| 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[]
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[]
|
Родий на Викискладе? |
|---|
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 .