Metallo nobile: differenze tra le versioni

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Piccole quantità di ''iridio'' ridotte in polvere molto sottile possono essere solubilizzate tramite acqua regia. Per avere un risultato quantitativo, tuttavia è necessario utilizzare [[acido cloridrico]] in presenza di aria, riscaldato e sotto pressione.
 
L'''argento'' è solubile in acido nitrico concentrato. Degli otto metalli nobili è quello più abbondante nella crosta terrestre<ref name=":0">{{Cita libro|nome=Wiberg,|cognome=Egon.|nome2=Holleman, A. F. (Arnold Frederick),|cognome2=1859-|titolo=Inorganic chemistry|url=https://www.worldcat.org/oclc/48056955|edizione=1st English ed.|data=2001|editore=Academic Press|OCLC=48056955|ISBN=9780123526519}}</ref>.
L'''argento'' è solubile in acido nitrico concentrato.
 
Il ''rutenio'' e l'''osmio'' non reagiscono con acidi minerali (inclusa l'acqua regia) al di sotto dei 100 °C. Il miglior metodo di solubilizzazione per questi due elementi è la [[fusione alcalina]] ossidativa. Entrambi i metalli reagiscono con ossigeno al calore rosso formando i rispettivi ossidi. Anche fluoro e cloro reagiscono con i metalli formando esa-alogenuri e tri-alogenuri<ref name=":0" />.
Il ''rutenio'' può essere solubilizzato quantitativamente solo in acqua regia o in una miscela di acido cloridrico/[[clorato di sodio]].
 
L'''osmio'' ridotto in polvere sottile può essere solubilizzato tramite acido solforico concentrato, acqua regia e acido nitrico fumante.
 
Il ''rodio'' ridotto in polvere sottile può essere solubilizzato solo tramite acido solforico concentrato a caldo<ref name="Pfenning "/>.
 
Il niobio e il tantalio sono resistenti a tutti gli acidi, inclusa l'acqua regia.
 
Per ottenere i metalli nobili dai rispettivi metalli si può utilizzare [[acido fosfonico]]<ref name=":0" />.
 
== Fisica ==
In fisica, la definizione di metallo nobile è più rigorosa. Un metallo viene detto nobile se le bande d (Vedi [[Struttura elettronica a bande]]) della sua struttura elettronica sono pienipiene. Da questo punto di vista solo il rame, l'argento è l'oro sono metalli nobili, in quanto hannotutte le loro bande d sono piene e non incrocianosono ilattraversate dal [[Energia di Fermi#Il livello di Fermi|livello di Fermi]]<ref>{{Cita pubblicazione|nome=E|cognome=Hüger|data=2005-06-15|titolo=Making a noble metal of Pd|rivista=Europhysics Letters (EPL)|volume=71|numero=2|pp=276–282|lingua=en|accesso=2018-03-19|doi=10.1209/epl/i2005-10075-5|url=http://stacks.iop.org/0295-5075/71/i=2/a=276?key=crossref.e904cb9a7afe8baa62400daaa35407e5|nome2=K|cognome2=Osuch}}</ref> Comunque,(eccezion fatta per le bandeband d ibridizzate incrocianoche attraversano il livello di Fermi in misura minima). Per il platino, questo accade per due bande d, cambiandoe ilquesto influisce sul suo comportamento chimico incosicché manieraesso talepuò cheagire esso agisca comeda [[catalizzatore]]. La differenza didifferente reattività puòtra esseremetalli facilmentenobili osservatae durantenon lanobili si nota facilmente nella preparazione di superfici metalliche pure nelin vuoto ultra alto: le superfici di metalli nobili (secondo la definizione data dalla fisica) come l'oro sono semplici da purificare e mantenererimangono pure per molto tempo, mentre le superfici di metalli come platino e palladio, per esempio, si ricoprono di [[monossido di carbonio]] molto rapidamente.
 
== Elettrochimica ==
Di seguito sono riportate le proprietà elettrochimiche di alcuni elementi metallici, sia nobili che non (i metalli nobili sono in grassetto):<ref>{{cita pubblicazione |autore=A. C. Wahl, N. A. Bonner |titolo=Radioactivity Applied to
Chemistry |editore=Wiley |città=New York |anno=1951 |pp=199 |lingua=en }}</ref><ref name="Handbook">{{cita libro | titolo=CRC Handbook of Chemistry and Physics | ed=90 | anno=2009 | editore= | città= | lingua=en }}</ref>:
 
{| class="wikitable sortable"
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| '''[[Oro]]''' || 79 || 11 || 6 || Au<sup>3+</sup> + 3 e<sup>-</sup> → Au || 1.56 V
|-
| '''[[Platino]]''' || 78 || 10 || 6 || Pt<sup>2+</sup> + 2 e<sup>-</sup> → Pt || 1.18 V<ref name="Handbook">{{cita libro | titolo=CRC Handbook of Chemistry and Physics | ed=90 | anno=2009 | editore= | città= | lingua=en }}</ref>
|-
| '''[[Iridio]]''' || 77 || 9 || 6 || Ir<sup>3+</sup> + 3 e<sup>-</sup> → Ir || 1.156 V<ref name="Handbook" />
|-
| '''[[Palladio (elemento chimico)|Palladio]]''' || 46 || 10 || 5 || Pd<sup>2+</sup> + 2 e<sup>-</sup> → Pd || 0.987 V
|-
| '''[[Osmio]]''' || 76 || 8 || 6 || OsO<sub>4</sub> + 8 H<sup>+</sup> + 8 e<sup>-</sup> → Os + 4 H<sub>2</sub>O || 0.838 V<ref name="Handbook" />
|-
| '''[[Argento]]''' || 47 || 11 || 5 || Ag<sup>+</sup> + e<sup>-</sup> → Ag || 0.7996 V<ref name="Handbook" />
|-
| ''[[Mercurio (elemento chimico)|Mercurio]]'' || 80 || 12 || 6 || Hg<sup>2+</sup> + 2 e<sup>-</sup> → Hg || 0.7973 V<ref name="Handbook" />
|-
| [[Polonio]] || 84 || 16 || 6 || Po<sup>2+</sup> + 2 e<sup>-</sup> → Po || 0.65 V<ref>È importante osservare che non si tratta del potenziale standard in soluzione acquosa ma del potenziale riferito ai composti solidi di Po(II).</ref><ref>{{cita pubblicazione |autore=A. C. Wahl, N. A. Bonner |titolo=Radioactivity Applied to
Chemistry |editore=Wiley |città=New York |anno=1951 |pp=199 |lingua=en }}</ref>
|-
| '''[[Rodio]]''' || 45 || 9 || 5 || Rh<sup>2+</sup> + 2 e<sup>-</sup> → Rh || 0.600 V
|-
| '''[[Rutenio]]''' || 44 || 8 || 5 || Ru<sup>2+</sup> + 2 e<sup>-</sup> → Ru || 0.455 V<ref name="Handbook" />
|-
| ''[[Rame]]'' || 29 || 11 || 4 || Cu<sup>2+</sup> + 2 e<sup>-</sup> → Cu || 0.337 V
|-
| [[Bismuto]] || 83 || 15 || 6 || Bi<sup>3+</sup> + 3 e<sup>-</sup> → Bi || 0.308 V<ref name="Handbook" />
|-
| [[Tecnezio]] || 43 || 7 || 5 || TcO<sub>2</sub> + 4 H<big>+</big> + 4 e<sup>-</sup> → Tc + 2 H<sub>2</sub>O || 0.272 V
Riga 65:
| ''[[Renio]]'' || 75 || 7 || 6 || ReO<sub>2</sub> + 4 H<sup>+</sup> + 4 e<sup>-</sup> → Re + 2 H<sub>2</sub>O || 0.259 V
|-
| [[Antimonio]] || 51 || 15 || 5 || Sb<sub>2</sub>O<sub>3</sub> + 6 H<sup>+</sup> + 6 e<sup>-</sup> → 2 Sb + 3 H<sub>2</sub>O || 0.152 V<ref name="Handbook" />
|}
 
Le colonneIl ''gruppo'' e il ''periodo'' indicano la posizione dell'elemento nella [[tavola periodica]], e di conseguenza la sua configurazione elettronica. Le ''reazioni'' listateelencate innella manieracolonna semplificata,successiva possono essere lette in dettaglio dai [[Diagramma di Pourbaix|diagrammi di Pourbaix]] in acqua dell'elemento in considerazione. Infine, la colonna ''potenziale'' indica il [[potenziale di riduzione]] della reazione rispetto all'[[elettrodo standard a idrogeno]] (SHE). Gli elementi mancanti in questa tabella sono non metalli o hanno potenziali di riduzione standard negativi.
 
L'arsenico, l'antimonio èe il tellurio consideratosono unconsiderati [[metalloide|metalloidi]] per cui non puòpossono essere un metallo nobilenobili. AncheIn i chimicichimica e imetallurgia metallurgici ritengono cheneanche rame e bismuto nonsono ritenuti siano metalli nobili in quanto facilmentesi ossidabiliossidano facilmente a causa della reazione<br />
 
O<sub>2</sub> + 2 H<sub>2</sub>O + 4 e<sup>-</sup> ⇄ 4 OH<sup>-</sup> (E<sup>0</sup> = 0.40 V)
 
che avvienepossibile in aria umida. Sull'argento si forma una patina a causa della sua elevata sensibilità al [[solfuro di idrogeno]]. Si ritiene che gli specchi rivestiti in renio abbiano una durata elevata mentre si ritiene che il renio e il tecnezio arrugginiscano lentamente in atmosfera umida.
 
== Applicazioni ==
Lo studio di nanoparticelle di metalli nobili è un campo in rapida espansione. Tali nanoparticelle, infatti, hanno una struttura intermedia tra quella delle molecole e della [[materia granulare]] e costituiscono il collegamento tra la chimica molecolare e la scienza delle superfici. Di grande interesse sono le proprietà ottiche di tali particelle e, in particolare, il loro forte assorbimento nello spettro visibile chiamata banda di [[plasmone]] evidente nelle soluzioni colloidali di oro, rame e argento<ref>{{Cita pubblicazione|autore=|nome=Audrey|cognome=Moores|data=2006-07-31|titolo=The plasmon band in noble metal nanoparticles: an introduction to theory and applications|rivista=New Journal of Chemistry|volume=30|numero=8|lingua=en|accesso=2018-03-19|doi=10.1039/b604038c|url=http://xlink.rsc.org/?DOI=b604038c|nome2=Frédéric|cognome2=Goettmann}}</ref>.
 
== Bibliografia ==
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== Voci correlate ==
* [[Metallo prezioso]]
* [[Metallo vile]]
 
== Collegamenti esterni ==