Rhodium
Eigenschaften | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Allgemein | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Name, Symbol, Ordnungszahl | Rhodium, Rh, 45 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Serie | Übergangsmetalle | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Gruppe, Periode, Block | 9, 5, d | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Dichte, Mohshärte | 12450 kg/m3, 6 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Aussehen | silbrig weiß metallisch | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Atomar | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Atomgewicht | 102,90550 amu | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Atomradius (berechnet) | 135 (173) pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kovalenter Radius | 135 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
van der Waals-Radius | k. A. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Elektronenkonfiguration | [Kr]4d8 5s1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
e- 's pro Energieniveau | 2, 8, 18, 16, 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Oxidationszustände (Oxid) | 2, 3, 4 (amphoter) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kristallstruktur | kubisch flächenzentriert | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Physikalisch | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Aggregatzustand (Magnetismus) | fest (__) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Schmelzpunkt | 2237 K (1964 °C) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Siedepunkt | 3968 K (3695 °C) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Molares Volumen | 8,28 · 10-6 m3/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Verdampfungswärme | 493 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Schmelzwärme | 21,5 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Dampfdruck | 0,633 Pa bei 2239 K | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Schallgeschwindigkeit | 4700 m/s bei 293,15 K | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Verschiedenes | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Elektronegativität | 2,28 (Pauling-Skala) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Spezifische Wärmekapazität | 0,242 J/(kg · K) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Elektrische Leitfähigkeit | 21,1 · 106/m Ohm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Wärmeleitfähigkeit | 150 W/(m · K) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1. Ionisierungsenergie | 719,7 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2. Ionisierungsenergie | 1740 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3. Ionisierungsenergie | 2997 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Stabilste Isotope | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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NMR-Eigenschaften | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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SI-Einheiten und Standardbedingungen werden benutzt, sofern nicht anders angegeben. |
Rhodium ist ein chemisches Element im Periodensystem der Elemente mit dem Symbol Rh und der Ordnungszahl 45.
Das seltene Übergangsmetall ist ein Mitglied der Platingruppe, kommt in Platinerzen vor und wird in Platinlegierungen als Katalysator verwendet.
Bemerkenswerte Eigenschaften
Rhodium ist ein silberweißes, stark glänzendes, beständiges, sehr hartes Metall, welches aufgrund dieser Eigenschaften einen hohen Oberflächenglanz aufweist. Die Wärmeleitfähigkeit, die elektrische Leitfähigkeit und das Reflexionsvermögen sind höher als bei den anderen Platinmetallen. Erst bei Temperaturen von über 600 °C reagiert Rhodium mit Sauerstoff zu einem Oxid (Rh2O3), das bei höheren Temperaturen wieder zerfällt. Von Mineralsäuren wird Rhodium nicht angegriffen. Auch heißes Königswasser vermag Rhodiumpulver nur langsam aufzulösen. In Cyanid-, Alkali- und Sodaschmelzen und Kaliumhydrogensulfatschmelzen löst es sich.
Anwendungen
Rhodium wird hauptsächlich als festigkeitssteigernder Zusatz in Platin- und Palladiumlegierungen verwandt. Sie finden Einsatz als
- Heizspiralen
- Düsen in der Herstellung von Glasfasern
- Thermoelemente
- Zündkerzenelektroden im Luftfahrtbereich
- Laborgeräte
- Kontaktwerkstoffe
- Plattierwerkstoffe (Rhodinieren) für optische Geräte
- Schmuckwaren und für dekorative Zwecke
- Katalysatoren in der chemischen Industrie (Ammoniakverbrennung) und Kraftfahrzeugtechnologie
Rhodiumsalze zeigen zum Teil sehr schöne, intensive Farben (daher auch der Name = rosenfarbig) Rhodiumsulfatlösung als Grundlage der galvanischen Beschichtung, dem so genannten "rhodinieren" ist je nach Konzentration gelb bis dunkelorange.
Geschichte
Rhodium (griechisch rhodon für Rose) wurde 1803 durch William Hyde Wollaston in einem aus Südamerika stammenden Rohplatinerz entdeckt.
Vorkommen
Wegen des hohen Schmelzpunktes und den Begleitelementen aus der Platinfamilie sowie Gold und Silber ist die industrielle Gewinnung von Rhodium sehr aufwändig. Es wird in der Regel als Ammonium-hexachlororhodat (NH4)3RhCl6 gewonnen und mittels Wasserstoff bei hohen Temperaturen zum Metall reduziert.
Genutzt werden Vorkommen im Ural, Nord- und Südamerika sowie die sulfidischen Kupfer-Nickelerze des Sudbury-Komplexes in Ontario.
Rhodium könnte auch aus abgebrannten Brennelementen gewonnen werden, in dem es mit einen Anteil von einigen Prozent enthalten ist. Das so gewonnene Rhodium enthält radioaktive Isotope mit Halbwertszeiten von bis zu 45 Tagen und müßte vor seiner Freigabe sorgfältig auf Radioaktivität geprüft werden.
Isotope
Vorsichtsmaßnahmen
Rhodiumverbindungen müssen als ätzend, hochtoxisch und krebserregend angesehen werden.