Élément chimique palladium

Palladium (Pd), élément chimique, la fusion la moins dense et la plus basse des métaux du platine des groupes 8–10 (VIIIb), périodes 5 et 6, du tableau périodique, utilisé notamment comme catalyseur (une substance qui accélère la chimie réactions sans changer leurs produits) et dans les alliages.

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Quiz de tableau périodique

Cs

Métal gris-blanc précieux, le palladium est extrêmement ductile et se travaille facilement. Le palladium n'est pas terni par l'atmosphère à des températures ordinaires. Ainsi, le métal et ses alliages remplacent le platine dans les bijoux et les contacts électriques; la feuille battue est utilisée à des fins décoratives. Des quantités relativement faibles de palladium allié à de l'or donnent le meilleur or blanc. Le palladium est également utilisé dans les alliages dentaires. Cependant, l'utilisation principale du palladium est dans les convertisseurs catalytiques automobiles (souvent en combinaison avec du rhodium); le palladium sert de catalyseur pour convertir les hydrocarbures polluants, le monoxyde de carbone et l'oxyde d'azote dans les gaz d'échappement en eau, en dioxyde de carbone et en azote. Des revêtements de palladium, électrodéposés ou chimiquement plaqués, ont été utilisés dans les composants de circuits imprimés, et le palladium est également utilisé dans les condensateurs céramiques multicouches.

Le palladium natif, bien que rare, est allié à un peu de platine et d'iridium en Colombie (département du Chocó), au Brésil (Itabira, Minas Gerais), dans les montagnes de l'Oural et en Afrique du Sud (le Transvaal). Le palladium est l'un des métaux du platine les plus abondants et se trouve dans la croûte terrestre à une abondance de 0,015 partie par million. Pour les propriétés minéralogiques du palladium, voir l'élément natif (tableau). Le palladium est également associé à du platine natif. Il a été isolé pour la première fois (1803) du platine brut par le chimiste et physicien anglais William Hyde Wollaston. Il a nommé l'élément en l'honneur de l'astéroïde Pallas nouvellement découvert. Le palladium est également associé à un certain nombre de minerais d'or, d'argent, de cuivre et de nickel. Il est généralement produit commercialement comme sous-produit dans le raffinage des minerais de cuivre et de nickel. La Russie, l'Afrique du Sud, le Canada et les États-Unis étaient les principaux producteurs mondiaux de palladium au début du 21e siècle.

Les surfaces de palladium sont d'excellents catalyseurs pour les réactions chimiques impliquant l'hydrogène et l'oxygène, telles que l'hydrogénation de composés organiques insaturés. Dans des conditions appropriées (80 ° C [176 ° F] et 1 atmosphère), le palladium absorbe plus de 900 fois son propre volume d'hydrogène. Il se dilate et devient plus dur, plus fort et moins ductile dans le processus. L'absorption entraîne également une diminution de la conductivité électrique et de la sensibilité magnétique. Il se forme un hydrure métallique ou semblable à un alliage à partir duquel l'hydrogène peut être éliminé par une température accrue et une pression réduite. Étant donné que l'hydrogène traverse rapidement le métal à des températures élevées, les tubes de palladium chauffés imperméables aux autres gaz fonctionnent comme des membranes semi-perméables et sont utilisés pour faire passer l'hydrogène dans et hors des systèmes de gaz fermés ou pour la purification de l'hydrogène.

Le palladium est plus réactif que les autres métaux du platine. Par exemple, il est attaqué plus facilement par les acides que n'importe lequel des autres métaux du platine. Il se dissout lentement dans l'acide nitrique pour donner du nitrate de palladium (II), Pd (NO ₃) ₂, et avec de l'acide sulfurique concentré, il donne du sulfate de palladium (II), PdSO ₄ ∙ 2H ₂ O. Sous sa forme éponge, il se dissoudra même dans l'acide chlorhydrique en présence de chlore ou d'oxygène. Il est rapidement attaqué par les oxydes et peroxydes alcalins fondus ainsi que par le fluor et le chlore à environ 500 ° C (932 ° F). Le palladium se combine également avec un certain nombre d'éléments non métalliques sur le chauffage, tels que le phosphore, l'arsenic, l'antimoine, le silicium, le soufre et le sélénium. Une série de composés de palladium peut être préparée avec l'état d'oxydation +2; de nombreux composés à l'état +4 et quelques-uns à l'état 0 sont également connus. Parmi les métaux de transition, le palladium a l'une des tendances les plus fortes à former des liaisons avec le carbone. Tous les composés du palladium sont facilement décomposés ou réduits en métal libre. Une solution aqueuse de tétrachloropalladate de potassium (II), K ₂ PdCl ₄, sert de détecteur sensible pour le monoxyde de carbone ou les gaz d'oléfine car un précipité noir du métal apparaît en présence de quantités extrêmement faibles de ces gaz. Le palladium naturel se compose d'un mélange de six isotopes stables: palladium-102 (1,02%), palladium-104 (11,14%), palladium-105 (22,33%), palladium-106 (27,33%), palladium-108 (26,46%) et palladium-110 (11,72%).

Propriétés des éléments

numéro atomique	46
poids atomique	106,40
point de fusion	1554,9 ° C (2830,8 ° F)
point d'ébullition	2963 ° C (5365 ° F)
gravité spécifique	12.02 (0 ° C [32 ° F])
états d'oxydation	+2, +4
configuration électronique	[Kr] 4d 10