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Rhodium

aus Wikipedia, der freien Enzyklopädie
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Eigenschaften
Ruthenium - Rhodium - Palladium
Co
Rh
Ir  
 
 
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

Datei:Rhodium.jpg

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
Isotop NH t1/2 ZM ZE MeV ZP
99Rh {syn.} 16,1 d ε 2,103 99Ru
100Rh {syn.} 20,8 h ε 3,630 100Ru
101Rh {syn.} 3,3 y ε 0,542 101Ru
102Rh {syn.} 207 d ε
β-
2,323
1,150
102Ru
102Pd
102mRh {syn.} ~2,9 y ε
IT
2,464
0,141
102Ru
102Rh
103Rh 100 % Rh ist stabil mit 58 Neutronen
104Rh {syn.} 42,3 s β-
ε
2,441
1,141
104Pd
104Ru
105Rh {syn.} 35,36 h β- 0,567 105Pd
NMR-Eigenschaften
103Rh
Kernspin -1/2
gamma / rad/T 8,419 · 106
Empfindlichkeit 3,11 · 10-5
Larmorfrequenz bei B = "4",7 T 6,29 MHz
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.