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Paladio

Noviembre 25, 2021

Para otros usos de este término, véase Paladio (desambiguación).

El paladio es un elemento químico de número atómico 46 situado en el grupo 10 de la tabla periódica de los elementos. Su símbolo es Pd. Es un metal de transición del grupo del platino, blando, dúctil, maleable y poco abundante. Se parece químicamente al platino y se extrae de algunas minas de cobre y níquel. Se emplea principalmente como catalizador y en joyería.

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Blanco plateado metálico
Información general
Nombre, símbolo, número Paladio, Pd, 46
Serie química Metales de transición
Grupo, período, bloque 10, 5, d
Masa atómica 106,42 u
Configuración electrónica [Kr]4d10
Dureza Mohs 4,75
Electrones por nivel 2, 8, 18, 18 (imagen)
Propiedades atómicas
Radio medio 140 pm
Electronegatividad 2,20 (escala de Pauling)
Radio atómico (calc) 137 pm (radio de Bohr)
Radio covalente 131 pm
Radio de van der Waals 163 pm
Estado(s) de oxidación 0, +1, +2, +4, +6
Óxido Levemente básico)
1.ª energía de ionización 804,4 kJ/mol
2.ª energía de ionización 1870 kJ/mol
3.ª energía de ionización 3177 kJ/mol
Propiedades físicas
Estado ordinario Sólido
Densidad 12023 kg/m3
Punto de fusión 1828,05 K (1555 °C)
Punto de ebullición 3236 K (2963 °C)
Entalpía de vaporización 357 kJ/mol
Entalpía de fusión 17,6 kJ/mol
Presión de vapor 1,33 Pa a 1825 K
Varios
Estructura cristalina Cúbica centrada en las caras
Calor específico 244 J/(K·kg)
Conductividad eléctrica 9,5·106[1]​ S/m
Conductividad térmica 71,8 W/(K·m)
Velocidad del sonido 3070 m/s a 293,15 K (20 °C)
Isótopos más estables
Artículo principal: Isótopos del paladio
iso AN Periodo MD Ed PD
MeV
102Pd1,02 %Estable con 56 neutrones
104Pd11,14 %Estable con 58 neutrones
105Pd22,33 %Estable con 59 neutrones
106Pd27,33 %Estable con 60 neutrones
107PdSintético6,5 × 106 aβ-0,033107Ag
108Pd26,46 %Estable con 62 neutrones
110Pd11,72 %Estable con 64 neutrones
Valores en el SI y condiciones normales de presión y temperatura, salvo que se indique lo contrario.
[editar datos en Wikidata]

El paladio es un metal raro y brillante de color blanco plateado que fue descubierto en 1803 por William Hyde Wollaston, y lleva el nombre del asteroide Palas, el cual recibe también su nombre de la diosa Palas.

El paladio, junto con el platino, el rodio, el rutenio, el iridio y el osmio forma un grupo de elementos mencionados como los metales del grupo del platino, que comparten propiedades químicas similares, pero el paladio tiene el punto de fusión más bajo y es el menos denso de estos metales preciosos.

Las propiedades únicas de paladio y otros metales del grupo del platino se tienen en cuenta para su uso generalizado. Uno de cada cuatro productos que se fabrican actualmente contiene metales del grupo del platino, o bien estos desempeñan un papel clave durante su proceso de manufactura.[2]​ Más de la mitad de la oferta de paladio se utiliza en los convertidores catalíticos, que convierten hasta el 90 % de los gases nocivos de escape de los automóviles (hidrocarburos, monóxido de carbono y óxido de nitrógeno) en sustancias menos nocivas (nitrógeno, dióxido de carbono y vapor de agua).

El paladio se encuentra en muchos productos electrónicos como computadoras, teléfonos móviles, condensadores de múltiples capas de cerámica, revestimiento de componentes de baja tensión, contactos eléctricos y televisores SED/OLED/LCD. El paladio se usa también en odontología, medicina, purificación de hidrógeno, aplicaciones químicas, y en el tratamiento de aguas subterráneas. El paladio desempeña un papel clave en la tecnología utilizada para las pilas de combustible, que combina hidrógeno y oxígeno para producir electricidad, calor y agua.

Los depósitos de mineral de paladio y otros metales del grupo del platino son raros, y los yacimientos más extensos se ubican en Sudáfrica, Estados Unidos, Canadá, y Rusia. Además de la minería, el reciclaje es también una fuente de paladio.

Historia

El paladio, como el resto de los elementos del grupo del platino, ha sido usado desde la antigüedad, pues se tiene constancia de que los antiguos egipcios y las civilizaciones precolombinas ya lo valoraban como metal precioso. Los conquistadores del Nuevo Mundo redescubrieron el mineral de platino en el siglo XVII, en la búsqueda de oro.

El descubrimiento científico del paladio lo debemos a William Hyde Wollaston, que consiguió aislarlo en 1803 y le puso un nombre basado en el asteroide (2) Palas, descubierto dos meses antes.[3]​[4]​[5]​ Wollaston disolvió mineral de platino en agua regia y neutralizó con hidróxido de sodio. Tras lograr la precipitación del platino con cloruro de amonio, añadió cianuro de mercurio, que forma el compuesto cianuro de paladio. Al calentar este último se obtiene paladio en estado metálico. Este método es la base de la obtención moderna del paladio.

Las técnicas de las que se disponía hasta finales del siglo XIX no permitieron la separación adecuada del paladio. Solo cuando se desarrollaron nuevas técnicas de refinado se empezó a utilizar industrialmente cada uno de los metales del platino. El paladio tuvo su auge a partir de la década de 1970 cuando creció su importancia como catalizador.

El cloruro de paladio fue en un tiempo usado para tratar la tuberculosis, a razón de 0,065 g/día (aproximadamente un miligramo por kilogramo de peso corporal). Este tratamiento tenía muchos efectos secundarios negativos, y fue reemplazado más tarde por medicamentos más eficaces.[6]​

Hacia finales del siglo XX, la oferta rusa de paladio para el mercado global se ha retrasado en varias ocasiones y perturbado, ya que el cupo de exportación no se concedió a tiempo, por razones políticas.[7]​ El pánico del mercado posterior condujo el precio del paladio a un máximo histórico de 1100 dólares por onza en enero de 2001.[8]​ Alrededor de este tiempo, la compañía Ford Motor, interrumpió su producción debido a la escasez de paladio posible. Cuando los precios cayeron a principios de 2001, Ford perdió cerca de mil millones de dólares.[9]​ La demanda mundial de paladio aumentó de 100 toneladas en 1990 a cerca de 300 toneladas en 2000. La producción mundial de paladio de las minas fue de 222 toneladas métricas en 2006, según datos del USGS.[10]​ La mayoría de paladio se utiliza para convertidores catalíticos en la industria automotriz.[11]​

Abundancia y obtención

 
Producción mundial de paladio (2005).

Rusia es el principal productor de paladio, con al menos el 50 por ciento de participación mundial, seguido por Sudáfrica, Canadá y los Estados Unidos.[12]​

Se puede encontrar como metal libre aleado con el oro y otros metales del grupo del platino en los depósitos de los montes Urales, Australia, Etiopía, Sudáfrica y América del Norte. Es comercialmente producido a partir de depósitos de níquel-cobre, que se encuentran en Sudáfrica, Ontario, y Siberia; Se necesita tratamiento de muchas toneladas métricas de mineral para extraer una sola onza de paladio. Sin embargo, la producción de la mina aún podía ser rentable, dependiendo de los precios del metal actual, como otros metales se producen juntos: níquel, cobre, platino y rodio. Es posible además obtenerlo en mínimas cantidades desde barros anódicos proveniente de la electrodeposición del cobre.

También se produce en reactores de fisión nuclear y se puede extraer del combustible nuclear, aunque la cantidad producida es insignificante. Se encuentra en los minerales raros cooperita y polarita.[13]​

Características principales

 
Cristales sintéticos de paladio.

El paladio es un metal de color blanco platinado parecido al Platino. No se oxida con el aire ni se patina, y es el elemento del grupo del Platino de menor densidad y menor punto de fusión. Es blando y dúctil al templarlo, aumentando considerablemente su dureza, aumenta considerablemente su resistencia y resistencia al trabajarlo en frío cuando su temperatura es baja. Puede disolverse en ácido sulfúrico,( H2SO4), y en ácido nítrico,( HNO3). También se puede disolver, aunque lentamente, en ácido clorhídrico (HCl) en presencia de cloro u oxígeno en el medio.

Este elemento puede absorber grandes cantidades de hidrógeno molecular, (H2), a temperatura ambiente (hasta 900 veces su volumen), lo cual se usa para purificarlo. Los estados de oxidación más comunes del paladio son +2 y +4, aunque también puede hallarse en los estados de oxidación = 0 y +1 en algunos compuestos. Si bien, en un principio se pensó en la valencia +3 como uno de los estados de oxidación del paladio fundamentales, no hay evidencia de paladio se presente en estado de oxidación +3, lo que ha sido investigado a través de la difracción de rayos X para un número de compuestos, lo que indica un dímero de paladio (II) y paladio (IV) en su lugar. Recientemente, los compuestos con un estado de oxidación de +6 fueron sintetizados en laboratorio, pero son anomalías forzadas.

El paladio pertenece al grupo 10 de la tabla periódica:

Z Elemento Número de capa de electrones
28 níquel 2, 8, 16, 2
46 paladio 2, 8, 18, 18
78 platino 2, 8, 18, 32, 17, 1
110 darmstadtio 2, 8, 18, 32, 32, 17, 1

Pero tiene una configuración muy atípica en sus niveles de energía más externos en comparación con el resto de los elementos del grupo 10, si no a todos los elementos (Véase también el niobio (41), rutenio (44), y el rodio (45)).

El paladio se disuelve lentamente en ácido sulfúrico, ácido nítrico y ácido clorhídrico.[5]​ Este metal tampoco reacciona con el oxígeno a temperaturas normales (por lo que no empaña en el aire). El paladio se calienta hasta 800 °C producirá una capa de óxido de paladio (III). Se empaña ligeramente en la atmósfera húmeda que contiene azufre.

El metal tiene la extraña habilidad de absorber hasta 900 veces su propio volumen de hidrógeno a temperatura ambiente. Se cree que esto posiblemente forma hidruro de paladio (PdH2), pero no está claro si se trata de un compuesto químico.[5]​ Cuando el paladio ha absorbido grandes cantidades de hidrógeno, su tamaño ampliará ligeramente.[14]​

Isótopos

Naturalmente el paladio está compuesto por seis isótopos. Los radioisótopos más estables son 107Pd con una vida media de 6,5 millones de años, 103Pd con una vida media de 17 días, y 100Pd con una vida media de 3,63 días. Dieciocho otros radioisótopos se han caracterizado con los pesos atómicos que van desde 90.94948 (64) (91Pd) a 122,93426 (64) (123Pd).[15]​ La mayoría de estos tienen una vida media de menos de media hora, excepto 101Pd (vida media de 8,47 horas), 109Pd (vida media: 13,7 horas), y 112Pd (vida media: 21 horas).

El modo de desintegración principal que se da en el isótopo estable de paladio más abundante (106Pd), es la captura electrónica y es el modo primario después de la desintegración beta. El producto de desintegración de cabecera antes de 106Pd es el rodio y el producto posterior es la plata.

El isótopo radiogénico 107Ag es un producto de desintegración del isótopo 107Pd y fue descubierto por primera vez en Santa Clara, California, cuando cayó un meteorito en 1978.[16]​ Los descubridores sugieren que la fusión y la diferencia de los planetas interiores con núcleo de hierro puedan haberse producido hace 10 millones de años después de un proceso llamado nucleosíntesis. El isótopo 107Pd frente a las correlaciones observadas en los cuerpos que claramente han sido fundidos desde la acreción del sistema solar, deben corresponder a la presencia de nucleidos de corta duración en el sistema solar primitivo.[17]​

Compuestos

El cloruro de paladio (II), bromuro y el acetato son compuestos reactivos, lo que hace que los puntos de entrada sean convenientes para el estudio de la química del paladio. Los tres compuestos no son monoméricos, el cloruro y el bromuro a menudo necesitan ser puestos en reflujo de acetonitrilo para obtener el monómero de acetonitrilo más reactivo y más complejo, por ejemplo:[18]​

PdCl2 + 2MeCN → PdCl2(MeCN)2

El gran número de reacciones en las que los compuestos de paladio sirven como catalizadores se conocen colectivamente como reacciones de acoplamiento de paladio. Ejemplos destacados incluyen la reacción de Heck, la reacción de Suzuki, y las reacciones de Stille. El paladio (II) acetato, Pd(PPh3)4, y (Pd2(dba)3) son útiles al respecto, ya sea como catalizadores, o como punto de partida para generar catalizadores.[19]​

Aplicaciones

El paladio se usa principalmente en los convertidores catalíticos.[20]​ También se usa en la joyería, en odontología, relojería, en las tiras reactivas para comprobar los niveles de azúcar en la sangre, en las bujías de los aviones y en la producción de instrumentos quirúrgicos y contactos eléctricos.[20]​[21]​[22]​ El paladio se usa también para hacer flautas traveseras profesionales.[23]​ Como en los productos básicos de metales preciosos, el paladio está codificado el estándar internacional ISO 4217 como XPD y 964. El paladio es uno de los cuatro metales que tiene códigos en dicho estándar, los otros son: oro, plata y platino.

Catálisis

Cuando el paladio está finamente dividido, forma un catalizador de formas versátiles que acelera reacciones de hidrogenación y deshidrogenación, así como en el craqueo de petróleo. Un gran número de enlaces carbono-carbono formando reacciones en química orgánica (como el acoplamiento de Heck y Suzuki) se ven facilitadas por la catálisis con compuestos de paladio. Además del paladio, cuando se dispersa sobre materiales conductores, resulta ser un excelente electrocatalizador para la oxidación de alcoholes primarios en medios alcalinos.[24]​

También es un metal versátil para la catálisis homogénea. Se utiliza en combinación con una amplia variedad de ligandos para las transformaciones químicas altamente selectivas. Un estudio de 2008 mostró que el paladio es un catalizador eficaz para la formación de enlaces carbono-flúor.[25]​ El paladio se encuentra en el catalizador de Lindlar, también llamado Paladio de Lindlar.

Electrónica

La segunda aplicación paladio en la electrónica es en el condensador eléctrico de cerámica de múltiples capas.[26]​ El paladio y sus aleaciones con la plata se utilizan como electrodos en condensadores de múltiples capas de cerámica.[20]​ También se utiliza en el revestimiento de componentes electrónicos (a veces aleado con níquel) y en los materiales de soldadura. El consumo de paladio en el sector de la electrónica es de 1.070.000 onzas (33,2 toneladas métricas) en 2006, según un informe de Johnson Matthey.[27]​

Tecnología

El hidrógeno se difunde a través de paladio fácilmente climatizado, por lo que proporciona un medio de purificar el gas.[5]​ Es una parte del electrodo de paladio-hidrógeno en los estudios electroquímicos; El cloruro de paladio (II) puede absorber grandes cantidades de monóxido de carbono, y se utiliza en los detectores de este gas.

Almacenamiento de hidrógeno

El hidruro de paladio es un compuesto metálico que contiene una cantidad sustancial de hidrógeno dentro de su red cristalina. A temperatura ambiente y presión atmosférica, el paladio puede absorber hasta 900 veces su propio volumen de hidrógeno en un proceso reversible. Esta propiedad ha sido investigada, y una mejor comprensión de lo que sucede a nivel molecular podría dar pistas sobre el diseño de hidruros de metal mejorado.[28]​

Fotografía

A menudo se utiliza con el platino para imprimir fotos a blanco y negro, el paladio proporciona una alternativa a la plata.[29]​

Arte

El paladio es una de varias alternativas a la plata, que es utilizada en la iluminación de manuscritos. El uso de la hoja de plata es problemática porque empaña rápidamente. El paladio es un sustituto adecuado debido a su resistencia a las manchas. La hoja de aluminio es una alternativa más barata, pero el aluminio es mucho más difícil de trabajar que el oro o la plata y los resultados son menos óptimos con el empleo de técnicas tradicionales del metal, por lo que la hoja de paladio se considera el mejor sustituto a pesar de su costo considerable. La hoja de platino se puede utilizar para el mismo efecto como la hoja de paladio con similares propiedades de trabajo, pero no es comercialmente disponible por la alta demanda de la hoja.[30]​[31]​

Joyería

 
Hebilla de paladio.

El paladio se ha utilizado como un metal precioso en joyería desde 1939, como una alternativa al platino u oro blanco. Esto se debe a sus propiedades blancura natural, sin darle ninguna necesidad de rodio. Es ligeramente más blanco, mucho más ligero y el 12 por ciento más duro que el platino. Al igual que el oro, el paladio sin igual en un diseño delgado de la hoja lo más fina de 100 nm (1/250 000 in).[32]​[5]​

El paladio es uno de los tres metales más utilizados para hacer aleaciones de oro blanco.[20]​ El paladio-oro es una aleación más cara que el níquel-oro, pero rara vez causa reacciones alérgicas (aunque se han detectado algunas reacciones alérgicas cruzadas con el níquel).[33]​ Cuando el platino se declaró un recurso estratégico del gobierno durante la Segunda Guerra Mundial, muchas bandas pasaron a la joyería de paladio.[34]​ Recientemente, en septiembre de 2001, el paladio era más caro que el platino y rara vez se utiliza en joyería.[35]​ Sin embargo, el problema de calidad se ha resuelto, y su uso en la joyería ha aumentado a causa de un gran pico en el precio del platino y una caída en el precio del paladio.[36]​

Antes de 2004, el principal uso de paladio en la joyería fue como aleación en la fabricación de joyas de oro blanco, pero a partir de principios de 2004 cuando los precios del oro y del platino comenzaron a subir vertiginosamente, los joyeros chinos comenzaron a fabricar un volumen significativo de joyería de paladio. Johnson Matthey estima que en 2004, con la introducción de la joyería de paladio en China, la demanda de paladio para la fabricación de la joyería era de 920 000 onzas, o aproximadamente el 14 % de la demanda de paladio total para el 2004 (un aumento de cerca de 700 000 onzas del año anterior). Este crecimiento continuó durante el año 2005, con una demanda estimada de joyería de paladio en todo el mundo de alrededor de 1,4 millones de onzas, o casi el 21 % de la oferta neta de paladio, de nuevo con la mayor parte de la demanda centrada en China. La popularidad de la joyería de paladio se espera que crezca en 2008 como los mayores productores del mundo se embarcan en un esfuerzo de marketing conjuntas para promover la joyería del paladio en todo el mundo.[37]​ A principios de 2019, el paladio superó el valor dólar por onza al oro como metal precioso valorizado.[38]​

Precauciones

Como cualquier elemento o compuesto en fino esta de división, microfraccionar el paladio puede traer efectos pirofóricos. El material a granel es bastante inerte, aunque se han informado casos de dermatitis de contacto.[39]​

Véase también

Referencias

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  2. . International Platinum Group Metals Association. Archivado desde el original el 20 de abril de 2010. 
  3. W. P. Griffith (2003). «Rhodium and Palladium - Events Surrounding Its Discovery». Platinum Metals Review 47 (4): 175-183. Archivado desde el original el 4 de julio de 2013. Consultado el 23 de abril de 2010. 
  4. Wollaston, W. H. (1804). «On a New Metal, Found in Crude Platina». Philosophical Transactions of the Royal Society of London 94: 419-430. doi:10.1098/rstl.1804.0019. 
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  12. Hetherington, L. E.; Brown, T. J.; Benham, A. J.; Bide, T.; Lusty, P. A. J.; Hards, V. L.; Hannis, S. D.; Idoine, N. E. World mineral statistics Britisch Geological Survey. Keyworth, Nottingham. p. 88. 
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  38. El metal estrella de 2018 sigue imparable, toca su máximo histórico y destrona al oro
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Enlaces externos

  •   Datos: Q1089
  •   Multimedia: Palladium

Noviembre 25, 2021
paladio, para, otros, usos, este, término, véase, desambiguación, paladio, elemento, químico, número, atómico, situado, grupo, tabla, periódica, elementos, símbolo, metal, transición, grupo, platino, blando, dúctil, maleable, poco, abundante, parece, químicame. Para otros usos de este termino vease Paladio desambiguacion El paladio es un elemento quimico de numero atomico 46 situado en el grupo 10 de la tabla periodica de los elementos Su simbolo es Pd Es un metal de transicion del grupo del platino blando ductil maleable y poco abundante Se parece quimicamente al platino y se extrae de algunas minas de cobre y niquel Se emplea principalmente como catalizador y en joyeria Rodio Paladio Plata 46 Pd Tabla completa Tabla ampliadaBlanco plateado metalicoInformacion generalNombre simbolo numeroPaladio Pd 46Serie quimicaMetales de transicionGrupo periodo bloque10 5 dMasa atomica106 42 uConfiguracion electronica Kr 4d10Dureza Mohs4 75Electrones por nivel2 8 18 18 imagen Propiedades atomicasRadio medio140 pmElectronegatividad2 20 escala de Pauling Radio atomico calc 137 pm radio de Bohr Radio covalente131 pmRadio de van der Waals163 pmEstado s de oxidacion0 1 2 4 6oxidoLevemente basico 1 ª energia de ionizacion804 4 kJ mol2 ª energia de ionizacion1870 kJ mol3 ª energia de ionizacion3177 kJ molPropiedades fisicasEstado ordinarioSolidoDensidad12023 kg m3Punto de fusion1828 05 K 1555 C Punto de ebullicion3236 K 2963 C Entalpia de vaporizacion357 kJ molEntalpia de fusion17 6 kJ molPresion de vapor1 33 Pa a 1825 KVariosEstructura cristalinaCubica centrada en las carasCalor especifico244 J K kg Conductividad electrica9 5 106 1 S mConductividad termica71 8 W K m Velocidad del sonido3070 m s a 293 15 K 20 C Isotopos mas establesArticulo principal Isotopos del paladioiso AN Periodo MD Ed PDMeV102Pd1 02 Estable con 56 neutrones104Pd11 14 Estable con 58 neutrones105Pd22 33 Estable con 59 neutrones106Pd27 33 Estable con 60 neutrones107PdSintetico6 5 106 ab 0 033107Ag108Pd26 46 Estable con 62 neutrones110Pd11 72 Estable con 64 neutronesValores en el SI y condiciones normales de presion y temperatura salvo que se indique lo contrario editar datos en Wikidata El paladio es un metal raro y brillante de color blanco plateado que fue descubierto en 1803 por William Hyde Wollaston y lleva el nombre del asteroide Palas el cual recibe tambien su nombre de la diosa Palas El paladio junto con el platino el rodio el rutenio el iridio y el osmio forma un grupo de elementos mencionados como los metales del grupo del platino que comparten propiedades quimicas similares pero el paladio tiene el punto de fusion mas bajo y es el menos denso de estos metales preciosos Las propiedades unicas de paladio y otros metales del grupo del platino se tienen en cuenta para su uso generalizado Uno de cada cuatro productos que se fabrican actualmente contiene metales del grupo del platino o bien estos desempenan un papel clave durante su proceso de manufactura 2 Mas de la mitad de la oferta de paladio se utiliza en los convertidores cataliticos que convierten hasta el 90 de los gases nocivos de escape de los automoviles hidrocarburos monoxido de carbono y oxido de nitrogeno en sustancias menos nocivas nitrogeno dioxido de carbono y vapor de agua El paladio se encuentra en muchos productos electronicos como computadoras telefonos moviles condensadores de multiples capas de ceramica revestimiento de componentes de baja tension contactos electricos y televisores SED OLED LCD El paladio se usa tambien en odontologia medicina purificacion de hidrogeno aplicaciones quimicas y en el tratamiento de aguas subterraneas El paladio desempena un papel clave en la tecnologia utilizada para las pilas de combustible que combina hidrogeno y oxigeno para producir electricidad calor y agua Los depositos de mineral de paladio y otros metales del grupo del platino son raros y los yacimientos mas extensos se ubican en Sudafrica Estados Unidos Canada y Rusia Ademas de la mineria el reciclaje es tambien una fuente de paladio Indice 1 Historia 2 Abundancia y obtencion 3 Caracteristicas principales 4 Isotopos 5 Compuestos 6 Aplicaciones 6 1 Catalisis 6 2 Electronica 6 3 Tecnologia 6 4 Almacenamiento de hidrogeno 6 5 Fotografia 6 6 Arte 6 7 Joyeria 7 Precauciones 8 Vease tambien 9 Referencias 10 Enlaces externosHistoria EditarEl paladio como el resto de los elementos del grupo del platino ha sido usado desde la antiguedad pues se tiene constancia de que los antiguos egipcios y las civilizaciones precolombinas ya lo valoraban como metal precioso Los conquistadores del Nuevo Mundo redescubrieron el mineral de platino en el siglo XVII en la busqueda de oro El descubrimiento cientifico del paladio lo debemos a William Hyde Wollaston que consiguio aislarlo en 1803 y le puso un nombre basado en el asteroide 2 Palas descubierto dos meses antes 3 4 5 Wollaston disolvio mineral de platino en agua regia y neutralizo con hidroxido de sodio Tras lograr la precipitacion del platino con cloruro de amonio anadio cianuro de mercurio que forma el compuesto cianuro de paladio Al calentar este ultimo se obtiene paladio en estado metalico Este metodo es la base de la obtencion moderna del paladio Las tecnicas de las que se disponia hasta finales del siglo XIX no permitieron la separacion adecuada del paladio Solo cuando se desarrollaron nuevas tecnicas de refinado se empezo a utilizar industrialmente cada uno de los metales del platino El paladio tuvo su auge a partir de la decada de 1970 cuando crecio su importancia como catalizador El cloruro de paladio fue en un tiempo usado para tratar la tuberculosis a razon de 0 065 g dia aproximadamente un miligramo por kilogramo de peso corporal Este tratamiento tenia muchos efectos secundarios negativos y fue reemplazado mas tarde por medicamentos mas eficaces 6 Hacia finales del siglo XX la oferta rusa de paladio para el mercado global se ha retrasado en varias ocasiones y perturbado ya que el cupo de exportacion no se concedio a tiempo por razones politicas 7 El panico del mercado posterior condujo el precio del paladio a un maximo historico de 1100 dolares por onza en enero de 2001 8 Alrededor de este tiempo la compania Ford Motor interrumpio su produccion debido a la escasez de paladio posible Cuando los precios cayeron a principios de 2001 Ford perdio cerca de mil millones de dolares 9 La demanda mundial de paladio aumento de 100 toneladas en 1990 a cerca de 300 toneladas en 2000 La produccion mundial de paladio de las minas fue de 222 toneladas metricas en 2006 segun datos del USGS 10 La mayoria de paladio se utiliza para convertidores cataliticos en la industria automotriz 11 Abundancia y obtencion Editar Produccion mundial de paladio 2005 Rusia es el principal productor de paladio con al menos el 50 por ciento de participacion mundial seguido por Sudafrica Canada y los Estados Unidos 12 Se puede encontrar como metal libre aleado con el oro y otros metales del grupo del platino en los depositos de los montes Urales Australia Etiopia Sudafrica y America del Norte Es comercialmente producido a partir de depositos de niquel cobre que se encuentran en Sudafrica Ontario y Siberia Se necesita tratamiento de muchas toneladas metricas de mineral para extraer una sola onza de paladio Sin embargo la produccion de la mina aun podia ser rentable dependiendo de los precios del metal actual como otros metales se producen juntos niquel cobre platino y rodio Es posible ademas obtenerlo en minimas cantidades desde barros anodicos proveniente de la electrodeposicion del cobre Tambien se produce en reactores de fision nuclear y se puede extraer del combustible nuclear aunque la cantidad producida es insignificante Se encuentra en los minerales raros cooperita y polarita 13 Caracteristicas principales Editar Cristales sinteticos de paladio El paladio es un metal de color blanco platinado parecido al Platino No se oxida con el aire ni se patina y es el elemento del grupo del Platino de menor densidad y menor punto de fusion Es blando y ductil al templarlo aumentando considerablemente su dureza aumenta considerablemente su resistencia y resistencia al trabajarlo en frio cuando su temperatura es baja Puede disolverse en acido sulfurico H2SO4 y en acido nitrico HNO3 Tambien se puede disolver aunque lentamente en acido clorhidrico HCl en presencia de cloro u oxigeno en el medio Este elemento puede absorber grandes cantidades de hidrogeno molecular H2 a temperatura ambiente hasta 900 veces su volumen lo cual se usa para purificarlo Los estados de oxidacion mas comunes del paladio son 2 y 4 aunque tambien puede hallarse en los estados de oxidacion 0 y 1 en algunos compuestos Si bien en un principio se penso en la valencia 3 como uno de los estados de oxidacion del paladio fundamentales no hay evidencia de paladio se presente en estado de oxidacion 3 lo que ha sido investigado a traves de la difraccion de rayos X para un numero de compuestos lo que indica un dimero de paladio II y paladio IV en su lugar Recientemente los compuestos con un estado de oxidacion de 6 fueron sintetizados en laboratorio pero son anomalias forzadas El paladio pertenece al grupo 10 de la tabla periodica Z Elemento Numero de capa de electrones28 niquel 2 8 16 246 paladio 2 8 18 1878 platino 2 8 18 32 17 1110 darmstadtio 2 8 18 32 32 17 1Pero tiene una configuracion muy atipica en sus niveles de energia mas externos en comparacion con el resto de los elementos del grupo 10 si no a todos los elementos Vease tambien el niobio 41 rutenio 44 y el rodio 45 El paladio se disuelve lentamente en acido sulfurico acido nitrico y acido clorhidrico 5 Este metal tampoco reacciona con el oxigeno a temperaturas normales por lo que no empana en el aire El paladio se calienta hasta 800 C producira una capa de oxido de paladio III Se empana ligeramente en la atmosfera humeda que contiene azufre El metal tiene la extrana habilidad de absorber hasta 900 veces su propio volumen de hidrogeno a temperatura ambiente Se cree que esto posiblemente forma hidruro de paladio PdH2 pero no esta claro si se trata de un compuesto quimico 5 Cuando el paladio ha absorbido grandes cantidades de hidrogeno su tamano ampliara ligeramente 14 Isotopos EditarNaturalmente el paladio esta compuesto por seis isotopos Los radioisotopos mas estables son 107Pd con una vida media de 6 5 millones de anos 103Pd con una vida media de 17 dias y 100Pd con una vida media de 3 63 dias Dieciocho otros radioisotopos se han caracterizado con los pesos atomicos que van desde 90 94948 64 91Pd a 122 93426 64 123Pd 15 La mayoria de estos tienen una vida media de menos de media hora excepto 101Pd vida media de 8 47 horas 109Pd vida media 13 7 horas y 112Pd vida media 21 horas El modo de desintegracion principal que se da en el isotopo estable de paladio mas abundante 106Pd es la captura electronica y es el modo primario despues de la desintegracion beta El producto de desintegracion de cabecera antes de 106Pd es el rodio y el producto posterior es la plata El isotopo radiogenico 107Ag es un producto de desintegracion del isotopo 107Pd y fue descubierto por primera vez en Santa Clara California cuando cayo un meteorito en 1978 16 Los descubridores sugieren que la fusion y la diferencia de los planetas interiores con nucleo de hierro puedan haberse producido hace 10 millones de anos despues de un proceso llamado nucleosintesis El isotopo 107Pd frente a las correlaciones observadas en los cuerpos que claramente han sido fundidos desde la acrecion del sistema solar deben corresponder a la presencia de nucleidos de corta duracion en el sistema solar primitivo 17 Compuestos EditarEl cloruro de paladio II bromuro y el acetato son compuestos reactivos lo que hace que los puntos de entrada sean convenientes para el estudio de la quimica del paladio Los tres compuestos no son monomericos el cloruro y el bromuro a menudo necesitan ser puestos en reflujo de acetonitrilo para obtener el monomero de acetonitrilo mas reactivo y mas complejo por ejemplo 18 PdCl2 2MeCN PdCl2 MeCN 2El gran numero de reacciones en las que los compuestos de paladio sirven como catalizadores se conocen colectivamente como reacciones de acoplamiento de paladio Ejemplos destacados incluyen la reaccion de Heck la reaccion de Suzuki y las reacciones de Stille El paladio II acetato Pd PPh3 4 y Pd2 dba 3 son utiles al respecto ya sea como catalizadores o como punto de partida para generar catalizadores 19 Aplicaciones EditarEl paladio se usa principalmente en los convertidores cataliticos 20 Tambien se usa en la joyeria en odontologia relojeria en las tiras reactivas para comprobar los niveles de azucar en la sangre en las bujias de los aviones y en la produccion de instrumentos quirurgicos y contactos electricos 20 21 22 El paladio se usa tambien para hacer flautas traveseras profesionales 23 Como en los productos basicos de metales preciosos el paladio esta codificado el estandar internacional ISO 4217 como XPD y 964 El paladio es uno de los cuatro metales que tiene codigos en dicho estandar los otros son oro plata y platino Catalisis Editar Cuando el paladio esta finamente dividido forma un catalizador de formas versatiles que acelera reacciones de hidrogenacion y deshidrogenacion asi como en el craqueo de petroleo Un gran numero de enlaces carbono carbono formando reacciones en quimica organica como el acoplamiento de Heck y Suzuki se ven facilitadas por la catalisis con compuestos de paladio Ademas del paladio cuando se dispersa sobre materiales conductores resulta ser un excelente electrocatalizador para la oxidacion de alcoholes primarios en medios alcalinos 24 Tambien es un metal versatil para la catalisis homogenea Se utiliza en combinacion con una amplia variedad de ligandos para las transformaciones quimicas altamente selectivas Un estudio de 2008 mostro que el paladio es un catalizador eficaz para la formacion de enlaces carbono fluor 25 El paladio se encuentra en el catalizador de Lindlar tambien llamado Paladio de Lindlar Electronica Editar La segunda aplicacion paladio en la electronica es en el condensador electrico de ceramica de multiples capas 26 El paladio y sus aleaciones con la plata se utilizan como electrodos en condensadores de multiples capas de ceramica 20 Tambien se utiliza en el revestimiento de componentes electronicos a veces aleado con niquel y en los materiales de soldadura El consumo de paladio en el sector de la electronica es de 1 070 000 onzas 33 2 toneladas metricas en 2006 segun un informe de Johnson Matthey 27 Tecnologia Editar El hidrogeno se difunde a traves de paladio facilmente climatizado por lo que proporciona un medio de purificar el gas 5 Es una parte del electrodo de paladio hidrogeno en los estudios electroquimicos El cloruro de paladio II puede absorber grandes cantidades de monoxido de carbono y se utiliza en los detectores de este gas Almacenamiento de hidrogeno Editar El hidruro de paladio es un compuesto metalico que contiene una cantidad sustancial de hidrogeno dentro de su red cristalina A temperatura ambiente y presion atmosferica el paladio puede absorber hasta 900 veces su propio volumen de hidrogeno en un proceso reversible Esta propiedad ha sido investigada y una mejor comprension de lo que sucede a nivel molecular podria dar pistas sobre el diseno de hidruros de metal mejorado 28 Fotografia Editar A menudo se utiliza con el platino para imprimir fotos a blanco y negro el paladio proporciona una alternativa a la plata 29 Arte Editar El paladio es una de varias alternativas a la plata que es utilizada en la iluminacion de manuscritos El uso de la hoja de plata es problematica porque empana rapidamente El paladio es un sustituto adecuado debido a su resistencia a las manchas La hoja de aluminio es una alternativa mas barata pero el aluminio es mucho mas dificil de trabajar que el oro o la plata y los resultados son menos optimos con el empleo de tecnicas tradicionales del metal por lo que la hoja de paladio se considera el mejor sustituto a pesar de su costo considerable La hoja de platino se puede utilizar para el mismo efecto como la hoja de paladio con similares propiedades de trabajo pero no es comercialmente disponible por la alta demanda de la hoja 30 31 Joyeria Editar Hebilla de paladio El paladio se ha utilizado como un metal precioso en joyeria desde 1939 como una alternativa al platino u oro blanco Esto se debe a sus propiedades blancura natural sin darle ninguna necesidad de rodio Es ligeramente mas blanco mucho mas ligero y el 12 por ciento mas duro que el platino Al igual que el oro el paladio sin igual en un diseno delgado de la hoja lo mas fina de 100 nm 1 250 000 in 32 5 El paladio es uno de los tres metales mas utilizados para hacer aleaciones de oro blanco 20 El paladio oro es una aleacion mas cara que el niquel oro pero rara vez causa reacciones alergicas aunque se han detectado algunas reacciones alergicas cruzadas con el niquel 33 Cuando el platino se declaro un recurso estrategico del gobierno durante la Segunda Guerra Mundial muchas bandas pasaron a la joyeria de paladio 34 Recientemente en septiembre de 2001 el paladio era mas caro que el platino y rara vez se utiliza en joyeria 35 Sin embargo el problema de calidad se ha resuelto y su uso en la joyeria ha aumentado a causa de un gran pico en el precio del platino y una caida en el precio del paladio 36 Antes de 2004 el principal uso de paladio en la joyeria fue como aleacion en la fabricacion de joyas de oro blanco pero a partir de principios de 2004 cuando los precios del oro y del platino comenzaron a subir vertiginosamente los joyeros chinos comenzaron a fabricar un volumen significativo de joyeria de paladio Johnson Matthey estima que en 2004 con la introduccion de la joyeria de paladio en China la demanda de paladio para la fabricacion de la joyeria era de 920 000 onzas o aproximadamente el 14 de la demanda de paladio total para el 2004 un aumento de cerca de 700 000 onzas del ano anterior Este crecimiento continuo durante el ano 2005 con una demanda estimada de joyeria de paladio en todo el mundo de alrededor de 1 4 millones de onzas o casi el 21 de la oferta neta de paladio de nuevo con la mayor parte de la demanda centrada en China La popularidad de la joyeria de paladio se espera que crezca en 2008 como los mayores productores del mundo se embarcan en un esfuerzo de marketing conjuntas para promover la joyeria del paladio en todo el mundo 37 A principios de 2019 el paladio supero el valor dolar por onza al oro como metal precioso valorizado 38 Precauciones EditarComo cualquier elemento o compuesto en fino esta de division microfraccionar el paladio puede traer efectos piroforicos El material a granel es bastante inerte aunque se han informado casos de dermatitis de contacto 39 Vease tambien EditarElementos del grupo 10 Metal precioso PlatinoReferencias Editar Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds in Handbook of Chemistry and Physics 81st edition CRC press Palladium International Platinum Group Metals Association Archivado desde el original el 20 de abril de 2010 W P Griffith 2003 Rhodium and Palladium Events Surrounding Its Discovery Platinum Metals Review 47 4 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