Ռոդիում

Կաղապար:Քիմիական տարր Կաղապար:Պարբերական համակարգի տարր Ռոդիում (Կաղապար:Lang-lat), քիմիական տարր է, որի նշանն է Rh , տարրերի պարբերական համակարգի 5-րդ պարբերության տարր, ավանդականորեն տեղավորում են 8-րդ խմբում։ Կարգահամարը՝ 45, ատոմական զանգվածը՝ 102,9055։

Անցումային տարր է, պատկանում է պլատինային մետաղների շարքին։ d տարր է, ատոմի էլեկտրոնային թաղանթների կառուցվածքն է 4s²4p⁶4d⁸5s¹։ К, L, М թաղանթները լրացված են։ Ռոդիումը սպիտակ, արծաթափայլ մետաղ է։

Պատմություն

Ռոդիումը հայտնաբերել է անգլիացի քիմիկոս Ու․ Վոլլաստոնը (1703), բնածին պլատինում և անվանել ըստ նրա աղերի վարդագույն կարմիր գույնի (Կաղապար:Lang-grc - վարդ)։

Բնության մեջ

Ռոդիումը հազվագյուտ և ցրված տարր է, պարունակությունը երկրակեղևում՝ 1-10⁻⁷% (ըստ զանգվածի)։ Իզոմորֆ խառնուրդի ձևով հանդիպում է բնածին պլատինում, օսմիումական իրիդիումում (մինչև 3,3 %), պղինձ-նիկելային հանքանյութերում։ Հազվադեպ հանդիպող ռոդիումական նևյանսկիտ միներալը պարունակում է մինչև 11,3 % Rh:

Հանքավայրեր

Ամեն տարի աշխարհում արտադրում է ավելի քան 30 տոննա ռոդիում։ Հանքավայրերը գտնվում են ԱՄՆ-ի, Կանադայի, Կոլումբիայի, Ռուսաստանի տարածքներում։

Ստացում

Իզոտոպ	Կյանքի տևողություն
101Rh	3,3 տարի
102Rh	207 օր
102mRh	2,9 տարի
99Rh	16,1 օր

Ռոդիումի ստացման հիմնական աղբյուրը պլատինի աֆինաժի կիսապրոդուկտներն են․ արքայաջրում չլուծվող մնացորդը միահալում են H₂SO₄-ի հետ և տեղափոխում լուծույթ, որտեղից ռոդիումը անջատում են եռամինաքլորիդի՝ [Rh(NH₃)₃]Cl₃ կամ կալիումի քլորռոդիմատի՝ K₃[RhCl₆] ձևով և վերականգնում են ջրածնի հոսանքում (900 °C)։

$\mathrm{2}{\mathrm{(}\mathrm{N}{\mathrm{H}}_{\mathrm{4}}\mathrm{)}}_{\mathrm{3}}\mathrm{[}\mathrm{R}\mathrm{h}\mathrm{C}{\mathrm{l}}_{\mathrm{6}}\mathrm{]}\mathrm{+}\mathrm{3}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{⟶}$

$\mathrm{2}\mathrm{R}\mathrm{h}\mathrm{+}\mathrm{6}\mathrm{N}{H}_{\mathrm{4}}^{\mathrm{+}}\mathrm{+}\mathrm{6}\mathrm{C}{\mathrm{l}}^{\mathrm{-}}\mathrm{+}\mathrm{6}\mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{l}$

Ստացվում է 99,85-99,96 % Rh պարունակող փոշի, որը հալում են վակումում կամ արգոնի մթնոլորտում, բարձր հաճախական կամ աղեղային վառարանում։

Ֆիզիկական հատկություններ

Միացություններում ռադոնի օքսիդացման աստիճանը
+0	Կաղապար:Chem
+1	Կաղապար:Chem
+2	Կաղապար:Chem
+3	Կաղապար:Chem
+4	Կաղապար:Chem
+5	Կաղապար:Chem
+6	Կաղապար:Chem

Ռոդիումը սպիտակ, արծաթափայլ մետաղ է, հալման ջերմաստիճանը՝ 1960 °C, եռմանը՝ 4500 °C, խտությունը՝ 12420 կգ/մ³։ 800 °C-ից բարձր տաքացնելիս կարելի է ձգել ռոդիումի լարեր (1 մմ) և գլանել թերթեր։ Քիմիական միացություններում ցուցաբերում է +3, հազվադեպ՝ +1, +2, +4 և +6 օքսիդացման աստիճաններ։

Քիմիապես պասսիվ է․ ձուլածո ռոդիումը չի լուծվում ալկալիներում, թթուներում և արքայաջրում։ Դասվում է ազնիվ մետաղների շարքը։ Սովորական ջերմաստիճաններում օդում չի օքսիդանում, փայլը չի կորցնում անգամ ծծմբաջրածնի միջավայրում։

Իզոտոպներ

Բնական ռոդիումը բաղկացած է միայն ¹⁰³Rh կայուն իզոտոպից։ Ստացվել են 96-110 զանգվածային թվերով ռադիոակտիվ իզոտոպները։ Ռոդիումը զգալի քանակներով առաջանում է ուրանի և պլուտոնիումի քայքայման հետևանքով միջուկային ռեակտորներում։

Քիմիական հատկություններ

Օդում դանդաղ օքսիդանում է 600 °C-ից բարձր տաքացնելիս և պատվում օքսիդի՝ Rh₂O₃ շերտով։

$\mathrm{𝟦}𝖱𝗁\mathsf{+}\mathrm{𝟥}{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{\to }\mathrm{𝟤}𝖱{𝗁}_{\mathrm{𝟤}}{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}$

Ռոդիումի (III) օքսիդը սև մոխրագույն փոշի է, լուծվում է թթուներում՝ առաջացնելով ռոդիումի (III) աղեր։

$𝖱{𝗁}_{\mathrm{𝟤}}{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{+}\mathrm{𝟣}\mathrm{𝟤}𝖧𝖢𝗅\mathsf{\to }\mathrm{𝟤}{𝖧}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{[}𝖱𝗁𝖢{𝗅}_{\mathrm{𝟨}}\mathsf{]}\mathsf{+}\mathrm{𝟥}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮$

Լուծույթին ալկալի ավելացնելիս անջատվում է կիտրոնադեղին անլուծելի հիդրատը՝ Rh₂O₃•5H₂O։

$\mathrm{𝟤}𝖱𝗁\mathsf{+}\mathrm{𝟨}𝖪𝖧𝖲{𝖮}_{\mathrm{𝟦}}\mathsf{\to }\mathrm{𝟤}{𝖪}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{[}𝖱𝗁\mathsf{(}𝖲{𝖮}_{\mathrm{𝟦}}{\mathsf{)}}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{]}\mathsf{+}\mathrm{𝟥}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}$

$\mathrm{𝟤}𝖱𝗁\mathsf{+}\mathrm{𝟥}𝖡𝖺{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{\to }𝖱{𝗁}_{\mathrm{𝟤}}{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{+}\mathrm{𝟥}𝖡𝖺𝖮$

Տաքացնելիս (> 1100 °C) Rh₂O₃-ը քայքայվում է։ Բարձր ջերմաստիճաններում ռոդիումը միանում է հալոգենների (X), ծծմբի, ֆոսֆորի հետ, առաջանում են RhX₃, փոփոխական բաղադրության սուլֆիդներ, ֆոսֆիդներ։

$\mathrm{𝟤}𝖱𝗁\mathsf{+}\mathrm{𝟨}𝖭𝖺𝖢𝗅\mathsf{+}𝖢{𝗅}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{\to }\mathrm{𝟤}𝖭{𝖺}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{[}𝖱𝗁𝖢{𝗅}_{\mathrm{𝟨}}\mathsf{]}$

$\mathrm{𝟤}𝖱𝗁{𝖥}_{\mathrm{𝟨}}\mathsf{+}\mathrm{𝟥}𝖢{𝗅}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{\to }\mathrm{𝟤}𝖱𝗁{𝖥}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{+}\mathrm{𝟨}𝖢𝗅𝖥$

Ռոդիումը չի միանում ջրածնի (փոշին ադսորբում է), ազոտի, ածխածնի հետ։ Մետաղների հետ առաջացնում է համաձուլվածքներ և ներմետաղական միացություններ (RhBi₄, RhPb₂ և այլն)։

$\mathrm{𝟤}𝖭{𝖺}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{[}𝖱𝗁𝖢{𝗅}_{\mathrm{𝟨}}\mathsf{]}\mathsf{+}\mathrm{𝟥}𝖭𝖺𝖮𝖧\mathsf{\to }𝖱𝗁\mathsf{(}𝖮𝖧{\mathsf{)}}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{\downarrow }\mathsf{+}\mathrm{𝟨}𝖭𝖺𝖢𝗅$

Համաձուլվածքները Zn, Pb, Bi լուծվում են արքայաջրում, ռոդիումի փոշին՝ նաև տաք ու խիտ H₂SO₄-ում։ Ռոդիումին հատուկ է կայուն կոմպլեքսային միացություններ առաջացնելը։

• 
• 
• 
• 

Կիրառություն

Ռոդիումը օգտագործում են որպես կատալիզատոր (օրգանական միացությունների հիդրում), վոլֆրամի և մոլիբդենի զոդանյութ, նաև մետաղները ռոդիումապատելոլ համար ստացվում են մաշակայուն, կոռոզիա կայուն, չխամրող և լույսը լավ անդրադարձնող ծածկույթներ (լուսարձակներ, տեխնիկական հայելիներ)։

Ռոդիումի համաձուլվածքները պլատինի հետ օգտագործվում են ապակու հալման և քիմիական անոթներ, ապակե և վիսկոզի մանրաթելեր ձգելու, ջերմազույգեր, ոսկերչական իրեր պատրաստելու համար և որպես կատալիզատոր (ամոնիակի օքսիդացում և այլն)։

Տես նաև

• Պլատինային մետաղներ
• Պարբերական աղյուսակ

Արտաքին հղումներ

• Ռոդիումը Webelements-ում
• Ռոդիումը քիմիական տարրերի հայտնի գրադարանում Կաղապար:Webarchive
• Rhodium at The Periodic Table of Videos (University of Nottingham)
• Current Rhodium price Կաղապար:Webarchive
• Rhodium Technical and Safety Data Կաղապար:Webarchive
• CDC - NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards