Eigenschaften
[Kr] 4d10 5s0 46Pd Periodensystem
Allgemein
Name, Symbol, Ordnungszahl	Palladium, Pd, 46
Elementkategorie	Übergangsmetalle
Gruppe, Periode, Block	10, 5, d
Aussehen	silbrig, weiß, metallisch
CAS-Nummer	7440-05-3
ECHA-InfoCard	100.028.286
Massenanteil an der Erdhülle	0,011 ppm[1]
Atomar[2]
Atommasse	106,42 u
Atomradius (berechnet)	140 (169) pm
Kovalenter Radius	139 pm
Van-der-Waals-Radius	163 pm
Elektronenkonfiguration	[Kr] 4d10 5s0
1. Ionisierungsenergie	804,4
2. Ionisierungsenergie	1870
3. Ionisierungsenergie	3177
Physikalisch[2]
Aggregatzustand	fest
Kristallstruktur	kubisch flächenzentriert
Dichte	11,99 g/cm3 (20 °C)[3]
Mohshärte	4,75
Magnetismus	paramagnetisch ( = 8,0 · 10−4)[4]
Schmelzpunkt	1828,05 K (1554,9 °C)
Siedepunkt	3236 (2963[5] °C)
Molares Volumen	8,56 · 10−6 m3·mol−1
Verdampfungsenthalpie	380
Schmelzenthalpie	16,7 kJ·mol−1
Schallgeschwindigkeit	3070 m·s−1
Elektrische Leitfähigkeit	9,26 · 106 S·m−1
Wärmeleitfähigkeit	72 W·m−1·K−1
Chemisch[2]
Oxidationszustände	0, +2, +4
Normalpotential	0,915 V (Pd2+ + 2 e− → Pd)
Elektronegativität	2,20 (Pauling-Skala)
Isotope
Isotop NH t1/2 ZA ZE (MeV) ZP 102Pd 1,02 % Stabil 103Pd {syn.} 16,991 d ε 0,543 103Rh 104Pd 11,14 % Stabil 105Pd 22,33 % Stabil 106Pd 27,33 % Stabil 107Pd {syn.} 6,5 · 106 a β− 0,033 107Ag 108Pd 26,46 % Stabil 109Pd {syn.} 13,7012 h β− 1,116 109Ag 110Pd 11,72 % Stabil
Weitere Isotope siehe Liste der Isotope
NMR-Eigenschaften
Spin- Quanten- zahl I γ in rad·T−1·s−1 Er (1H) fL bei B = 4,7 T in MHz 105Pd 5/2 1,23 · 107 0,000253 4,58
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung[6] Pulver Gefahr H- und P-Sätze H: 228​‐​315​‐​319​‐​335 P: 210​‐​261​‐​305+351+338[6]
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

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Palladium ist ein chemisches Element mit dem Elementsymbol Pd und der Ordnungszahl 46. Das seltene silberweiße Übergangsmetall zählt zu den Platinmetallen, im Periodensystem steht es in der 5. Periode und der 10. Gruppe (früher Teil der 8. Nebengruppe) oder Nickelgruppe. Es ähnelt im chemischen Verhalten sehr dem Platin.

Palladium wurde 1803 von William Hyde Wollaston entdeckt. Er benannte es 1804 nach dem zwei Jahre vorher entdeckten Asteroiden Pallas. Wollaston fand das Element 46 in südamerikanischem Platinerz aufgrund zu geringer Ausbeuten an Platin aus in Königswasser aufgelösten Proben.^[8][9]

2010 geriet es ins Blickfeld der Weltöffentlichkeit: Drei Forscher erhielten den Chemie-Nobelpreis für ein Verfahren, das mit Hilfe von Palladium als Katalysator effiziente Wege ermöglicht, Kohlenstoffatome zu komplexen Molekülen zu verbinden.

Metallisches Palladium und palladiumhaltige Legierungen in Fluss-Seifen befinden sich im Ural, Australien, Äthiopien und in Nord- und Südamerika. Sie sind aber seit Jahrzehnten weitestgehend ausgebeutet.

Heute wird es meist aus Nickel- und Kupfererzen gewonnen. Ungefähr 40 % stammen aus russischer Förderung.

Mit der Altwagenentsorgung wird der Anteil des recycelten Palladiums aus den Abgaskatalysatoren ansteigen. Über die Möglichkeit der Gewinnung von Palladium aus abgebrannten Brennelementen, siehe Edelmetallsynthese. Durch Di-n-hexylsulfid kann Palladium selektiv von anderen Metallen aus salzsauren Lösungen abgetrennt werden.

→ Platinmetalle/Tabellen und Grafiken

Palladium ist ein Metall und das zweite Element der Nickelgruppe. Es hat von den Elementen dieser Gruppe den niedrigsten Schmelzpunkt und ist auch am reaktionsfreudigsten. Bei Raumtemperatur reagiert es jedoch nicht mit Sauerstoff. Es behält an der Luft seinen metallischen Glanz und läuft nicht an. Bei Erhitzung auf etwa 400 °C läuft es aufgrund der Bildung einer Oxidschicht aus Palladium(II)-oxid stahlblau an. Bei etwa 800 °C zersetzt sich das Oxid wieder wobei die Oberfläche wieder blank wird. Im geglühten Zustand ist es weich und duktil, bei Kaltverformung steigt die Festigkeit und Härte aber schnell an (Kaltverfestigung). Es ist dann deutlich härter als Platin. Bei Temperaturen über 500 °C reagiert Palladium empfindlich auf Schwefel und Schwefelverbindungen (z. B. Gips). Es bildet sich Palladium(II)-sulfid, welches zur Versprödung von Palladium und Palladiumlegierungen führt.^[10]

Palladium ist ein Edelmetall, auch wenn es deutlich reaktiver ist als das verwandte Element Platin: Es löst sich in Salpetersäure, wobei Palladium(II)-nitrat Pd(NO₃)₂ gebildet wird. Es löst sich ebenfalls in Königswasser und in heißer konzentrierter Schwefelsäure. In Salzsäure löst es sich bei Luftzutritt langsam auf unter Bildung von PdCl₄²⁻. Der Edelmetallcharakter von Palladium ist dem des benachbarten Silbers vergleichbar: In Salzsäure verhält es sich aufgrund der Bildung von leichtlöslichen Palladiumchloridverbindungen unedel. In feuchter Atmosphäre bei Anwesenheit von Schwefel wird die Oberfläche von Palladium getrübt.

Palladium besitzt die höchste Absorptionsfähigkeit aller Elemente für Wasserstoff. Diese grundlegende Entdeckung geht auf Thomas Graham im Jahre 1869 zurück. Bei Raumtemperatur kann es das 900-fache, Palladiummohr das 1200-fache und kolloidale Palladiumlösungen das 3000-fache des eigenen Volumens binden. Man kann die Wasserstoffaufnahme als Lösen von Wasserstoff im Metallgitter und als Bildung eines Palladiumhydrids mit der ungefähren Zusammensetzung Pd₂H beschreiben^[11]. Bei 30 °C und Normaldruck entspricht das maximale Wasserstoff-Palladium-Verhältnis der Formel PdH_0,608.

Gewöhnlich nimmt es die Oxidationsstufen +2 und +4 an. Bei Verbindungen der scheinbaren Oxidationsstufe +3 handelt es sich um Pd(II)/Pd(IV)-Mischverbindungen. In neueren Untersuchungen konnte auch sechswertiges Palladium dargestellt werden. Es sind aber auch die Oxidationsstufen 0 [Pd(PR₃)₄], +1 oder +5 möglich.

In kompakter Form nicht brennbar, jedoch als Pulver oder Staub leicht entzündlich.

Feinverteilt ist Palladium ein exzellenter Katalysator zur Beschleunigung von chemischen Reaktionen, insbesondere Hydrierungen und Dehydrierungen (Addition und Eliminierung von Wasserstoff), sowie zum Cracken von Kohlenwasserstoffen.^[12]

Weitere Anwendungen:

• Abgaskatalysatoren für Ottomotoren. (Palladium verdrängt das teurere Platin.)^[13][14]
• Schmuckwaren (vor allem in Ostasien)
• Damen-/Herrenuhren
• Weißgold (Palladium "entfärbt" Gold)
• Platintiegel (80 % Pt, 20 % Pd)
• Feinstfolien. Analog zum Blattgold kann Palladium zu 0,01 µm dünnen Folien ausgewalzt werden.
• Durch heißes Palladiumblech diffundiert Wasserstoff praktisch ohne Widerstand, wodurch man es zum Reinigen von Wasserstoff verwenden kann. In heißem Palladium besitzt Wasserstoff ein hohes Diffusionsvermögen.^[15]
• Kontaktwerkstoffe für Relais in Kommunikationsanlagen
• Zahnersatz^[16]
• Medizinische Instrumente
• Elektrodenwerkstoffe für Brennstoffzellen und Zündkerzen (Luftfahrt)
• Pd/Ni-Legierungen als Ersatz für Gold in der Elektroindustrie (z.B. bei der galvanischen Beschichtung von Kontakten)
• Nanotechnologie (dient als Katalysator, um z. B. molekulare Verbindungen herzustellen)^[15]
• Anlagemünzen, z.B. Palladium Maple Leaf
• Federn für Füllfederhalter
• p-Kontakt für galliumnitridbasierte Halbleiterbauelemente
• zum Legieren des Werkstoffes Titan, als Grade 7- und Grade 11-Legierung^[17]
• in GASFET-Sensoren als Gate
• In der Leiterplattenbeschichtung: Der Kunststoff, teils auch nur Bohrungen (Bekeimung), wird mit Palladium beschichtet, um darauf eine Kupfer- oder Messingschicht aufzubringen.

Die Bezeichnung für Palladium, das an der Börse gehandelt wird, ist XPD. Die Internationale Wertpapierkennnummer ist ISIN XD0002746895. 11

Die meisten Palladiumverbindungen weisen eine quadratische Struktur auf. Einer Forschergruppe der Universität Oldenburg ist es gelungen, die Verbindung Palladiumdisulfat, Pd(S₂O₇), mit einer oktaedrischen Struktur zu synthetisieren. Das Besondere an dieser Verbindung ist die ferromagnetische Eigenschaft bei tiefen Temperaturen, die bei Palladiumverbindungen bisher noch nicht beobachtet wurde.^[18]

→ Kategorie:Palladiumverbindung

• Platinmetalle/Tabellen und Grafiken (z.B. Palladiumpreis und Palladiumfördermengen)

Commons: Palladium – Album mit Bildern, Videos und Audiodateien

Wiktionary: Palladium – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

• Charts: Kurs-Entwicklung Palladium in Dollar
• Mineralienatlas:Palladium (Wiki)

1. ↑ Harry H. Binder: Lexikon der chemischen Elemente, S. Hirzel Verlag, Stuttgart 1999, ISBN 3-7776-0736-3.
2. ↑ Die Werte für die Eigenschaften (Infobox) sind, wenn nicht anders angegeben, aus www.webelements.com (Palladium) entnommen.
3. ↑ N. N. Greenwood und A. Earnshaw: Chemie der Elemente, 1. Auflage, VCH, Weinheim 1988, ISBN 3-527-26169-9, S. 1469.
4. ↑ Weast, Robert C. (ed. in chief): CRC Handbook of Chemistry and Physics. CRC (Chemical Rubber Publishing Company), Boca Raton 1990. Seiten E-129 bis E-145. ISBN 0-8493-0470-9. Werte dort sind auf g/mol bezogen und in cgs-Einheiten angegeben. Der hier angegebene Wert ist der daraus berechnete maßeinheitslose SI-Wert.
5. ↑ David R. Lide: CRC Handbook of Chemistry and Physics, 90th Edition. CRC Press. Boca Raton, Florida, 2009; Section 4, Properties of the Elements and Inorganic Compounds, S. 4-79.
6. ↑ ^{a b} Datenblatt Palladium bei Sigma-Aldrich (PDF).Fehler bei Vorlage * Parametername unbekannt (Vorlage:Sigma-Aldrich): "Datum"Vorlage:Sigma-Aldrich/Abruf nicht angegeben
7. ↑ Eintrag zu Palladium in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA (JavaScript erforderlich)Fehler bei Vorlage * Parametername unbekannt (Vorlage:GESTIS): "Datum".
8. ↑ William Hyde Wollaston: On a New Metal, Found in Crude Platina. Phil. Trans. R. Soc. Lond. January 1, 1804, 94, S. 419–430; doi:10.1098/rstl.1804.0019 (Volltext).
9. ↑ William Hyde Wollaston: On the Discovery of Palladium; With Observations on Other Substances Found with Platina. Phil. Trans. R. Soc. Lond. January 1, 1805, 95, S. 316–330; doi:10.1098/rstl.1805.0024 (Volltext).
10. ↑ Günther Rau, Reinhold Ströbel: Die Metalle: Werkstoffkunde mit ihren chemischen und physikalischen Grundlagen, ISBN 978-3-929360-44-8, S. 66.
11. ↑ J. G. Aston, Paul Mitacek, Jr.: Structure of hydrides of palladium, in: Nature (London, United Kingdom) (1962), 195, S. 70–71.
12. ↑ Jie Jack Li, Gordon W. Gribble; Palladium in Heterocyclic Chemistry: A Guide for the Synthetic Chemist; ISBN 978-0-08-045117-6.
13. ↑ Ruhr-Uni Bochum: Palladium-Katalysator
14. ↑ FAZ: „Palladium winkt eine Renaissance“ Palladium als Katalysator
15. ↑ ^{a b} Katalysatoren zur Wasserreinigung(PDF)
16. ↑ Palladium als Zahnfüllungsmaterial
17. ↑ http://www.metaltec.de/html/ti_grades/grade_7.html
18. ↑ Angewandte Chemie 30. November 2011

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