Ռոդիում

քիմիական միացություն

Ռոդիում (լատին․՝ Rhodium), քիմիական տարր է, որի նշանն է Rh , տարրերի պարբերական համակարգի 5-րդ պարբերության տարր, ավանդականորեն տեղավորում են 8-րդ խմբում։ Կարգահամարը՝ 45, ատոմական զանգվածը՝ 102,9055։

45 Ռութենիում

Ռոդիում Պալադիում

Քիմիական տարրերի պարբերական համակարգՋրածինՀելիումԼիթիումԲերիլիումԲորԱծխածինԱզոտԹթվածինՖտորՆեոնՆատրիումՄագնեզիումԱլյումինՍիլիցիումՖոսֆորԾծումբՔլորԱրգոնԿալիումԿալցիումՍկանդիումՏիտանՎանադիումՔրոմՄանգանԵրկաթԿոբալտՆիկելՊղինձՑինկԳալիումԳերմանիումԱրսենՍելենԲրոմԿրիպտոնՌուբիդիումՍտրոնցիումԻտրիումՑիրկոնիումՆիոբիումՄոլիբդենՏեխնեցիումՌութենիումՌոդիումՊալադիումԱրծաթԿադմիումԻնդիումԱնագԾարիրՏելուրՅոդՔսենոնՑեզիումԲարիումԼանթանՑերիումՊրազեդիումՆեոդիմՊրոմեթիումՍամարիումԵվրոպիումԳադոլինիումՏերբիումԴիսպրոզիումՀոլմիումԷրբիումԹուլիումԻտերբիումԼուտեցիումՀաֆնիումՏանտալՎոլֆրամՌենիումՕսմիումԻրիդիումՊլատինՈսկիՍնդիկԹալիումԿապարԲիսմութՊոլոնիումԱստատՌադոնՖրանցիումՌադիումԱկտինիումԹորիումՊրոտակտինիումՈւրանՆեպտունիումՊլուտոնիումԱմերիցիումԿյուրիումԲերկլիումԿալիֆորնիումԷյնշտեյնիումՖերմիումՄենդելեևիումՆոբելիումԼոուրենսիումՌեզերֆորդիումԴուբնիումՍիբորգիումԲորիումՀասիումՄայտներիումԴարմշտադտիումՌենտգենիումԿոպեռնիցիումՆիհոնիումՖլերովիումՄոսկովիումԼիվերմորիումԹենեսսինՕգանեսոն
Քիմիական տարրերի պարբերական համակարգ
45Rh
Ռոդիում
Արծաթափայլ պինդ մետաղ
Ատոմի հատկություններ
Անվանում, սիմվոլ, կարգաթիվՌոդիում / Rhodium (Rh), Rh, 45
Խումբ, պարբերություն, բլոկ7, 5,
Ատոմային զանգված
(մոլային զանգված)
102,90550(2)[1] զ. ա. մ. (գ/մոլ)
Էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիա[Kr] 4d8 5s1
Ատոմի շառավիղ134 պմ
Քիմիական հատկություններ
Կովալենտ շառավիղ125 պմ
Իոնի շառավիղ(+3e)68 պմ
Էլեկտրաբացասականություն2,28 (Պոլինգի սանդղակ)
Էլեկտրոդային պոտենցիալ0
Օքսիդացման աստիճաններ5, 4, 3, 2, 1, 0
Իոնացման էներգիա
(առաջին էլեկտրոն)
 719,5 (7,46) կՋ/մոլ (էՎ)
Պարզ նյութի թերմոդինամիկական հատկություններ
Հալման ջերմաստիճան2239 Կ
Եռման ջերմաստիճան4000 Կ
Մոլյար ջերմունակություն24,95[2] Ջ/(Կ·մոլ)
Մոլային ծավալ8,3 սմ³/մոլ
Պարզ նյութի բյուրեղային ցանց
Բյուրեղացանցի կառուցվածքԽորանարդ, վեցանկյուն
Բյուրեղացանցի տվյալներa=3,803
Դեբայի ջերմաստիճան480 Կ
Այլ հատկություններ
Ջերմահաղորդականություն(300 Կ) 150 Վտ/(մ·Կ)
CAS համարCAS գրանցման համար?
45
Ռոդիում
102,906
4d85s1

Անցումային տարր է, պատկանում է պլատինային մետաղների շարքին։ d տարր է, ատոմի էլեկտրոնային թաղանթների կառուցվածքն է 4s24p64d85s1։ К, L, М թաղանթները լրացված են։ Ռոդիումը սպիտակ, արծաթափայլ մետաղ է։

Պատմություն

խմբագրել

Ռոդիումը հայտնաբերել է անգլիացի քիմիկոս Ու․ Վոլլաստոնը[3] (1703), բնածին պլատինում[4][5][6] և անվանել ըստ նրա աղերի վարդագույն կարմիր գույնի (հին հունարեն՝ ῥόδον - վարդ)։

Բնության մեջ

խմբագրել

Ռոդիումը հազվագյուտ և ցրված տարր է, պարունակությունը երկրակեղևում՝ 1-10−7% (ըստ զանգվածի)։ Իզոմորֆ խառնուրդի ձևով հանդիպում է բնածին պլատինում, օսմիումական իրիդիումում (մինչև 3,3 %), պղինձ-նիկելային հանքանյութերում։ Հազվադեպ հանդիպող ռոդիումական նևյանսկիտ միներալը պարունակում է մինչև 11,3 % Rh:

Հանքավայրեր

խմբագրել

Ամեն տարի աշխարհում արտադրում է ավելի քան 30 տոննա ռոդիում։ Հանքավայրերը գտնվում են ԱՄՆ-ի, Կանադայի, Կոլումբիայի, Ռուսաստանի տարածքներում[7]։

Ստացում

խմբագրել
Իզոտոպ Կյանքի տևողություն
101Rh 3,3 տարի
102Rh 207 օր
102mRh 2,9 տարի
99Rh 16,1 օր

Ռոդիումի ստացման հիմնական աղբյուրը պլատինի աֆինաժի կիսապրոդուկտներն են․ արքայաջրում չլուծվող մնացորդը միահալում են H2SO4-ի հետ և տեղափոխում լուծույթ, որտեղից ռոդիումը անջատում են եռամինաքլորիդի՝ [Rh(NH3)3]Cl3 կամ կալիումի քլորռոդիմատի՝ K3[RhCl6] ձևով և վերականգնում են ջրածնի հոսանքում (900 °C)։

 
 

Ստացվում է 99,85-99,96 % Rh պարունակող փոշի, որը հալում են վակումում կամ արգոնի մթնոլորտում, բարձր հաճախական կամ աղեղային վառարանում։

Ֆիզիկական հատկություններ

խմբագրել
Միացություններում ռադոնի օքսիդացման աստիճանը
+0 Rh
4
(CO)
12
+1 RhCl(PH
3
)
2
+2 Rh
2
(O
2
CCH
3
)
4
+3 RhCl
3
, Rh
2
O
3
+4 RhF
4
, RhO
2
+5 RhF
5
, Sr
3
LiRhO
6
+6 RhF
6

Ռոդիումը սպիտակ, արծաթափայլ մետաղ է, հալման ջերմաստիճանը՝ 1960 °C, եռմանը՝ 4500 °C, խտությունը՝ 12420 կգ/մ3։ 800 °C-ից բարձր տաքացնելիս կարելի է ձգել ռոդիումի լարեր (1 մմ) և գլանել թերթեր։ Քիմիական միացություններում ցուցաբերում է +3, հազվադեպ՝ +1, +2, +4 և +6 օքսիդացման աստիճաններ[8]։

Քիմիապես պասսիվ է․ ձուլածո ռոդիումը չի լուծվում ալկալիներում, թթուներում և արքայաջրում։ Դասվում է ազնիվ մետաղների շարքը։ Սովորական ջերմաստիճաններում օդում չի օքսիդանում, փայլը չի կորցնում անգամ ծծմբաջրածնի միջավայրում։

Իզոտոպներ

խմբագրել

Բնական ռոդիումը բաղկացած է միայն 103Rh կայուն իզոտոպից։ Ստացվել են 96-110 զանգվածային թվերով ռադիոակտիվ իզոտոպները։ Ռոդիումը զգալի քանակներով առաջանում է ուրանի և պլուտոնիումի քայքայման հետևանքով միջուկային ռեակտորներում[9][10][11]։

Քիմիական հատկություններ

խմբագրել

Օդում դանդաղ օքսիդանում է 600 °C-ից բարձր տաքացնելիս և պատվում օքսիդի՝ Rh2O3 շերտով։

 

Ռոդիումի (III) օքսիդը սև մոխրագույն փոշի է, լուծվում է թթուներում՝ առաջացնելով ռոդիումի (III) աղեր։

 

Լուծույթին ալկալի ավելացնելիս անջատվում է կիտրոնադեղին անլուծելի հիդրատը՝ Rh2O3•5H2

 
 

Տաքացնելիս (> 1100 °C) Rh2O3-ը քայքայվում է։ Բարձր ջերմաստիճաններում ռոդիումը միանում է հալոգենների (X), ծծմբի, ֆոսֆորի հետ, առաջանում են RhX3, փոփոխական բաղադրության սուլֆիդներ, ֆոսֆիդներ։

 
 

Ռոդիումը չի միանում ջրածնի (փոշին ադսորբում է), ազոտի, ածխածնի հետ։ Մետաղների հետ առաջացնում է համաձուլվածքներ և ներմետաղական միացություններ (RhBi4, RhPb2 և այլն)։

 

Համաձուլվածքները Zn, Pb, Bi լուծվում են արքայաջրում, ռոդիումի փոշին՝ նաև տաք ու խիտ H2SO4-ում։ Ռոդիումին հատուկ է կայուն կոմպլեքսային միացություններ առաջացնելը։

Կիրառություն

խմբագրել

Ռոդիումը օգտագործում են որպես կատալիզատոր (օրգանական միացությունների հիդրում), վոլֆրամի և մոլիբդենի զոդանյութ, նաև մետաղները ռոդիումապատելոլ համար ստացվում են մաշակայուն, կոռոզիա կայուն, չխամրող և լույսը լավ անդրադարձնող ծածկույթներ (լուսարձակներ, տեխնիկական հայելիներ)։

Ռոդիումի համաձուլվածքները պլատինի հետ օգտագործվում են ապակու հալման և քիմիական անոթներ, ապակե և վիսկոզի մանրաթելեր ձգելու, ջերմազույգեր, ոսկերչական իրեր պատրաստելու համար և որպես կատալիզատոր (ամոնիակի օքսիդացում և այլն)։

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)(անգլ.) // Pure and Applied Chemistry. — 2013. — Т. 85. — № 5. — С. 1047-1078. — doi:10.1351/PAC-REP-13-03-02
  2. Редкол.:Зефиров Н. С. (гл. ред.) Химическая энциклопедия: в 5 т. — Москва: Советская энциклопедия, 1995. — Т. 4. — С. 270. — 639 с. — 20 000 экз. — ISBN 5—85270—039—8
  3. Wollaston, W. H. (1804). «On a New Metal, Found in Crude Platina». Philosophical Transactions of the Royal Society of London. 94: 419–430. doi:10.1098/rstl.1804.0019.
  4. Griffith, W. P. (2003). «Rhodium and Palladium – Events Surrounding Its Discovery». Platinum Metals Review. 47 (4): 175–183. Արխիվացված է օրիգինալից 2013 թ․ ապրիլի 19-ին. Վերցված է 2015 թ․ մայիսի 24-ին.
  5. Wollaston, W. H. (1805). «On the Discovery of Palladium; With Observations on Other Substances Found with Platina». Philosophical Transactions of the Royal Society of London. 95: 316–330. doi:10.1098/rstl.1805.0024.
  6. Usselman, Melvyn (1978). «The Wollaston/Chenevix controversy over the elemental nature of palladium: A curious episode in the history of chemistry». Annals of Science. 35 (6): 551–579. doi:10.1080/00033797800200431.
  7. «Популярная библиотека химических элементов. Родий. Книги. Наука и техника». Արխիվացված է օրիգինալից 2007 թ․ սեպտեմբերի 30-ին. Վերցված է 2015 թ․ մայիսի 24-ին.
  8. Holleman, Arnold F.; Wiberg, Egon; Wiberg, Nils (1985). Lehrbuch der Anorganischen Chemie (91–100 ed.). Walter de Gruyter. էջեր 1056–1057. ISBN 3-11-007511-3.
  9. Kolarik, Zdenek; Renard, Edouard V. (2005). «Potential Applications of Fission Platinoids in Industry» (PDF). Platinum Metals Review. 49 (2): 79. doi:10.1595/147106705X35263. Արխիվացված է օրիգինալից (PDF) 2015 թ․ սեպտեմբերի 24-ին. Վերցված է 2015 թ․ մայիսի 24-ին.
  10. Kolarik, Zdenek; Renard, Edouard V. (2003). «Recovery of Value Fission Platinoids from Spent Nuclear Fuel. Part I PART I: General Considerations and Basic Chemistry» (PDF). Platinum Metals Review. 47 (2): 74–87. Արխիվացված է օրիգինալից (PDF) 2015 թ․ սեպտեմբերի 24-ին. Վերցված է 2015 թ․ մայիսի 24-ին.
  11. Kolarik, Zdenek; Renard, Edouard V. (2003). «Recovery of Value Fission Platinoids from Spent Nuclear Fuel. Part II: Separation Process» (PDF). Platinum Metals Review. 47 (2): 123–131. Արխիվացված է օրիգինալից (PDF) 2015 թ․ սեպտեմբերի 24-ին. Վերցված է 2015 թ․ մայիսի 24-ին.

Արտաքին հղումներ

խմբագրել