- Родий
-
45 Рутений ← Родий → Палладий Внешний вид простого вещества Свойства атома Имя, символ, номер Родий / Rhodium (Rh), 45
Атомная масса
(молярная масса)Электронная конфигурация [Kr] 4d8 5s1
Радиус атома 134 пм
Химические свойства Ковалентный радиус 125 пм
Радиус иона (+3e)68 пм
Электроотрицательность 2,28 (шкала Полинга)
Электродный потенциал 0
Степени окисления 5, 4, 3, 2, 1, 0
Энергия ионизации
(первый электрон)Термодинамические свойства простого вещества Плотность (при н. у.) 12,41 г/см³
Температура плавления 2239 K
Температура кипения 4000 K
Теплота плавления 21,8 кДж/моль
Теплота испарения 494 кДж/моль
Молярная теплоёмкость 24,95[1] Дж/(K·моль)
Молярный объём Кристаллическая решётка простого вещества Структура решётки кубическая
гранецентрированнаяПараметры решётки a=3,803 Å
Температура Дебая 480 K
Прочие характеристики Теплопроводность (300 K) 150 Вт/(м·К)
45 РодийRh102,9064d85s1 Ро́дий (лат. Rhodium; обозначается символом Rh) — элемент побочной подгруппы восьмой группы пятого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, атомный номер 45. Простое вещество родий (CAS-номер: 7440-16-6) — твёрдый переходный металл серебристо-белого цвета. Благородный металл платиновой группы.
Содержание
История
Открыт в Англии в 1803 году Уильямом Гайдом Волластоном в ходе работ с самородной платиной.
Происхождение названия
От др.-греч. ῥόδον — роза, типичные соединения родия (III) имеют глубокий тёмно-красный цвет. Его можно увидеть, растворив металл в царской водке.
Содержание в природе
Родий очень редкий и рассеянный элемент. В природе встречается только изотоп 103Rh. Среднее содержание родия в земной коре 1·10−7 % по массе, в каменных метеоритах 4,8·10−5 %. Содержание родия повышено в ультраосновных изверженных породах. Собственных минералов не имеет. Содержится в некоторых золотых песках Южной Америки. Содержится в никелевых и платиновых рудах в виде простого соединения. До 43 % родия приходится на мексиканские золотые месторождения. Также содержится в изоморфной примеси минералов группы осмистого иридия (до 3,3 %), в медноникелевых рудах. Редкая разновидность осмистого иридия — родиевый невьянскит — самый богатый родием минерал (до 11,3 %).
Месторождения
Месторождения родия находятся на территории ЮАР, Канады, Колумбии, России[2].
Получение
Этот раздел не завершён. Вы поможете проекту, исправив и дополнив его.Физические свойства
Родий — твёрдый металл, серебристо-серого цвета. Имеет высокий коэффициент отражения электромагнитных лучей видимой части спектра, поэтому широко используется для изготовления «поверхностных» зеркал.
Изотопы родия
Природный родий состоит из изотопа 103Rh. Наиболее долгоживущие изотопы
Изотоп Период полураспада 101Rh 3,3 года 102Rh 207 дней 102mRh 2,9 года 99Rh 16,1 дней Химические свойства
См. также: Хлориды родияПроверить информацию. Необходимо проверить точность фактов и достоверность сведений, изложенных в этой статье.
На странице обсуждения должны быть пояснения.Родий — благородный металл, по химической стойкости в большинстве коррозионных сред превосходит платину. Металлический родий растворяется в царской водке при кипячении (компактный[уточнить] не растворяется, растворяется в виде черни ),в расплаве КНSО4, в концентрированной серной кислоте при нагревании, 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:
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:
В присутствии хлоридов щелочных металлов, когда есть возможность образовывать комплексы [RhX3]3−, родий взаимодействует с хлором, например:
При действии на водные растворы солей и комплексов родия (III) щелочами образуется осадок гидроксида родия Rh(OH)3:
Гидроксид и оксид родия (III) проявляют основные свойства и взаимодействуют с кислотами с образованием комплексов Rh (III):
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:
В низших степенях окисления +1 и +2 родий образует комплексные соединения.
Применение
Катализаторы
- Родий применяется в катализаторах (до 81% всего производства), 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 альтернативы.
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 также для производства дифракционных решёток 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. Так же родий добавляют в качестве легирующей, укрепляющей добавки в платину и палладий. Нанесение на ювелирное изделие родиевого покрытия уменьшает износ и увеличивает твёрдость изделия, защищая от царапин, и придаёт яркий блеск.
Ядерные реакторы
Родиевые детекторы применяются в реакторах для измерения нейтронного потока.
Цены
В феврале 2006 цены на родий достигли рекордного значения 3500 долл. за тройскую унцию[3]. 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. 19 ноября 2009 года цена металла поднялась до 2600 долларов за унцию. 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.
См. также
Примечания
- ↑ 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
- ↑ Популярная библиотека химических элементов. Родий. Книги. Наука и техника
- ↑ Rhodium Charts
Ссылки
Родий на Викискладе? - Родий на Webelements
- Родий в Популярной библиотеке химических элементов
- Родий и его соединения
- Соединения родия
Бромид родия(III) (RhBr3) • Гексанитрородат(III) калия (K3[Rh(NO2)6]) • Гексахлорородат(III) натрия (Na3[RhCl6]) • Гидроксид родия(III) (Rh(OH)3) • Гидроксид родия(IV) (Rh(OH)4) • Додекакарбонил родия (Rh4(CO)12) • Иодид родия(III) (RhI3) • Нитрат родия(II) (Rh(NO3)3) • Оксид родия(II) (RhO) • Оксид родия(III) (Rh2O3) • Оксид родия(IV) (RhO2) • Октакарбонил родия (Rh2(CO)8) • Сульфид родия(II) (RhS) • Сульфид родия(III) (Rh2S3) • Тетракарбонилродиевая кислота (HRh(CO)4) • Фторид родия(III) (RhF3) • Фторид родия(IV) (RhF4) • Хлорид родия(II) (RhCl2) • Хлорид родия(III) (RhCl3) •
Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 1 H He 2 Li Be B C N O F Ne 3 Na Mg Al Si P S Cl Ar 4 K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr 5 Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe 6 Cs Ba La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn 7 Fr Ra Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Uut Fl Uup Lv Uus Uuo Щелочные металлы Щёлочноземельные металлы Лантаноиды Актиноиды Переходные металлы Другие металлы Металлоиды Другие неметаллы Галогены Инертные газы Электрохимический ряд активности металлов Eu, Sm, Li, Cs, Rb, K, Ra, Ba, Sr, Ca, Na, Ac, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Gd, Tb, Mg, Y, Dy, Am, Ho, Er, Tm, Lu, Sc, Pu, Th, Np, U, Hf, Be, Al, Ti, Zr, Yb, Mn, V, Nb, Pa, Cr, Zn, Ga, Fe, Cd, In, Tl, Co, Ni, Te, Mo, Sn, Pb, H2, W, Sb, Bi, Ge, Re, Cu, Tc, Te, Rh, Po, Hg, Ag, Pd, Os, Ir, Pt, Au
Элементы расположены в порядке возрастания стандартного электродного потенциала.Категории:- Химические элементы
- Соединения родия
- Металлы платиновой группы
-
Wikimedia Foundation. 2010.