Hoved vitenskap

Rhodium kjemisk element

Rhodium kjemisk element
Rhodium kjemisk element
Anonim

Rhodium (Rh), kjemisk element, en av platinametallene i gruppe 8–10 (VIIIb), periode 5 og 6, i det periodiske systemet, hovedsakelig brukt som et legeringsmiddel for å herde platina. Rhodium er et edelt, sølvhvit metall, med høy refleksjonsevne for lys. Det er ikke korrodert eller siktet av atmosfæren ved romtemperatur og blir ofte galvanisert på metallgjenstander og polert for å gi permanente, attraktive overflater for smykker og andre dekorative gjenstander. Metallet brukes også til å produsere reflekterende overflater for optiske instrumenter.

Rhodium tilsatt platina i små mengder gir legeringer som er hardere og går ned i vekt ved høye temperaturer enda saktere enn rent platina. Slike legeringer brukes til laboratorieovnsdigel, tennpluggelektroder og katalysatorer i veldig varme kjemiske miljøer (inkludert bilkatalysatorer). I den industrielle fremstillingen av salpetersyre brukes gasskatalysatorer av rhodium-platina-legeringer fordi de tåler flammetemperaturen når ammoniakk brennes til nitrogenoksid. En tråd av legeringen 10 prosent rhodium – 90 prosent platina som er forbundet med en tråd av rent platina, danner et utmerket termoelement for måling av høye temperaturer i en oksiderende atmosfære. Den internasjonale temperaturskalaen er definert over regionen fra 660 ° C til 1 063 ° C (1220 ° C til 1 945 ° F) av elektromotorikraften til dette termoelementet.

Rhodium er et sjeldent element som består av opptil 4,6 prosent av innfødte platina-legeringer. Det forekommer også i innfødte legeringer av iridium og osmium: opp til minst 11,25 prosent i iridosmin og opptil minst 4,5 prosent i siserskite. Rhodium forekommer i naturen i forbindelse med de andre platinametallene, og separasjon og foredling av dem er en del av den samlede metallurgiske prosesseringen av gruppen. Rhodium oppnås generelt kommersielt som et biprodukt av ekstraksjon av nikkel og kobber fra malmene deres.

Naturlig rhodium består i sin helhet av stabil isotop rhodium-103. Elementet ble først isolert (1803) fra rå platina av den engelske kjemikeren og fysikeren William Hyde Wollaston, som kalte det fra den greske rhodon (“rose”) for den røde fargen på en rekke forbindelser. Rhodium er sterkt motstandsdyktig mot angrep fra syrer; det massive metallet blir ikke oppløst av varme konsentrerte salpetersyre eller saltsyrer eller til og med av aqua regia. De metallet oppløses i smeltet sammen kaliumhydrogensulfat for å gi en kompleks, vannoppløselig sulfat K 3 Rh (SO 4) 3 · 12H 2 O, i varm konsentrert svovelsyre, og i konsentrert saltsyre inneholdende natriumperklorat ved 125 ° -150 ° C (257 ° –302 ° F).

Rhodiumkjemi fokuserer hovedsakelig på oksydasjonstilstandene +1 og +3; noen få forbindelser av de andre positive oksidasjonstilstandene gjennom +6 blir gjenkjent. Rhodium danner dirhodium tetraacetat, Rh 2 (O 2 CCH 3) 4 og forskjellige derivater som inneholder to ekstra ligander - f.eks. Vann, pyridin eller trifenylfosfin - i oksydasjonstilstand +2. Komplekser i oksidasjonstilstand +1 inneholder hovedsakelig karbonmonoksid, olefiner og fosfiner som ligander. Alle rhodiumforbindelser reduseres eller spaltes lett ved oppvarming for å gi pulverisert eller svampmetall. Blant disse forbindelser rhodiumtrikloridhydrat, RhCl 3 (hvor rhodium er i den tilstand 3), er en av de viktigste. Det gir et utgangsmateriale for mange av de andre rhodiumforbindelsene i forskjellige oksidasjonstilstander. I vandige emulsjoner kan det katalysere en rekke nyttige organiske reaksjoner.

Elementegenskaper

atomnummer 45
atomvekt 102,905
smeltepunkt 1 966 ° C
kokepunkt 3,727 ° C (6 741 ° F)
spesifikk tyngdekraft 12,4 (20 ° C)
oksidasjonstilstander +1, +2, +3, +4, +5, +6
elektronkonfigur. [Kr] 4d 8 5s 1