Hoofd wetenschap

Rhodium scheikundig element

Rhodium scheikundig element
Rhodium scheikundig element
Anonim

Rhodium (Rh), chemisch element, een van de platinametalen van Groep 8–10 (VIIIb), Periode 5 en 6, van het periodiek systeem, voornamelijk gebruikt als legeringsmiddel om platina te verharden. Rhodium is een kostbaar, zilverwit metaal, met een hoog reflecterend vermogen voor licht. Het is niet gecorrodeerd of aangetast door de atmosfeer bij kamertemperatuur en wordt vaak gegalvaniseerd op metalen voorwerpen en gepolijst om permanente, aantrekkelijke oppervlakken te geven voor sieraden en andere decoratieve artikelen. Het metaal wordt ook gebruikt om reflecterende oppervlakken voor optische instrumenten te produceren.

Rhodium dat in kleine hoeveelheden aan platina wordt toegevoegd, geeft legeringen die harder zijn en bij hoge temperaturen zelfs langzamer afvallen dan puur platina. Dergelijke legeringen worden gebruikt voor smeltkroezen in laboratoriumovens, bougie-elektroden en katalysatoren in zeer hete chemische omgevingen (waaronder autokatalysatoren). Bij de industriële productie van salpeterzuur worden gaaskatalysatoren van rhodium-platina legeringen gebruikt omdat ze bestand zijn tegen de vlamtemperatuur omdat ammoniak wordt verbrand tot stikstofmonoxide. Een draad van de legering 10 procent rhodium-90 procent platina, samengevoegd met een draad van puur platina, vormt een uitstekend thermokoppel voor het meten van hoge temperaturen in een oxiderende atmosfeer. De internationale temperatuurschaal wordt bepaald over het gebied van 660 ° tot 1.063 ° C (1.220 ° tot 1.945 ° F) door de elektromotorische kracht van dit thermokoppel.

Rhodium is een zeldzaam element dat tot 4,6 procent van de natuurlijke platina-legeringen bevat. Het komt ook voor in natuurlijke legeringen van iridium en osmium: tot ten minste 11,25 procent in iridosmine en tot ten minste 4,5 procent in siserskite. Rhodium komt in de natuur voor in combinatie met de andere platinametalen en de scheiding en verfijning ervan maken deel uit van de algehele metallurgische verwerking van de groep. Rhodium wordt over het algemeen commercieel verkregen als bijproduct van de extractie van nikkel en koper uit hun ertsen.

Natuurlijk rhodium bestaat volledig uit stabiele isotoop rhodium-103. Het element werd voor het eerst geïsoleerd (1803) van ruw platina door de Engelse chemicus en natuurkundige William Hyde Wollaston, die het noemde van de Griekse rhodon ("roos") vanwege de rode kleur van een aantal van zijn verbindingen. Rhodium is zeer goed bestand tegen aantasting door zuren; het massieve metaal wordt niet opgelost door hete geconcentreerde salpeter- of zoutzuur of zelfs door aqua regia. Het metaal lost op in gesmolten kaliumwaterstofsulfaat om een ​​complex, in water oplosbaar sulfaat K 3 Rh (SO 4) 3 · 12H 2 O op te leveren, in heet geconcentreerd zwavelzuur en in geconcentreerd zoutzuur met natriumperchloraat bij 125 ° –150 ° C (257 ° –302 ° F).

Rhodiumchemie richt zich voornamelijk op de +1 en +3 oxidatietoestanden; enkele verbindingen van de andere positieve oxidatietoestanden tot en met +6 worden herkend. Rhodium vormt het dirhodiumtetraacetaat, Rh 2 (O 2 CCH 3) 4 en verschillende derivaten die twee extra liganden bevatten - bijv. Water, pyridine of trifenylfosfine - in oxidatietoestand +2. Complexen in oxidatietoestand +1 bevatten voornamelijk koolmonoxide, olefinen en fosfines als liganden. Alle rhodiumverbindingen worden gemakkelijk gereduceerd of ontleed door verwarming om het poedervormige of sponsmetaal te geven. Van deze verbindingen is rhodiumtrichloride RhCl 3 (waarin rhodium in de +3-toestand is) een van de belangrijkste. Het levert een uitgangsmateriaal voor veel van de andere rhodiumverbindingen in verschillende oxidatietoestanden. In waterige emulsies kan het een aantal nuttige organische reacties katalyseren.

Elementeigenschappen

atoomnummer 45
atoomgewicht 102.905
smeltpunt 1.966 ° C (3.571 ° F)
kookpunt 3727 ° C (6741 ° F)
soortelijk gewicht 12,4 (20 ° C)
oxidatietoestanden +1, +2, +3, +4, +5, +6
electron config. [Kr] 4d 8 5s 1