
104Pd 11,14 % Pd ist stabil mit 58 Neutronen
105Pd 22,33 % Pd ist stabil mit 59 Neutronen
106Pd 27,33 % Pd ist stabil mit 60 Neutronen
107Pd {syn.} 6,5 · 106 a ?- 0,033 107Ag
108Pd 26,46 % Pd ist stabil mit 62 Neutronen
109Pd {syn.} 13,7012 h ?- 1,116 109Ag
110Pd 11,72 % Pd ist stabil mit 64 Neutronen
111Pd {syn.} 23,4 min ?- 2,190 111Ag
112Pd {syn.} 21,03 h ?- 0,288 112Ag
NMR-Eigenschaften
105Pd
Kernspin -5/2
gamma / rad/T 1,224 · 107
Empfindlichkeit 0,00112
Larmorfrequenzbei B = 4,7 T 9,15 MHz
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheitenverwendet.
Wenn nicht anders vermerkt,
gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Palladium ist ein chemisches Elementim Periodensystem der Elementemit dem Symbol Pd und der Ordnungszahl46. Das seltene silberweiße Übergangsmetallder Platingruppeähnelt im chemischen Verhalten sehr dem Platin.

Inhaltsverzeichnis

  • 1 Geschichte
  • 2 Vorkommen
  • 3 Eigenschaften
  • 4 Verwendung
  • 5 Weblinks

Geschichte

Palladium wurde 1803 von William Hyde Wollastonentdeckt. Er benannte es 1804 nach dem zwei Jahre vorher entdeckten AsteroidenPallas. Wollaston fand das Element 46 in südamerikanischem Platinerz aufgrund zu geringer Ausbeuten an Platin aus in Königswasseraufgelösten Proben.

Vorkommen

Metallisches Palladium und palladiumhaltige Legierungenin Flussseifen befinden sich im Ural, Australien, Äthiopienund in Nord-und Südamerika. Sie sind aber seit Jahrzehnten weitestgehend ausgebeutet.

Heute wird es meist aus Nickel- und Kupfererzengewonnen. Mehr als 50 % stammen aus russischer Förderung.

Mit der Altwagenentsorgung wird der Anteil des rezyklierten Palladiums aus den Abgaskatalysatoren ansteigen. Über die Möglichkeit der Gewinnung von Palladium aus abgebrannten Brennelementen, siehe Edelmetallsynthese.

Eigenschaften

Palladium ist ein Metallund das leichteste Element der Platingruppe. Daher hat es von den Elementen dieser Gruppe den niedrigsten Schmelzpunktund ist auch am reaktionsfreudigsten. Bei Raumtemperatur reagiert es jedoch nicht mit Sauerstoff. Es behält an der Luft seinen metallischen Glanz und läuft nicht an. Im geglühten Zustand ist es weich und duktil, bei Kaltverformung steigt die Festigkeit und Härte aber schnell an (Kaltverfestigung).

Palladium ist ein Edelmetall, auch wenn es deutlich reaktiver ist als das verwandte Element Platin: Es löst sich in Salpetersäure. In Salzsäurelöst es sich bei Luftzutritt langsam auf. Der Edelmetallcharakter von Palladium ist dem des benachbarten Silbersvergleichbar: In vielen Säuren ist Palladium das edlere Metall, in Salzsäure verhält es sich aber aufgrund der Bildung von leichtlöslichen Palladiumchloridverbindungen unedler.

Palladium besitzt die höchste Absortionsfähigkeit aller Elemente für Wasserstoff. Bei Raumtemperatur kann es das 900-fache, Palladiummohr das 1200-fache und kolloidalePalladiumlösungen das 3000-fache des eigenen Volumens binden. Man kann die Wasserstoffaufnahme als Lösen von Wasserstoff im Metallgitter und als Bildung eines Palladiumhydridsmit der ungefähren Zusammensetzung Pd2H beschreiben. Bei 30 °C und Normaldruckentspricht das maximale Wasserstoff-Palladium-Verhältnis der Formel PdH0.608.

Gewöhnlich nimmt es die Oxidationsstufen +2 und +4 an. Bei Verbindungen der scheinbaren Oxidationsstufe +3 handelt es sich um Pd(II)/Pd(IV)-Mischverbindungen. In neueren Untersuchungen konnte auch sechswertiges Palladium dargestellt werden.

Verwendung

Feinverteilt ist Palladium ein exzellenter Katalysatorzur Beschleunigung von chemischen Reaktionen, insbesondere Hydrierungenund Dehydrierungen (Einbau und Entzug von Wasserstoff), sowie zum Crackenvon Kohlenwasserstoffen.

Weitere Anwendungen:

  • Abgaskatalysatoren für Ottomotoren. (Palladium verdrängt das teurere Platin.)
  • Schmuckwaren (vor allem in China)
  • Weißgold (Palladium "entfärbt" Gold)
  • Platintiegel (80 % Pt, 20 % Pd)
  • Feinstfolien. Analog zum Blattgold kann Palladium zu 0,00001 mm dünnen Folien ausgewalzt werden.
  • Reinigung von Wasserstoff. In heißem Palladium besitzt Wasserstoff ein hohes Diffusionsvermögen.
  • Kontaktwerkstoffe für Kommunikationsanlagen
  • Zahnimplantate
  • Medizinische Instrumente
  • Elektrodenwerkstoffe für Zündkerzen (Luftfahrt)
  • Pd/Ni-Legierungen als Ersatz für Gold in der Elektroindustrie
  • Nano-Technologie (dient als Katalysator, um z.B. molekulare Verbindungen herzustellen)

Weblinks

  • Los Alamos National Laboratory - Palladium
  • WebElements.com - Palladium
  • EnvironmentalChemistry.com - Palladium
  • Charts: Kurs-Entwicklung Palladium in Dollar
  • Palladium-Münzen / Palladium coins
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Von "http://de.wikipedia.org/Palladium"



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