Pallad

Pallad (Pd, łac. palladium) – pierwiastek chemiczny z grupy niklowców w układzie okresowym, należący do triady platynowców lekkich.

Ten artykuł dotyczy pierwiastka . Zobacz też: Granatnik Pallad.

Pallad

rod ← pallad → srebro
Ni ↑ Pd ↓ Pt 46 Pd
Wygląd
srebrzysty
Widmo emisyjne palladu
Ogólne informacje
Nazwa, symbol, l.a.	pallad, Pd, 46 (łac. palladium)
Grupa, okres, blok	10 (VIIIB), 5, d
Stopień utlenienia	0, I, II, IV
Właściwości metaliczne	metal przejściowy
Właściwości tlenków	średnio zasadowe
Masa atomowa	106,42 ± 0,01[a][1]
Stan skupienia	stały
Gęstość	12023 kg/m³
Temperatura topnienia	1554,8 °C[2]
Temperatura wrzenia	2963 °C[2]
Numer CAS	7440-05-3
PubChem	23938
Właściwości atomowe Promień • atomowy • walencyjny • van der Waalsa 140 (obl. 169) pm 131 pm 163 pm Konfiguracja elektronowa [Kr]4d10 Zapełnienie powłok 2, 8, 18, 18 (wizualizacja powłok) Elektroujemność • w skali Paulinga • w skali Allreda 2,20 1,35 Potencjały jonizacyjne I 804,4 kJ/mol II 1870 kJ/mol III 3177 kJ/mol
Właściwości fizyczne Ciepło parowania 357 kJ/mol Ciepło topnienia 17,6 kJ/mol Ciśnienie pary nasyconej 1,33 Pa (1825 K) Konduktywność 9,5×106 S/m Ciepło właściwe 244 J/(kg·K) Przewodność cieplna 71,8 W/(m·K) Układ krystalograficzny regularny ściennie centrowany Twardość • w skali Mohsa 4,75 Prędkość dźwięku 3070 m/s (293,15 K) Objętość molowa 8,56×10−6 m³/mol
Najbardziej stabilne izotopy izotop wyst. o.p.r. s.r. e.r. MeV p.r. 102Pd 1,02% stabilny izotop z 56 neutronami 103Pd {syn.} 16,97 dni w.e. 103Rh 104Pd 11,14% stabilny izotop z 58 neutronami 105Pd 22,33% stabilny izotop z 59 neutronami 106Pd 27,33% stabilny izotop z 60 neutronami 107Pd ślady 6,7×106 lat β− 0,033 107Ag 108Pd 26,46% stabilny izotop z 62 neutronami 110Pd 11,72% stabilny izotop z 64 neutronami
Niebezpieczeństwa Karta charakterystyki: dane zewnętrzne firmy Sigma-Aldrich [dostęp 2011-10-05] Globalnie zharmonizowany system klasyfikacji i oznakowania chemikaliów Na podstawie podanej karty charakterystyki Niebezpieczeństwo Zwroty H H228, H315, H319, H335 Zwroty P P210, P261, P305+P351+P338 NFPA 704 Na podstawie podanego źródła[3] 3 2 3
Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą warunków normalnych (0 °C, 1013,25 hPa)

Występowanie

Pallad występuje w skorupie ziemskiej w ilości 150 ppb^[4] głównie jako zanieczyszczenie rud miedzi i cynku. Posiada 25 znanych izotopów z przedziału mas 96–116, z czego trwałe są izotopy ¹⁰²Pd, ¹⁰⁴Pd, ¹⁰⁵Pd, ¹⁰⁶Pd, ¹⁰⁸Pd i ¹¹⁰Pd, tworzące naturalny skład izotopowy tego pierwiastka.

Odkrycie i nazwa

Został odkryty w 1803 roku przez Williama Hyde'a Wollastona w Londynie. Nazwa pochodzi od greckiej bogini Pallas, czyli Ateny, i została nadana w związku z niedawnym (1802) odkryciem planetoidy Pallas^[5]. Jako pierwszy polską nazwę pallad zaproponował Filip Walter.

Właściwości

W stanie podstawowym ma on nietypową konfigurację elektronową – jako jedyny pierwiastek z 5 okresu nie posiada elektronów na 5 powłoce elektronowej, ze względu na podwójną promocję.

W postaci czystej jest to lśniący, srebrzystoszary metal, kowalny i ciągliwy. Swoim wyglądem do złudzenia przypomina platynę^[6]. Nie reaguje z wodą i powietrzem. Roztwarza się w silnych kwasach i zasadach. Silnie absorbuje gazowy wodór, w stosunku objętościowym 1:850^[7]. Z tego względu jest stosowany jako tzw. gąbka wodorowa. Właściwość ta miała także kluczową rolę w eksperymencie Ponsa–Fleischmanna w roku 1989. Wodór zaabsorbowany w palladzie jest w postaci atomowej, a nie cząsteczkowej^[7]. Zjawisko absorpcji gazów znajduje wykorzystanie w katalizatorach spalin pojazdów z silnikami benzynowymi, a także hybrydowymi^[6].

W roku 1939 pallad został uznany za metal szlachetny^[6].

Nie ma istotnego znaczenia biologicznego.

Zastosowanie

Większość wydobywanego na świecie palladu pochłania przemysł samochodowy, który wykorzystuje ten metal do produkcji katalizatorów^[8]. Oprócz tego palladu używa się w przemyśle elektrotechnicznym i elektronicznym do produkcji paneli fotowoltaicznych, układów scalonych i elektrod^[9].

Od lat 30. XX w. pallad znajduje zastosowanie w jubilerstwie jako surowiec do wyrobu biżuterii. Był też wykorzystywany do wytwarzania białego złota^[10].

Pallad traktowany jest także jako metal inwestycyjny, z którego wybija się monety bulionowe oraz sztabki^[11]. Palladowi nadany został międzynarodowy kod walutowy ISO 4217 – XPD^[12].

Związki

Tworzy związki na stopniach utlenienia 0, I, II i IV, wśród nich liczne związki kompleksowe, m.in. tetrakis(trifenylofosfina)pallad(0)(inne języki), [Pd(PPh₃)₄]^[13], często stosowany jako katalizator różnych reakcji sprzęgania^[14].

Uwagi

1. Znane są próbki geologiczne, w których pierwiastek ten ma skład izotopowy odbiegający od występującego w większości źródeł naturalnych. Masa atomowa pierwiastka w tych próbkach może więc różnić się od podanej w stopniu większym niż wskazana niepewność. Zob. Prohaska i in. 2021 ↓, s. 584.