Родий

от Уикипедия, свободната енциклопедия
Направо към навигацията Направо към търсенето
Родий
Родий – Сребристо-бял метал
Сребристо-бял метал
Спектрални линии на родий
РутенийРодийПаладий
Co

Rh

Ir
Периодична система
Общи данни
Име, символ, Z Родий, Rh, 45
Група, период, блок 95d
Химическа серия преходен метал
Електронна конфигурация [Kr] 4d8 5s1
e- на енергийно ниво 2, 8, 18, 16, 1
CAS номер 7440-16-6
Свойства на атома
Атомна маса 102,9055 u
Атомен радиус (изч.) 135 (173) pm
Ковалентен радиус 142±7 pm
Степен на окисление 6, 5, 4, 3, 2, 1, −1, −3
Оксид Rh2O3 и RhO2 (амфотерни)
Електроотрицателност
(Скала на Полинг)
2,28
Йонизационна енергия I: 719,7 kJ/mol
II: 1740 kJ/mol
III: 2997 kJ/mol
Физични свойства
Агрегатно състояние твърдо вещество
Кристална структура кубична стенноцентрирана
Плътност 12410 kg/m3
Температура на топене 2237 K (1964 °C)
Температура на кипене 3968 K (3695 °C)
Моларен обем 8,266×10-6 m3/mol
Специф. топлина на топене 26,59 kJ/mol
Специф. топлина на изпарение 493 kJ/mol
Налягане на парата
P (Pa) 1 10 102 103 104 105
T (K) 2288 2496 2749 3063 3405 3997
Скорост на звука 4700 m/s при 20 °C
Специф. топл. капацитет 240 J/(kg·K)
Специф. електропроводимост 2,3×107 S/m при 0 °C
Специф. ел. съпротивление 0,0433 Ω.mm2/m при 0 °C
Топлопроводимост 150 W/(m·K)
Магнетизъм парамагнитен[1]
Модул на еластичност 380 GPa
Модул на срязване 150 GPa
Модул на свиваемост 275 GPa
Коефициент на Поасон 0,26
Твърдост по Моос 6
Твърдост по Викерс 1100 – 8000 MPa
Твърдост по Бринел 980 – 1350 MPa
История
Наименуван от гръцкото ῥόδον – роза, розов“
Откритие Уилям Уоластън (1804 г.)
Най-дълготрайни изотопи
Изотоп ИР ПП ТР ПР
99Rh синт. 16,1 дни ε 99Ru
γ
101Rh синт. 3,3 г. ε 101Ru
γ
101mRh синт. 4,34 часа ИП 101Rh
ε 101Ru
γ
102Rh синт. 207 дни β+ 102Ru
ε 102Ru
β- 102Pd
γ
102mRh синт. 3,7 г. ε 102Ru
γ
103Rh 100 % стабилен
105Rh синт. 35,36 часа β- 105Pd
γ

Родий е химичен елемент, който представлява рядък сребристобял твърд преходен метал от групата на платината. В периодичната система на елементите има номер 45 и химичен символ Rh, като същестува само един негов изотоп, 103Rh. В природата, родият се среща като чист метал или в сплави с други подобни метали, но никога в химични съединения. Той е един от най-редките ценни метали.

Родият е един от благородните метали, устойчиви на корозия и срещащи се в платиновите и никеловите руди. Открит е през 1803 година от Уилям Уоластън именно в такава руда. Името си получава заради розовия цвят на едно от хлорните му съединения, получено след реакция със силно киселинната смес царска вода.

Около 81% от световното производство на родий се използва като катализатор в каталитичните конвертори на автомобилите. Тъй като е много устойчив на корозия и на повечето агресивни химикали, както и заради неговата рядкост, родият обикновено се използва в сплав с платина или паладий за изготвянето на устойчиви на висока температура и корозия покрития. Бялото злато често се покрива с тънък родиев слой, за да се подобри външният му вид.

История[редактиране | редактиране на кода]

Първото официално съобщение за откритието на родия е докладвано от английския учен Уилям Уоластън на 24 юни 1804 г. пред Кралското общество и публикувано същата година.[2] Това откритие е предшествано от откритието на паладия също от него. За откритието на родия Уоластон използва сурова, необработена платинова руда, която се разтваря в царска вода и впоследствие неутрализира с натриева основа. Получила се платина, утаена с амониев хлорид в амониев хлороплатинат. Отстранил останалите метални примеси от мед, олово и паладий и получил розово-червена утайка, на която действал с цинк, за да измести родия от йонното съединение. Така за пръв път е получен родий като свободен метал. Впечатлен от розово-червената утайка, Уоластън нарекъл новия елемент „родиум“, от гъцкото „родон“, означаващо роза и знак Rh.[2]

Физични свойства[редактиране | редактиране на кода]

Родият е сребристосив твърд метал с висока светлоотразителна способност, отстъпвайки само на среброто, но за разлика от него не потъмнява с времето.[2] Температурата му на топене е 1964°С, а на кипене е 3695°С. Родият кристализира в стеноцентрична кубична решетка с относително тегло 12,4 g/sm3 при 20°С и е парамагнитен.

Изотопи[редактиране | редактиране на кода]

В природата родият се среща със своя единствен стабилен изотоп, родий-103, синтезиран в звездите чрез s- и r-процес. Изкуствено на синтезирани 33 радиоактивни изотопа с 21 изомера. Те имат период на полуразпад от години до части от секундата.

Химични свойства[редактиране | редактиране на кода]

Родият е химичен елемент, преходен метал и член на 9-а (платиновата) група.

В електронния строеж на атома на родия са запълнени K-, L- и M-подобвивки и следват 4s24p64d85s1, като се прибавя електрон към 4d-подобвивката. Проявяват се 0, +1, +2, +3 (най-стабилна), +4, +5 и +6 степени на окисление. При обикновени условия металът е инертен към всякакво въздействие.[2] Раздробеният родий се окислява бавно над 600°С и образува Rh2O3, като най-висока скорост на реакцията е възможна при 800°С. При нагряване родият реагира бавно със сярна киселина, разтвор на натриев хипохлорид и бромоводород. Най-високата степен на окисление +6 проявява в хексафлуорида RhF6, който се получава при изгаряне на родий във флуор, но съединението е нестабилно.[2]

В органичните съединения родият проявява различна степен на окисление, но комплексите с родий +1 и +3 са с най-голямо значение. Химичните свойства на родиевите органични съединения са много подобни на кобалтовите органични съединения, като се засилва възможността за образуване на прости или кратни връзки метал-метал.[2] Изходна суровина за получаване на родиеви органични съединения е RhCl3.

Наличие в природата[редактиране | редактиране на кода]

Съдържанието на родия в земната кора е около 2.10-8%, с което е на 79-то място по разпространеност. Образува твърди разтвори с другите платинови метали. Среща се като примес в серните, арсеновите и антимоновите съединения на платиновите метали, съпътстващи медно-никеловите сулфидни руди.[2]

Производство[редактиране | редактиране на кода]

Приложение[редактиране | редактиране на кода]

Родият има разнообразно промишлено приложение.

Може да бъде използван за направата на платинови сплави, съдържащи 7, 10, 30 или повече процента родий; за апарати при топенето на стъкло, тили и монокристали; технически огледала, прожектори и др. огледални покрития.[2]

Комплексните родиеви съединения се изплозват като катализатори при карбонилиране и хидриране, както и за направата на оптически активни аминокиселини, където биват използвани карбонилни и фосфинови родиеви комплекси.

Биологични ефекти[редактиране | редактиране на кода]

Родият е изключително инертен, поради което не е вреден за човешкото здраве, но неговите съединения са вредни и понякога отровни. Родият няма биологична роля за живите организми.

Източници[редактиране | редактиране на кода]

  1. Lide 2005.
  2. а б в г д е ж з Лефтеров, Димитър. Химичните елементи и техните изотопи. Издателство на БАН „Проф. Любомир Дринов“, 2015. ISBN 978-954-322-831-7. с. 231 – 233.
Използвана литература