Virtual Laboratory Wiki
Advertisement


Родий (Rh)
Атомный номер 45
Внешний вид простого вещества серебристо-белый
твёрдый металл
Свойства атома
Атомная масса
(молярная масса)
102.9055 а. е. м. (г/моль)
Радиус атома 134 пм
Энергия ионизации
(первый электрон)
719,5 (7,46) кДж/моль (эВ)
Электронная конфигурация [Kr] 4d8 5s1
Химические свойства
Ковалентный радиус 125 пм
Радиус иона (+3e)68 пм
Электроотрицательность
(по Полингу)
2,28
Электродный потенциал 0
Степени окисления 5, 4, 3, 2, 1, 0
Термодинамические свойства простого вещества
Плотность 12,41 г/см³
Удельная теплоёмкость 0,244 Дж/(K·моль)
Теплопроводность 150 Вт/(м·K)
Температура плавления 2239 K
Теплота плавления 21,8 кДж/моль
Температура кипения 4000 K
Теплота испарения 494 кДж/моль
Молярный объём 8,3 см³/моль
Кристаллическая решётка простого вещества
Структура решётки кубическая
гранецентрированая
Период решётки 3,800 Å
Отношение c/a n/a
Температура Дебая n/a K


Родий — химический элемент с атомным номером 45 в периодической системе, обозначается символом Rh (лат. Rhodium), белого цвета. Твёрдый переходный металл, благородный металл.

История

Открыт в Англии в 1803 году Уильямом Гайдом Волластоном.

Происхождение названия

От греч. ροδον — роза, типичные соединения родия (III) имеют глубокий темно-красный цвет.

Содержание в природе

Получение

Физические свойства

Файл:Rhodium foil and wire.jpg

Родиевая фольга и проволока

Родий — твёрдый металл, серебристо-серого цвета. Имеет высокий коэффициент отражения электромагнитных лучей видимой части спектра, поэтому широко используется для изготовления «поверхностных» зеркал.

Химические свойства

См. также: Хлориды родия
Родий — благородный металл, по химической стойкости в большинстве коррозионных сред превосходит платину.

Металлический родий растворяется в царской водке при кипячении, а также электрохимически, анодно — в смеси перекиси водорода и серной кислоты.

Родий характеризуется высокой химической устойчивостью. С неметаллами он взаимодействует только при температуре красного каления. Мелко измельчённый родий медленно окисляется только при температуре выше 600°C:

4Rh + 3O2 = 2Rh2O3.

При нагревании родий медленно взаимодействует с концентрированной серной кислотой, раствором гипохлорита натрия и бромоводорода. При спекании реагирует с расплавами гидросульфата калия KHSO4, пероксида натрия Na2O2 и пероксида бария BaO2:

2Rh + 6KHSO4 = 2K3Rh(SO4)3 + 3H2↑,

2Rh + 3BaO2 = Rh2O3 + 3BaO.

В присутствии хлоридов щелочных металлов, когда есть возможность образовывать комплексы [RhX3]3-, родий взаимодействует с хлором, например:

2Rh + 6NaCl + Cl2 = 2Na3[RhCl6].

При действии на водные растворы солей и комплексов родия (III) щелочами образуется осадок гидроксида родия Rh(OH)3:

Na3[RhCl6] + 3NaOH = Rh(OH)3↓ + 6NaCl.

Гидроксид и оксид родия (III) проявляют основные свойства и взаимодействуют с кислотами с образованием комплексов Rh (III):

Rh2O3 + 12HCl = 2H3RhCl6 + 3H2O,

Rh(OH)3 + 6HCl = H3RhCl6 + 3H2O.

Высшую степень окисления +6 родий проявляет в гексафториде RhF6, который образуется при прямом сжигании родия во фторе. Соединение неустойчиво. В отсутствие паров воды гексафторид окисляет свободный хлор или оксид азота (II) NO:

2RhF6 + 3Cl2 = 2RhF3 + 6ClF.

В низших степенях окисления +1 и +2 родий образует комплексные соединения.

Применение

Катализаторы

  • Родий применяется в катализаторах, в том числе в каталитических фильтрах-нейтрализаторах выхлопных газов автомобилей
  • Сплав родия с платиной очень эффективный катализатор для производства азотной кислоты окислением аммиака воздухом и до сих пор его применению нет альтернативной замены.

Конструкционный материал

  • при производстве стекла (сплав платина-родий — фильеры для стеклонитей, для жидкокристаллических экранов). В связи с ростом производства жидкокристаллических устройств потребление родия быстро растёт (в 2005 в производстве стекла было использовано 1,55 тонны родия, в 2003 — 0,81 тонны).
  • Металлический родий используется для производства зеркал подвергающихся сильному нагреву (калению) для мощных лазерных систем (например фтороводородных лазеров), а так же для производства дифракционных решеток к приборам для анализа вещества (спектрометры).
  • Тигли из платино-родиевых сплавов используются в лабораторных исследованиях и для выращивания некоторых драгоценных камней и электрооптических кристаллов.

Термопары

  • Термопары платина-родий и др., в качестве очень эффективного и долговечного измерения высоких (до 2200 °C) температур нашли широкое применение сплавы родия с иридием (например ИР 40\60).

Материал контактных пар

Благодаря высокой стойкости к электроэрозии родий и его сплавы применяются в качестве материала для контактов (герконы, разъёмы, скользящие контакты).

Ювелирное дело

Используются гальванические электролиты родирования (преимущественно сульфатные, сульфаматные и фосфатные) для получения износостойких и коррозионноустойчивых покрытий.

Холодный белый блеск родия хорошо сочетается с бриллиантами, фианитами и др. вставками.

Цены

В феврале 2006 цены на родий достигли рекордного значения 3500 долл. за тройскую унцию согласно http://www.kitco.com/charts/rhodium.html . В январе 2008 года цены на родий установили новый рекорд — 7000 долл. за унцию. После пика в 10100 долл. за унцию цена на родий упала до 900 долл на конец ноября 2008 в связи с кризисом в автомобилестроении. В связи с очень высокими ценами на чистый родий и при значительном спросе и малом объёме добываемого родия, встает актуальная задача для решения острого дефицита родия, выделение его стабильного изотопа из осколков деления ядерного топлива (урана, плутония, тория) где он накапливается в значительных количествах (до 130—180 граммов на тонну осколков), и учитывая развитую атомную энергетику в крупнейших индустриальных странах, объём добычи реакторного родия в несколько раз превысит его добычу из руд. Кроме того необходимы исследования также и по вопросу режимов работы реакторов при которых количество родия в процентном отношении к массе осколков будет выше и таким образом атомная промышленность может стать основным поставщиком родия на мировой рынок.

Биологическая роль и физиологическое воздействие

Родий не играет биологической роли.

Соединения родия довольно редко встречаются в повседневной жизни и их воздействие на человеческий организм до конца не изучено. Несмотря на это, они являются высоко токсичными и канцерогенными веществами. LD50 хлорида родия для крыс — 12,6 мг/кг. Соли родия способны сильно окрашивать человеческую кожу.

Ссылки




Эта страница использует содержимое раздела Википедии на русском языке. Оригинальная статья находится по адресу: Родий. Список первоначальных авторов статьи можно посмотреть в истории правок. Эта статья так же, как и статья, размещённая в Википедии, доступна на условиях CC-BY-SA .


Advertisement