Palladium

Eigenschaften des Elements

Stoffkonstanten und Häufigkeit des Vorkommens in der Natur

Dichte in bei 25 °C	12,0
Härte nach Mohs und Brinell	5; 31 · 107
Schallgeschwindigkeit in	3070
Schmelztemperatur in °C	1550
spezifische Schmelzwärme in	165,4
Siedetemperatur in °C	3125
spezifische Verdampfungswärme in	3695,7
Standardentropie S0 in
Wärmeleitfähigkeit in bei 27 °C	71,8
spezifische Wärmekapazität in	0,244
Volumenausdehnungskoeffizient in 10- 3
spez. elektrischer Widerstand in	0,1082
Anteil in der Erdhülle in % (Atmosphäre, Wasser, Erdkruste bis 10 km Tiefe)	0,000 001 1

Palladiumdraht

Isotope des Elements 

Natürlich vorkommendes Palladium ist ein Gemisch aus sechs stabilen Isotopen. Außerdem sind noch 27 künstliche, radioaktive Isotope bekannt. Nur einige sind in nachfolgender Tabelle aufgeführt.

Ordnungszahl Z	Massen- zahl A	Atommasse in u	Häufigkeit in %	Art der Strahlung und Energie in MeV	Halbwertszeit
46	102	101,905	1,0%
	104	103,904	11,0%
	105	104,905	22,3%
	106	105,903 479	27,3%
	108	107,903 891	26,6%
	109	108,905 954	künstlich	β : 1,0	13,5 h
	110	109,905	11,8%
	111	110,907	künstlich	β : 2,2	22 h

Energieniveauschema

Weitere Eigenschaften

Palladium ist ein silberweißes, glänzendes Schwermetall. Es lässt sich gut schmieden und zu dünnen Plättchen und Folien aushämmern. Es besitzt eine mittlere Schmelz- und Siedetemperatur. Das Metall tritt kompakt, kolloidal, fein verteilt bzw. schwammförmig als Palladiumschwamm, sowie als feinst verteiltes schwarzes Pulver (Palladiummohr) auf. Die auffallendste Eigenschaft ist das große Absorptionsvermögen für Wasserstoff. Dabei entstehen wahrscheinlich Hydride. Palladium kann bei Raumtemperatur das bis zu 380-Fache seines Volumens an Wasserstoff aufnehmen. Bei Palladiumschwamm ist diese Menge noch größer. Wasserstoff ist in dieser Form sehr reaktionsfähig. Palladium gehört zur Platingruppe und bildet in seinen Verbindungen die Oxidationsstufen 0, II und IV. Die Oxidationsstufe II ist dabei die häufigste und beständigste. Es ist ein Edelmetall, das an seinen positiven Normalpotenzialen erkennbar ist. Palladium löst sich nicht in Salzsäure und Schwefelsäure, wird aber als einziges Platinmetall in Hitze von konzentrierter Salpetersäure angegriffen. In der Hitze ist es reaktionsfreudig und verbindet sich mit molekularem Chlor zu Palladium(II)-chlorid, mit molekularem Sauerstoff zu Palladium(II)-oxid. Palladium bildet zahlreiche meist tetraedrische Palladium(II)-Verbindungen. Die meisten Verbindungen des Palladiums sind farbig und in Wasser nicht löslich.

Entdeckung

Der englische Arzt und Chemiker WILLIAM HYDE WOLLASTON (1766-1828) entdeckte Palladium 1803 in London. Er isolierte es aus der Mutterlauge, die nach der Fällung des Platins als Ammonium-Hexachloroplatinat(IV) aus der Lösung von Rohplatin in Königswasser entstand. Er gab dem Metall den Namen Palladium und BERZELIUS schlug 1814 das chemische Symbol «Pd» vor.

Vorkommen/Herstellung

Mit dem 72. Platz der Elementhäufigkeit gehört Palladium zu den selteneren Elementen auf der Erde. Palladium kommt in der Natur oft zusammen mit den anderen Platinmetallen in Eisen-, Nickel-, Chrom- und Kupfererzlagern vor, wo es meist durch fließende Gewässer angereichert wurde. Wichtige Palladiumvorkommen sind die Nickelmagnetkieslager in Ontario, Kanada; in Mittelsibirien, Russland, wo es in den palladiumhaltigen Mineralien Sperrylith, Stibiopalladinit und Braggit zu finden ist. Elementares Palladium findet man in fast allen Platinerzen sowie auf einigen Platin- und Goldseifen. Bei der Behandlung von Rohplatin mit Königswasser fällt Palladium als Tetrachloropalladium(II)-säure an, und zwar im löslichen Teil des Rohplatins. Danach wird Tetrachloropalladium(II)-säure in Ammoniak-Wasser gelöst, mit Salzsäure als Komplex gefällt und später durch Glühen im Wasserstoffstrom in das reine Metall überführt. Wie auch beim Rhodium fällt Palladium als Nebenprodukt bei der elektrolytischen Raffination von Nickel oder Kupfer im Anodenschlamm an.

Verwendung

Palladium dient als Katalysator für Hydrierungsreaktionen im Laboratorium. Für technische Zwecke setzt man das billigere Nickel ein. Als Legierungsbestandteil mit Edelmetallen wie Gold, Silber oder Platin (Weißmetall) ist es ein sehr begehrtes Schmuckmetall. Solche Legierungen dienen in der Technik auch zur Herstellung von Spinndüsen für die Textilindustrie, Schreibfedern und werden als Dentallegierungen verwendet.

Wichtige Verbindungen

Dazu zählen das Oxid PdO, sowie das Sulfid PdS. Weiterhin sind von Bedeutung die Dihalogenide PdX₂ und Hydride mit variabler Stöchiometrie, PdH_{2 - x}.

Bau

Palladium bildet ein kubisch-dichtestes Metallatomgitter.