Պալադիում

Վիքիպեդիայից՝ ազատ հանրագիտարանից
46 ՌուսիումՊալադիումԱրծաթ
Ջրածին Հելիում Լիթիում Բերիլիում Բորр Ածխածին Ազոտ Թթվածին Ֆտոր Նեոն Նատրիում Մագնեզիում Ալյումին Սիլիցիում Ֆոսֆոր Ծծումբ Քլոր Արգոն Կալիում Կալցիում Սկանդիում Տիտան Վանադիում Քրոմ Մանգան Երկաթ Կոբալտ Նիկել Պղինձ Ցինկ Գալիում Գերմանիում Արսեն Սելեն Բրոմ Կրիպտոն Ռուբիդիում Ստրոնցիում Իտրիում Ցիրկոնիում Նիոբիում Մոլիբդեն Տեխնեցիում Ռութենիում Ռոդիում Պալադիում Արծաթ Կադմիում Ինդիում Անագ Ծարիր Թելուր Յոդ Քսենոն Ցեզիում Բարիում Լանթան Ցերիում Պրազեոդիում Նեոդիում Պրոմեթիում Սամարիում Եվրոպիում Գադոլինիում Տերբիում Դիսպրոզիում Հոլմիում Էրբիում Թուլիում Իտերբիում Լյուտեցիում Հաֆնիում Տանտալ Վոլֆրամ Ռենիում Օսմիում Իրիդիում Պլատին Ոսի Սնդիկ Թալիում Կապար Բիսմունտ Պոլոնիում Աստատ Ռադոն Ֆրանցիում Ռադիում Ակտինիում Թորիում Պրոտակտիում Ուրան Նեպտունիում Պլուտոնիում Ամերիցիում Կյուրիում Բերկլիում Կալիֆորնիում Էյնշտեյնիում Ֆերմիում Մենդելեևիում Նոբելիում Լոուրենցիում Ռեզերֆորդիում Դուբնիում Սիբորգիում Բորիում Հասիում Մեյտներիում Դարմշտադտիում Ռենտգենիում Կոպերնիցիում Ունունտրիում Ֆլերովիում Ունունպենտիում Լիվերմորիում Ունունսեպտիում ՈւնունօկտիումՔիմիական տարրերի պարբերական համակարգ
46Pd
Cubic-face-centered.svg
Electron shell 046 Palladium.svg
Palladium.jpg
Արծաթափայլ փափուկ, մածուցիկ կռելի մետաղ
Ատոմի հատկություններ
Անվանում, սիմվոլ, կարգաթիվ Պալադիում / Palladium (Pd), 46
Խումբ, պարբերություն, բլոկ 7, 5,
Ատոմային զանգված
(մոլային զանգված)
106,42(1)[1] զ. ա. մ. (գ/մոլ)
Էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիա [Kr] 4d10
Ատոմի շառավիղ 137 պմ
Քիմիական հատկություններ
Կովալենտային շառավիղ 128 պմ
Իոնի շառավիղ (+4e) 65 (+2e) 80 պմ
Էլեկտրաբացասականություն 2,20 (Պոլինգի սանդղակ)
Էլեկտրոդային պոտենցիալ 0
Օքսիդացման աստիճաններ 0, +1, +2, +3, +4, +5, +6
Իոնիզացման էներգիա
(առաջին էլեկտրոն)
 803,5(8,33) կՋ/մոլ (էՎ)
Պարզ նյութի թերմոդինամիկական հատկություններ
Խտություն (ս. պ.-ում) 12,02 գ/սմ³
Հալման ջերմաստիճան 1827
Եռման ջերմաստիճան 2940
Մոլյար ջերմունակություն 25,8[2] Ջ/(Կ·մոլ)
Մոլային ծավալ 8,9 սմ³/մոլ
Պարզ նյութի բյուրեղացանց
Բյուրեղացանցի կառուցվածք Խորանարդ, վեցանկյուն
Բյուրեղացանցի տվյալներ 3,890
Դեբայի ջերմաստիճան 274 Կ
Այլ հատկություններ
Ջերմահաղորդականություն (300 Կ) 71,8 Վտ/(մ·Կ)
46
Պալադիում
Pd
106,42
4d10

Պալադիում (լատ.՝ Palladium) քիմիական տարր է որի նշանն է Pd, պարբերական համակարգի 5-րդ պարբերության 8-րդ խմբի քիմիական տարր։ Ազնիվ մետաղ է, պատկանում է պլատինային մետաղների շարքին։ Կարգահամարը՝ 46, ատոմական զանգվածը՝ 106,4։

d տարր է։ Ատոմի էլեկտրոնային թաղանթների կառուցվածքն է 4s24p64d105s°։ К, L, М թաղանթները լրացված են։ Պլատինային մետաղներից ամենաթեթեն ու դյուրահալն է։

Պատմություն[խմբագրել]

Պալադիումը հայտնաբերել է անգլիացի գիտնական Ու․ Վոլաստոնը (անգլ.՝ William Hyde Wollaston) 1803 թվականին, բնածին պլատինում։ Անվանվել է ի պատիվ Պալաս մոլորակի (հայտնաբերվել է 1802 թվականին)։

Ու․ Վոլաստոնը (1766-1828) - պալադիումի առաջին հայտնաբերողը։

Ստացում[խմբագրել]

Պալադիումի ստացման հիմնական հումքը պլատինային մետաղների կոնցենտրատն է, որն ստացվում է նիկելի էլեկտրոլիզային ստացման անոդային շլամներից, երբեմն նաև հանքանյութից։ Կոնցենտրատը մշակում են արքայաջրով։

Պլատինը և իրիդիումը լուծույթից անջատվելուց հետո պալադիումը նստեցնում են [Pd(NH3)2Cl2] կոմպլեքսային աղի ձևով։ Այն մաքրում են ամոնիակի լուծույթի ավելցուկում լուծելով և աղաթթվով վերանսաեցնելով։ Այնուհետե շիկացնում են (800-900 °C) և ստացված սպունգաձե պալադիումը մանրելուց հետո վերականգնում ջրածնի հոսանքում։ Ստացվում է 99,8-99,9 % մաքրության պալադիումի փոշի։ Հալում են վակուումում կամ իներտ միջավայրում (Ar, Ne)։

Բնության մեջ[խմբագրել]

Պալադիումը հազվագյուտ մետաղ է, պարունակությունը երկրակեղևում՝ 1,3․10-6 զանգված % ։ Բնածին պալադիումը հանդիպում է հազվադեպ՝ պլատինի և այլ մետաղների համաձուլվածքների ձևով։ Հայտնի են նրա մոտ 13 միներալները (70-0,3 % Pd), որոնցից են՝ ալլոպալադիումը, պալադիումական պլատինը (մինչև 37 % Pd).

  • պալադիտը՝ PdO,
  • պոտարիտը՝ PdHg (34,9-35,9 % Pd),
  • ծարիրա պալադինիտը՝ Pb3Sb,
  • բրևգիտը՝ (Pd, Pt, Ni) S (18-20% Pd) և այլն։

Հանքավայրեր[խմբագրել]

Հանդիպում է նիկելի և պղնձի սուլֆիդային հանքերում։ Հանդիպում է Ուրալում, Սիբիրում, Հարավային Ամերիկայում, Կանադայում, ԱՄՆ-ում, Հարավային Աֆրիկայում։

Ֆիզիկական հատկություններ[խմբագրել]

Գեղեցիկ արծաթասպիտակ, պլաստիկ՝ հեշտ գլանվող և կռելի մետաղ է։ Մեխանիկական հատկությունները կախված են մաքրության աստիճանից։ Պլատինային մետաղներից ամենաթեթեն ու դյուրահալն է։ Հալման ջերմաստիճանը՝ 1552 °C, եռմանը՝ 2937±30°С, խտությունը՝ 12020 կգ/մ3։

Ջերմության և էլեկտրականության լավ հաղորդիչ է։ Քիմիական միացություններում երկարժեք է կամ քառարժեք, հազվադեպ՝ եռարժեք։ Ամենից կայուն է երկարժեք պալադիումը։

Քիմիական հատկություններ[խմբագրել]

Քիմիապես ավելի ակտիվ է, քան մյուս պլատինային մետաղները։ Լուծվում է արքայաջրում, ազոտական և տաք ծծմբական խիտ թթուներում, HCl+Cl2 խառնուրդում։

\mathsf{Pd + 4HNO_3 \rightarrow Pd(NO_3)_2 + 2NO_2\uparrow + 2H_2O}
\mathsf{Pd + 2HCl + Cl_2 \rightarrow H_2[PdCl_4]}
\mathsf{Pd + 2HCl + 2Cl_2 \rightarrow H_2[PdCl_6]}

Ջրում, ալկալիներում, ֆտորաջրածնական թթվում չի լուծվում։ Ունի կատալիտիկ մեծ ակտիվություն։ Պալադիումին բնորոշ է ջրածին (և այլ գազեր) կլանելը՝ 1 ծավալ պալադիումը կլանում է մինչև 900 ծավալ H2 (80 °C-ի և 1 մթն ճնշման տակ), մետաղը դառնում է փխրուն, ծավալն աճում է։ Տաքացնելիս Н2 հեռանում է մասամբ (վակուումում՝ լրիվ)։ Պալադիումի տաք թիթեղը թափանցիկ է ջրածնի համար։ 600-700 °С տաքացնելիս պատվում է օքսիդի շերտով։ Պալադիումի փոշին թթվածնի հոսանքում տաքացնելիս փոխարկվում է պալադիումի (II) օքսիդի՝ PdO, որը ջրում անլուծելի սե փոշի է, 875 °C-ից բարձր քայքայվում է։

\mathsf{2Pd + O_2 \rightarrow PdO}

Պալադիումի (II) հիդրօքսիդը՝ Pd(OH)2, թույլ հիմք է։ Պալադիումի (III) օքսիդը՝ Pd2O3, սև շագանակագույն փոշի է, անկայուն է և օքսիդիչ, օքսիդացնող թթուներում չի լուծվում, լուծվում է աղաթթվում անջատելով քլոր։ Պալադիումի (IV) օքսիդը՝ PdO2, մուգ կարմիր փոշի է, ուժեղ օքսիդիչ, դանդաղ քայքայվում է։

Ի՚ոնավ հալոգենների հետ պալադիումի միանում է սենյակային ջերմաստիճաններում (յոդի հետ՝ տաքացնելիս)։

\mathsf{Pd + Br_2 \rightarrow PdBr_2}
\mathsf{2Pd + 3F_2 \rightarrow PdF_3}

Պալադիումի (II) քլորիդի՝ PdCl2 կարմիր բյուրեղները խոնավածուծ են, լավ են լուծվում ջրում։ Այն կամրջային տիպի միացություն է։

\mathsf{Pd + Cl_2 \rightarrow PdCl_2}

PdCl2 միանում է CO-h և NO-ի հետ՝ առաջացնելով կարբոնիլ և նիտրոզիլ։ Տաքացնելիս պալադիումը միանում է ծծմբի, սելենի, տելուրի, ֆոսֆորի, արսենի և սիլիցիումի հետ։ Մետաղների հետ առաջացնում է համաձուլվածքներ։ Պալադիումի (II) նիտրատը՝ Pd(NO3)2, դեղնաշագանակագույն, ջրում լուծելի բյուրեղական նյութ է, լուծույթը եռացնելիս լրիվ հիդրոլիզվում է։ Պալադիումի (II) սուլֆատի՝ PdSՕ4•2H2Օ) կարմրաշագանակագույն բյուրեղները նույնպես լուծելի են ջրում։ Հայտնի են նաև ցիանիդները՝ Pd(CN)2 և Pd(CN)4։

Իզոտոպներ[խմբագրել]

Բնական պալադիումը բաղկացած է 6 կայուն իզոտոպներից՝ 102Pd (0,96 %), 104Pd (10,97%), 105Pd (22,23%), 106Pd (27,33%), 108Pd (26,71%) և 110Pd (11,81%)։ Հայտնի են 98-115 զանգվածային թվերով 14 ռադիոակտիվ իզոտոպներ, որոնցից շատերն առաջանում են միջուկային ռեակտորներում՝ ուրանի և պլուտոնիումի տրոհման հետևանքով։ 107Pd (T1/2= 7,5•106 տարի) համարվում է «մեռած» տարր, ենթադրվում է, որ այն եղել է Արեգակնային համակարգի նախկին բաղադրիչներից մեկը։

Կիրառություն[խմբագրել]

Հալում են վակուումում կամ իներտ միջավայրում (Ar, Ne)։ Մաքուր Pd օգտագործվում է էլեկտրոնային կոնտակտներ, ֆիլտրներ (ջրածնի մաքրման) պատրաստելու, պաշտպանիչ և գեղագիտական պա լադի ումապ ատ ման համար։ Պալադիումի համաձուլվածքները այլ մետաղների (Pt, Zn, Os, Ru, Rh, Cu, Ag, Au, Ni) հետ օգտագործվում են որպես կատալիզատորներ (օրինակ, ամոնիակի ստացում), ռեզիստորներ, էլեկտրոնային կոնտակտներ (ճշգրիտ սարքաշինություն), հրակայուն զոդանյութեր են։ Նրանցից պատրաստում են նաև խողովակներ, ապակու հալման անոթներ, սինթետիկ մանրաթելերի ֆիշերներ, աշխատանոցային սարքեր, բժշկական գործիքներ, ատամնապրոթեզներ, ոսկերչական իրեր։

Տես նաև[խմբագրել]

Ծանոթագրություններ[խմբագրել]

  1. Michael E. Wieser, Norman Holden, Tyler B. Coplen, John K. Böhlke, Michael Berglund, Willi A. Brand, Paul De Bièvre, Manfred Gröning, Robert D. Loss, Juris Meija, Takafumi Hirata, Thomas Prohaska, Ronny Schoenberg, Glenda O’Connor, Thomas Walczyk, Shige Yoneda, Xiang‑Kun Zhu. Atomic weights of the elements 2011 (IUPAC Technical Report) (en) // Pure and Applied Chemistry. — 2013. — Т. 85. — № 5. — С. 1047-1078. — doi:10.1351/PAC-REP-13-03-02
  2. Редкол.:Кнунянц И. Л. (гл. ред.) Химическая энциклопедия: в 5 т. — Москва: Советская энциклопедия, 1992. — Т. 3. — С. 440. — 639 с. — 50 000 экз. — ISBN 5-85270-039-8