Rodi

El rodi és un element químic de nombre atòmic 45 situat en el grup 9 de la taula periòdica dels elements. El seu símbol és Rh. És un metall de transició, poc abundant, del grup del platí. Es troba normalment en menes de platí i s'empra en alguns aliatges de platí. Alguns dels seus compostos i també com a metall finament dividit o suportat sobre diverses matrius s'empra com a catalitzador en processos industrials importants, tals com la carbonilació del metanol i la hidrogenació i la hidroformilació d'alquens.

Rodi
45Rh
ruteni ← rodi → pal·ladi Co ↑ Rh ↓ Ir Taula periòdica
Aspecte
Blanc platejat metàl·lic Rodi en pols, premsat i fos Línies espectrals del rodi
Propietats generals
Nom, símbol, nombre	Rodi, Rh, 45
Categoria d'elements	Metalls de transició
Grup, període, bloc	9, 5, d
Pes atòmic estàndard	102,90550
Configuració electrònica	[Kr] 5s1 4d8 2, 8, 18, 16, 1
Propietats físiques
Fase	Sòlid
Densitat (prop de la t. a.)	12,41 g·cm−3
Densitat del líquid en el p. f.	10,7 g·cm−3
Punt de fusió	2.237 K, 1.964 °C
Punt d'ebullició	3.968 K, 3.695 °C
Entalpia de fusió	26,59 kJ·mol−1
Entalpia de vaporització	494 kJ·mol−1
Capacitat calorífica molar	24,98 J·mol−1·K−1
Pressió de vapor
P (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k a T (K) 2.288 2.496 2.749 3.063 3.405 3.997
Propietats atòmiques
Estats d'oxidació	6, 5, 4, 3, 2, 1, -1 (òxid amfòter)
Electronegativitat	2,28 (escala de Pauling)
Energies d'ionització	1a: 719,7 kJ·mol−1
	2a: 1.740 kJ·mol−1
	3a: 2.997 kJ·mol−1
Radi atòmic	134 pm
Radi covalent	142±7 pm
Miscel·lània
Estructura cristal·lina	Cúbica centrada en la cara
Ordenació magnètica	Paramagnètic
Resistivitat elèctrica	(0 °C) 43,3 nΩ·m
Conductivitat tèrmica	150 W·m−1·K−1
Dilatació tèrmica	(25 °C) 8,2 µm·m−1·K−1
Velocitat del so (barra prima)	(20 °C) 4.700 m·s−1
Mòdul d'elasticitat	380 GPa
Mòdul de cisallament	150 GPa
Mòdul de compressibilitat	275 GPa
Coeficient de Poisson	0,26
Duresa de Mohs	6,0
Duresa de Vickers	1.246 MPa
Duresa de Brinell	1.100 MPa
Nombre CAS	7440-16-6
Isòtops més estables
Article principal: Isòtops del rodi
Iso AN Semivida MD ED (MeV) PD 99Rh sin 16,1 d ε - 99Ru γ 0,089 0,353, 0,528 - 101mRh sin 4,34 d ε - 101Ru CI 0,157 101Rh γ 0,306 0,545 - 101Rh sin 3,3 a ε - 101Ru γ 0,127 0,198 0,325 - 102mRh sin 2,9 a ε - 102Ru γ 0,475 0,631 0,697 1,046 - 102Rh sin 207 d ε - 102Ru β+ 0,826 1,301 102Ru β− 1,151 102Pd γ 0,475 0,628 - 103Rh 100% 103Rh és estable amb 58 neutrons 105Rh sin 35,36 h β− 0,247 0,260 0,566 105Pd γ 0,306 0,318 -

Història

El rodi, del grec rhodos ("rosa"), pel color d'algunes solucions d'aquest metall) fou descobert el 1803 per William Hyde Wollaston, poc després d'haver descobert el pal·ladi. Per aconseguir-ho dissolgué platí en aigua règia i el neutralitzà amb hidròxid de sodi. Després precipità el platí amb clorur d'amoni, i amb cianur de mercuri eliminà el pal·ladi. El resultat fou una substància vermella que contenia sals de clorur de rodi, de les quals es pot obtenir el rodi mitjançant reducció amb gas d'hidrogen.

Propietats

Productes de Rodi

El rodi és un metall dúctil de color blanc argentat. No es dissol en àcids, ni tan sols en aigua règia, encara que finament dividit sí que s'hi pot dissoldre, i també en àcid sulfúric concentrat i en calent, H₂SO₄. El rodi té un punt de fusió major que el del platí i una densitat menor.

Igual que tots els metalls del grup del platí o PGM'S (PLATINUM GROUP Metals), és un poderós catalitzador. En combinació amb el platí s'usa per a produir àcid nítric a partir de l'amoníac, s'usa també com a base reflectiva en els fars de vehicles d'alta gamma per la seva intensa brillantor i la seva característica de ser inoxidable fins i tot en mitjans àcids. El rodi és el metall més important dins dels PGM'S, ja que per la seva escassetat en la naturalesa assoleix preus elevats, tot i que encara no s'ha descobert la totalitat d'aplicacions industrials que té aquest metall.

Els seus estats d'oxidació més comuns són +1, +3, 0 i -1.

Utilització

Catalitzador

El principal ús industrial del rodi (81% l'any 2007) és com a component de catalitzadors. Presenta avantatges sobre el platí en la reducció dels nocius òxids de nitrogen per obtenir nitrogen i oxigen. A més a més, té utilitat en la indústria dels hidrocarburs.

A causa del seu alt preu, el reciclatge de catalitzadors usats s'ha convertit en una de les principals fonts d'obtenció d'aquest metall.

Altres usos

Anell d'or galvanitzat amb rodi

El rodi és un element molt usat en joieria. Normalment, l'or blanc es galvanitza amb una capa externa de rodi de 0,05-0,5 micres de gruix, tot i que el gruix ideal seria una capa de 2,0 micres perquè duri més temps.

També s'empra en aplicacions per a contactes elèctrics, per la seva baixa resistència elèctrica i alta resistència a la corrosió. El rodi es galvanitza fàcilment per formar superfícies dures, resistents al desgast i de brillantor permanent; s'utilitza tant en contactes elèctrics estacionaris com corredissos, en miralls i reflectors, i en joieria.

Perillositat

Com a metall pur, el rodi és completament inert i no representa risc per a la salut humana. No obstant això, els compostos de rodi són altament tòxics i cancerigens. Si es troba en forma de pols, és bàsic mantenir-lo allunyat d'espurnes o flames, ja que presenta risc d'explosió. Així mateix, cal evitar la inhalació d'aquesta pols.

Referències

Viccionari