Rhodium chemisches Element

Rhodium (Rh), chemisches Element, eines der Platinmetalle der Gruppen 8–10 (VIIIb), Perioden 5 und 6 des Periodensystems, wird überwiegend als Legierungsmittel zum Härten von Platin verwendet. Rhodium ist ein kostbares silberweißes Metall mit einem hohen Reflexionsvermögen für Licht. Es wird bei Raumtemperatur nicht durch die Atmosphäre korrodiert oder getrübt und wird häufig auf Metallgegenstände galvanisiert und poliert, um dauerhafte, attraktive Oberflächen für Schmuck und andere Dekorationsgegenstände zu erhalten. Das Metall wird auch zur Herstellung reflektierender Oberflächen für optische Instrumente verwendet.

Rhodium, das Platin in kleinen Mengen zugesetzt wird, ergibt Legierungen, die härter sind und bei hohen Temperaturen noch langsamer an Gewicht verlieren als reines Platin. Solche Legierungen werden für Laborofentiegel, Zündkerzenelektroden und Katalysatoren in sehr heißen chemischen Umgebungen (einschließlich Autokatalysatoren) verwendet. Bei der industriellen Herstellung von Salpetersäure werden Mullkatalysatoren aus Rhodium-Platin-Legierungen verwendet, da sie der Flammentemperatur standhalten können, wenn Ammoniak zu Stickoxid verbrannt wird. Ein Draht aus der Legierung 10 Prozent Rhodium - 90 Prozent Platin, verbunden mit einem Draht aus reinem Platin, bildet ein ausgezeichnetes Thermoelement zur Messung hoher Temperaturen in einer oxidierenden Atmosphäre. Die internationale Temperaturskala wird über den Bereich von 660 ° bis 1.063 ° C (1.220 ° bis 1.945 ° F) durch die elektromotorische Kraft dieses Thermoelements definiert.

Rhodium ist ein seltenes Element, das bis zu 4,6 Prozent native Platinlegierungen enthält. Es kommt auch in nativen Legierungen von Iridium und Osmium vor: bis zu 11,25 Prozent in Iridosmin und bis zu mindestens 4,5 Prozent in Siserskit. Rhodium kommt in der Natur in Verbindung mit den anderen Platinmetallen vor, und seine Trennung und Verfeinerung sind Teil der gesamten metallurgischen Verarbeitung der Gruppe. Rhodium wird im Allgemeinen kommerziell als Nebenprodukt der Extraktion von Nickel und Kupfer aus ihren Erzen gewonnen.

Natürliches Rhodium besteht vollständig aus dem stabilen Isotop Rhodium-103. Das Element wurde zuerst vom englischen Chemiker und Physiker William Hyde Wollaston aus rohem Platin isoliert (1803), der es nach dem griechischen Rhodon („Rose“) für die rote Farbe einer Reihe seiner Verbindungen benannte. Rhodium ist sehr resistent gegen Säureangriffe; Das massive Metall wird nicht durch heiße konzentrierte Salpeter- oder Salzsäure oder sogar durch Königswasser gelöst. Das Metall löst sich in geschmolzenem Kaliumhydrogensulfat unter Bildung eines komplexen wasserlöslichen Sulfats K ₃ Rh (SO ₄) ₃ · 12H ₂ O in heißer konzentrierter Schwefelsäure und in konzentrierter Salzsäure mit Natriumperchlorat bei 125 ° –150 ° C (257 ° –302 ° F).

Die Rhodiumchemie konzentriert sich hauptsächlich auf die Oxidationsstufen +1 und +3; Einige Verbindungen der anderen positiven Oxidationsstufen bis +6 werden erkannt. Rhodium bildet das Dirhodiumtetraacetat Rh ₂ (O ₂ CCH ₃) ₄ und verschiedene Derivate, die zwei zusätzliche Liganden enthalten, z. B. Wasser, Pyridin oder Triphenylphosphin, in der Oxidationsstufe +2. Komplexe in der Oxidationsstufe +1 enthalten hauptsächlich Kohlenmonoxid, Olefine und Phosphine als Liganden. Alle Rhodiumverbindungen werden durch Erhitzen leicht reduziert oder zersetzt, um das pulverförmige oder Schwammmetall zu ergeben. Unter diesen Verbindungen ist Rhodiumtrichlorid, RhCl ₃ (in dem Rhodium im + 3-Zustand vorliegt), eine der wichtigsten. Es liefert ein Ausgangsmaterial für viele der anderen Rhodiumverbindungen in verschiedenen Oxidationsstufen. In wässrigen Emulsionen kann es eine Reihe nützlicher organischer Reaktionen katalysieren.

Elementeigenschaften

Ordnungszahl	45
atomares Gewicht	102.905
Schmelzpunkt	1.966 ° C (3.571 ° F)
Siedepunkt	3,727 ° C (6,741 ° F)
spezifisches Gewicht	12,4 (20 ° C)
Oxidationsstufen	+1, +2, +3, +4, +5, +6
Elektronenkonfiguration	[Kr] 4d ⁸ 5s ¹