Rodio

elemento chimico con numero atomico 45
Rodio
   

45
Rh
 
               
               
                                   
                                   
                                                               
                                                               
   
rutenio ← rodio → palladio
Aspetto
Aspetto dell'elemento
metallico, bianco-argenteo
Generalità
Nome, simbolo, numero atomicorodio, Rh, 45
Seriemetalli di transizione
Gruppo, periodo, blocco9, 5, d
Densità12 450 kg/m³
Durezza6
Configurazione elettronica
Configurazione elettronica
Proprietà atomiche
Peso atomico102,90550
Raggio atomico (calc.)135 (173) pm
Raggio covalente135 pm
Configurazione elettronica[Kr]4d8 5s1
e per livello energetico2, 8, 18, 16, 1
Stati di ossidazione2, 3, 4 (anfotero)
Struttura cristallinacubica a facce centrate
Proprietà fisiche
Stato della materiasolido
Punto di fusione2 237 K (1 964 °C)
Punto di ebollizione3 968 K (3 695 °C)
Volume molare8,28 × 10−6 /mol
Entalpia di vaporizzazione493 kJ/mol
Calore di fusione21,5 kJ/mol
Tensione di vapore0,633 Pa a 2 239 K
Velocità del suono4 700 m/s a 293,15 K
Altre proprietà
Numero CAS7440-16-6
Elettronegatività2,28 (scala di Pauling)
Calore specifico242 J/(kg·K)
Conducibilità elettrica21,1 × 106 /(m·Ω)
Conducibilità termica150 W/(m·K)
Energia di prima ionizzazione719,7 kJ/mol
Energia di seconda ionizzazione1 740 kJ/mol
Energia di terza ionizzazione2 997 kJ/mol
Isotopi più stabili
isoNATDDMDEDP
101Rhsintetico 3,3 anniε0,542101Ru
102mRhsintetico ~2,9 anniε
IT
2,464
0,141
102Ru
 
103Rh100% Rh è stabile con 58 neutroni
iso: isotopo
NA: abbondanza in natura
TD: tempo di dimezzamento
DM: modalità di decadimento
DE: energia di decadimento in MeV
DP: prodotto del decadimento

Il rodio è l'elemento chimico di numero atomico 45. Il suo simbolo è Rh. È un metallo di transizione raro, duro, bianco-argenteo. Si trova nei minerali del platino e, in lega con esso, è impiegato come catalizzatore.

Indice

CaratteristicheModifica

Il rodio è molto riflettente; esposto all'aria si ossida lentamente in sesquiossido di rodio Rh2O3, ad alte temperature perde l'ossigeno e ritorna allo stato puro metallico. Il rodio ha un punto di fusione maggiore del platino e densità inferiore: non viene attaccato dagli acidi e si scioglie solo in acido solforico a caldo.

ApplicazioniModifica

Il rodio è usato principalmente come legante per platino e palladio per conferire loro maggiore durezza; queste leghe sono usate in termocoppie, elettrodi per candele in motori aeronautici, crogioli di laboratorio, avvolgimenti per fornaci, trafile per produzione di fibre di vetro. Altri usi:

StoriaModifica

Il rodio (dal greco rhodon, "rosa") fu scoperto nel 1803 da William Hyde Wollaston poco dopo aver scoperto il palladio. Wollaston fece la scoperta in Inghilterra da minerale grezzo di platino che ottenne presumibilmente dal Sudamerica.

Il suo procedimento fu di dissolvere il minerale in acqua regia, neutralizzare l'acido con idrossido di sodio (NaOH). Poi aggiungendo cloruro d'ammonio, NH4Cl, precipitò il platino in forma di cloroplatinato d'ammonio. L'elemento palladio fu rimosso dalla miscela come cianuro di palladio dopo aver trattato la soluzione con cianuro mercurico. Il materiale che rimase era una sostanza rossa formata di cloruro di rodio da cui rodio metallico fu isolato per riduzione con idrogeno gassoso.

DisponibilitàModifica

L'estrazione industriale del rodio è piuttosto complessa perché esistono pochissimi minerali di rodio e questo elemento si trova anche mescolato in minerali di altri metalli, come palladio, argento, platino e oro. Si trova soprattutto in minerali di platino da cui si ottiene come metallo bianco, inerte, molto difficile da fondere. Le fonti principali di questo elemento sono le sabbie fluviali dei monti Urali, delle Americhe e anche nell'area mineraria del solfuro di rame-nichel di Sudbury (Ontario).

Anche se la concentrazione nei minerali di Sudbury è molto bassa, la grande quantità di nichel rende conveniente anche il recupero del rodio. Comunque la produzione mondiale annuale di questo elemento ammonta a sole 7-8 ton.

È anche possibile estrarre rodio dal combustibile nucleare esaurito, poiché le barre contengono una piccola percentuale di isotopi di rodio. Il rodio proveniente da questa fonte contiene isotopi radioattivi con emivita fino a 45 giorni, perciò il metallo deve essere lasciato in depositi di smaltimento per circa 5 anni finché la sua radioattività non scenda a livelli ritenuti innocui.

MercatoModifica

Per molti anni è stato il metallo di gran lunga più prezioso al mondo, con un prezzo che nel luglio 2008 ha superato i 10 000 $ per oncia (350 dollari/grammo); in seguito il prezzo si è ridotto notevolmente, diventando a inizio 2009 paragonabile a quelli di oro e platino[1].

IsotopiModifica

Il rodio in natura è composto di un solo isotopo (103Rh). I radioisotopi più stabili sono 101Rh con emivita di 3,3 anni, 102Rh con emivita di 207 giorni e 99Rh con emivita di 16,1 giorni. Sono stati descritti altri venti radioisotopi con peso atomico che va da 92,926 (93Rh) a 116,925 (117Rh). La maggior parte di questi ha emivita inferiore a un'ora, tranne 100Rh (20,8 ore) e 105Rh (35,36 ore). Ci sono anche molti stati metastabili, di cui i più stabili sono 102mRh (0,141 MeV), con emivita di circa 2,9 anni, e 101mRh (0,157 MeV), con emivita di 4,34 giorni.

Il principale modo di decadimento prima[non chiaro] dell'unico isotopo stabile, 103Rh, è la cattura elettronica e il principale modo dopo[non chiaro] di esso è l'emissione beta. Il principale prodotto di decadimento prima[non chiaro]del 103Rh è il rutenio e il principale prodotto dopo[non chiaro] di esso è il palladio.

PrecauzioniModifica

I composti del rodio sono molto rari e altamente tossici e cancerogeni. Inoltre possono macchiare fortemente la pelle umana.

Il rodio non ha alcun ruolo nella biochimica umana.

NoteModifica

BibliografiaModifica

Voci correlateModifica

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Collegamenti esterniModifica

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