Palladium

Eigenschaften des Elements

Einordnung in das Periodensystem
der Elemente und Eigenschaften
Atombau
Ordnungszahl: 4646 Protonen
46 Elektronen
5. Periode5 besetzte Elektronenschalen
VIII. Nebengruppe10 Außenelektronen
Elektronenkonfiguration im GrundzustandKr 4d1 0
Elektronegativität2,2
Ionisierungsenergie in eV8,34
häufigste OxidationszahlenIV, II
Atommasse des Elements in u106,4
Atomradius in 10- 1 0m1,376
Ionenradius in 10- 1 0m0,86 (+2)
Aggregatzustand im Normalzustandfest

Stoffkonstanten und Häufigkeit des Vorkommens in der Natur

Dichte in Bild bei 25 °C12,0
Härte nach Mohs und Brinell5; 31 · 107
Schallgeschwindigkeit in Bild3070
Schmelztemperatur in °C1550
spezifische Schmelzwärme in Bild165,4
Siedetemperatur in °C3125
spezifische Verdampfungswärme in Bild3695,7
Standardentropie S0 in Bild 
Wärmeleitfähigkeit in Bild bei 27 °C71,8
spezifische Wärmekapazität in Bild0,244
Volumenausdehnungskoeffizient in 10- 3 Bild 
spez. elektrischer Widerstand in Bild0,1082
Anteil in der Erdhülle in % (Atmosphäre,
Wasser, Erdkruste bis 10 km Tiefe)
0,000 001 1

Bild
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 ZMassen- zahl AAtommasse in uHäufigkeit
in %
Art der Strahlung
und Energie in MeV
Halbwertszeit
46102101,9051,0%  
 104103,90411,0%  
 105104,90522,3%  
 106105,903 47927,3%  
 108107,903 89126,6%  
 109108,905 954künstlichβ Bild: 1,013,5 h
 110109,90511,8%  
 111110,907künstlichβ Bild: 2,222 h

Energieniveauschema

Bild

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, PdH2 - x.

Bau

Palladium bildet ein kubisch-dichtestes Metallatomgitter.

Stand: 2010
Dieser Text befindet sich in redaktioneller Bearbeitung.

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