Palladium
Inhoudsopgave
Palladium is een zilverkleurig glanzend element dat witgoud zijn kleur geeft. Het is een cruciale component in brandstofcellen en katalysatoren.
Palladium is in 1803 ontdekt en vernoemd naar de asteroïde Pallas. Het is zeldzamer dan goud of platina. Palladium wordt gewonnen in de Verenigde Staten, Canada, Zuid-Afrika en Rusland. Dat laatste land is ’s werelds grootste producent.
Palladium is een van de zes elementen van de platinagroep. De andere elementen zijn platina, rhodium, ruthenium, osmium en iridium. Deze metalen zijn allemaal uitstekende katalysatoren. Dit zijn stoffen die de snelheid van chemische reacties versnellen zonder daarbij zelf worden verbruikt.
Chemische gegevens
| Symbool | Pd |
| Volledige naam | Palladium |
| Atoomnummer | 46 |
| Atoommassa (g.mol-1 ) | 106,4 |
| Groep | transitiemetalen |
| Elektronegativiteit (Pauling) | 2,20 |
| Dichtheid (g.cm-3 bij 20 °C) | 12,02 |
| Smeltpunt (°C) | 1555 |
| Kookpunt (°C) | 2960 |
| Vanderwaalsstraal (nm) | 0,163 |
| Ionstraal | — |
| Isotopen | 5 stabiel |
| Elektronenschil | [Kr]4d10 |
| Elektronen per schil | 2, 8, 18 |
| Eerste ionisatiepotentiaal (kJ.mol-1 ) | 804,4 |
| Tweede ionisatiepotentiaal (kJ.mol-1 ) | 1870 |
| Derde ionisatiepotentiaal (kJ.mol-1 ) | 3177 |
| Standaardpotentiaal (V) | +0,85 (Pd2+/Pd) |
| Ontdekt door: | 1802 door William Hyde Wollaston |
Isotopen
| Nummer | Naam | Symbool | Atoommassa (u) | Abundantie (%) |
|---|---|---|---|---|
| 46 | Palladium | 102 Pd | 101,905608 | 1,02 |
| 104 Pd | 103,904035 | 11,14 | ||
| 105 Pd | 104,905084 | 22,33 | ||
| 106 Pd | 105,903483 | 27,33 | ||
| 108 Pd | 107,903894 | 26,46 | ||
| 110 Pd | 109,905152 | 11,72 |
Radioisotopen
| Nuclide | Isotopische massa (u) | Halfwaardetijd |
|---|---|---|
| 91Pd | 90,94911 | 10 ms |
| 92Pd | 91,94042 | 1,1 s |
| 93Pd | 92,93591 | 1,07 s |
| 94Pd | 93,92877 | 9,0 s |
| 95Pd | 94,92469 | 10 s |
| 96Pd | 95,91816 | 122 s |
| 97Pd | 96,91648 | 3,10 min |
| 98Pd | 97,91272 | 17,7 min |
| 99Pd | 98,91176 | 21,4 min |
| 100Pd | 99,90850 | 3,63 dagen |
| 101Pd | 100,9082 | 8,47 uur |
| 103Pd | 102,9060 | 16,991 dagen |
| 107Pd | 106,9051 | 6,5 × 106 jaar |
| 109Pd | 108,9059 | 13,7012 uur |
| 111Pd | 110,9076 | 23,4 min |
| 112Pd | 111,9073 | 21,03 uur |
| 113Pd | 112,9101 | 93 s |
| 114Pd | 113,9103 | 2,42 min |
| 115Pd | 114,9136 | 25 s |
| 116Pd | 115,9141 | 11,8 s |
| 117Pd | 116,9178 | 4,3 s |
| 118Pd | 117,9189 | 1,9 s |
| 119Pd | 118,9231 | 0,92 s |
| 120Pd | 119,9246 | 0,5 s |
| 121Pd | 120,9288 | 400 ms |
| 122Pd | 121,9305 | 300 ms |
| 123Pd | 122,9349 | 200 ms |
| 124Pd | 123,9368 | 100 ms |
Bohr – Rutherford diagram
Zeldzaam metaal
Palladium werd in 1803 voor het eerst geïsoleerd door de Engelse chemicus William Hyde Wollaston die kort daarna ook het element rhodium zou ontdekken. Wollaston ontdekte palladium door platina op te lossen in een mengsel van salpeterzuur en zoutzuur en op te merken dat er een tweede element achterbleef.
In plaats van simpelweg zijn vondst te rapporteren maakte Wollaston er een spelletje van: hij zette wat te koop bij een Londense mineralenhandelaar en adverteerde de eigenschappen van het nieuwe metaal op strooibiljetten in de stad. Een andere chemicus, Richard Chenevix verklaarde dat het nieuwe metaal een hoax was maar Wollaston lachte het laatst. In 1805 beschreef hij palladium voor de Royal Society of London en onthulde hij pas aan het eind van zijn toespraak dat hij de ontdekker was van het element.
Pallas dankt zijn naam aan de asteroïde Pallas, de op een na grootste asteroïde in de asteroïdengordel tussen Mars en Jupiter, die net was ontdekt in 1802. De asteroïde zelf is vernoemd naar de oude Griekse godin Pallas Athena.
Palladium is een zacht metaal dat niet oxideert aan de lucht. Het is daarom een populair metaal voor sieraden. Sinds 1989 wordt palladium echter voornamelijk gebruikt in katalysatoren van auto’s. Als de motor van een auto brandstof verbrandt dan is die reactie niet compleet. Voordat er katalysatoren werden ontwikkeld ontsnapten allerlei nare verbindingen, waaronder onverbrande koolwaterstoffen en stikstofoxiden, via de uitlaat de auto.
Een katalysator is een buisachtige structuur, meestal keramiek, bedekt met palladium (of platina, of rhodium, die vergelijkbare eigenschappen hebben). De uitlaatgassen van de motor gaan door deze structuren heen en reageren onderweg met de nanodeeltjes van het palladium.
Het ongewenste molecuul kleeft aan het nanodeeltje en er wordt iets anders van gemaakt. De bindingen van het molecuul worden als het ware verbroken. Wat er uiteindelijk overblijft is voornamelijk water en kooldioxide
Het vinden van palladium is een grote uitdaging. Alle zes de platinagroep elementen bij elkaar vormen slechts 0,005 ppm in de aardkorst. De meeste platinagroep elementen worden aangetroffen in ertsafzettingen die ontstaan door de afkoeling van magma uit het binnenste van de Aarde.
Weetjes
Palladium kan tot 900 keer zijn volume aan waterstof absorberen. Vanwege deze eigenschap wordt palladium gebruikt om waterstof op te slaan en te filteren.
Palladium is biologisch relatief inactief maar het kan wel bij sommige mensen tot allergische reacties leiden. Mensen met een nikkelallergie hebben ook een verhoogd risico op een palladiumallergie.
Spectra
Absorptiespectrum
Emissiespectrum
