روديوم

عنصر كيميائي رمزه Rh وله العدد الذري 45

الروديوم عنصر كيميائي رمزه Rh وعدده الذري 45؛ وينتمي إلى عناصر المستوى الفرعي d في الدورة الخامسة في الجدول الدوري، كما يقع في المرتبة الثانية ضمن عناصر المجموعة التاسعة المعروفة أيضاً باسم مجموعة الكوبالت. ينتمي الروديوم كيميائياً إلى الفلزات الانتقالية. الروديوم نادر جداً، ويوجد في شكله النقي على هيئة فلز ذي لون فضي رمادي، ويتميز بارتفاع الصلادة ومقاومته للتآكل، لذلك فهو من الفلزات النبيلة، كما ينتمي أيضاً إلى مجموعة البلاتين وهو أيضاً من الفلزات النفيسة.

بالاديومروديومروثينيوم
Co

Rh

Ir
Element 1: هيدروجين (H), لا فلز
Element 2: هيليوم (He), غاز نبيل
Element 3: ليثيوم (Li), فلز قلوي
Element 4: بيريليوم (Be), فلز قلوي ترابي
Element 5: بورون (B), شبه فلز
Element 6: كربون (C), لا فلز
Element 7: نيتروجين (N), لا فلز
Element 8: أكسجين (O), لا فلز
Element 9: فلور (F), هالوجين
Element 10: نيون (Ne), غاز نبيل
Element 11: صوديوم (Na), فلز قلوي
Element 12: مغنيسيوم (Mg), فلز قلوي ترابي
Element 13: ألومنيوم (Al), فلز ضعيف
Element 14: سيليكون (Si), شبه فلز
Element 15: فسفور (P), لا فلز
Element 16: كبريت (S), لا فلز
Element 17: كلور (Cl), هالوجين
Element 18: آرغون (Ar), غاز نبيل
Element 19: بوتاسيوم (K), فلز قلوي
Element 20: كالسيوم (Ca), فلز قلوي ترابي
Element 21: سكانديوم (Sc), فلز انتقالي
Element 22: تيتانيوم (Ti), فلز انتقالي
Element 23: فاناديوم (V), فلز انتقالي
Element 24: كروم (Cr), فلز انتقالي
Element 25: منغنيز (Mn), فلز انتقالي
Element 26: حديد (Fe), فلز انتقالي
Element 27: كوبالت (Co), فلز انتقالي
Element 28: نيكل (Ni), فلز انتقالي
Element 29: نحاس (Cu), فلز انتقالي
Element 30: زنك (Zn), فلز انتقالي
Element 31: غاليوم (Ga), فلز ضعيف
Element 32: جرمانيوم (Ge), شبه فلز
Element 33: زرنيخ (As), شبه فلز
Element 34: سيلينيوم (Se), لا فلز
Element 35: بروم (Br), هالوجين
Element 36: كريبتون (Kr), غاز نبيل
Element 37: روبيديوم (Rb), فلز قلوي
Element 38: سترونتيوم (Sr), فلز قلوي ترابي
Element 39: إتريوم (Y), فلز انتقالي
Element 40: زركونيوم (Zr), فلز انتقالي
Element 41: نيوبيوم (Nb), فلز انتقالي
Element 42: موليبدنوم (Mo), فلز انتقالي
Element 43: تكنيشيوم (Tc), فلز انتقالي
Element 44: روثينيوم (Ru), فلز انتقالي
Element 45: روديوم (Rh), فلز انتقالي
Element 46: بلاديوم (Pd), فلز انتقالي
Element 47: فضة (Ag), فلز انتقالي
Element 48: كادميوم (Cd), فلز انتقالي
Element 49: إنديوم (In), فلز ضعيف
Element 50: قصدير (Sn), فلز ضعيف
Element 51: إثمد (Sb), شبه فلز
Element 52: تيلوريوم (Te), شبه فلز
Element 53: يود (I), هالوجين
Element 54: زينون (Xe), غاز نبيل
Element 55: سيزيوم (Cs), فلز قلوي
Element 56: باريوم (Ba), فلز قلوي ترابي
Element 57: لانثانوم (La), لانثانيدات
Element 58: سيريوم (Ce), لانثانيدات
Element 59: براسيوديميوم (Pr), لانثانيدات
Element 60: نيوديميوم (Nd), لانثانيدات
Element 61: بروميثيوم (Pm), لانثانيدات
Element 62: ساماريوم (Sm), لانثانيدات
Element 63: يوروبيوم (Eu), لانثانيدات
Element 64: غادولينيوم (Gd), لانثانيدات
Element 65: تربيوم (Tb), لانثانيدات
Element 66: ديسبروسيوم (Dy), لانثانيدات
Element 67: هولميوم (Ho), لانثانيدات
Element 68: إربيوم (Er), لانثانيدات
Element 69: ثوليوم (Tm), لانثانيدات
Element 70: إتيربيوم (Yb), لانثانيدات
Element 71: لوتيشيوم (Lu), لانثانيدات
Element 72: هافنيوم (Hf), فلز انتقالي
Element 73: تانتالوم (Ta), فلز انتقالي
Element 74: تنجستن (W), فلز انتقالي
Element 75: رينيوم (Re), فلز انتقالي
Element 76: أوزميوم (Os), فلز انتقالي
Element 77: إريديوم (Ir), فلز انتقالي
Element 78: بلاتين (Pt), فلز انتقالي
Element 79: ذهب (Au), فلز انتقالي
Element 80: زئبق (Hg), فلز انتقالي
Element 81: ثاليوم (Tl), فلز ضعيف
Element 82: رصاص (Pb), فلز ضعيف
Element 83: بزموت (Bi), فلز ضعيف
Element 84: بولونيوم (Po), شبه فلز
Element 85: أستاتين (At), هالوجين
Element 86: رادون (Rn), غاز نبيل
Element 87: فرانسيوم (Fr), فلز قلوي
Element 88: راديوم (Ra), فلز قلوي ترابي
Element 89: أكتينيوم (Ac), أكتينيدات
Element 90: ثوريوم (Th), أكتينيدات
Element 91: بروتكتينيوم (Pa), أكتينيدات
Element 92: يورانيوم (U), أكتينيدات
Element 93: نبتونيوم (Np), أكتينيدات
Element 94: بلوتونيوم (Pu), أكتينيدات
Element 95: أمريسيوم (Am), أكتينيدات
Element 96: كوريوم (Cm), أكتينيدات
Element 97: بركيليوم (Bk), أكتينيدات
Element 98: كاليفورنيوم (Cf), أكتينيدات
Element 99: أينشتاينيوم (Es), أكتينيدات
Element 100: فرميوم (Fm), أكتينيدات
Element 101: مندليفيوم (Md), أكتينيدات
Element 102: نوبليوم (No), أكتينيدات
Element 103: لورنسيوم (Lr), أكتينيدات
Element 104: رذرفورديوم (Rf), فلز انتقالي
Element 105: دوبنيوم (Db), فلز انتقالي
Element 106: سيبورغيوم (Sg), فلز انتقالي
Element 107: بوريوم (Bh), فلز انتقالي
Element 108: هاسيوم (Hs), فلز انتقالي
Element 109: مايتنريوم (Mt), فلز انتقالي
Element 110: دارمشتاتيوم (Ds), فلز انتقالي
Element 111: رونتجينيوم (Rg), فلز انتقالي
Element 112: كوبرنيسيوم (Cn), فلز انتقالي
Element 113: نيهونيوم (Nh)
Element 114: فليروفيوم (Uuq)
Element 115: موسكوفيوم (Mc)
Element 116: ليفرموريوم (Lv)
Element 117: تينيسين (Ts)
Element 118: أوغانيسون (Og)
45Rh
المظهر
رمادي فلزي
الخواص العامة
الاسم، العدد، الرمز روديوم، 45، Rh
تصنيف العنصر فلز انتقالي
المجموعة، الدورة، المستوى الفرعي 9، 5، d
الكتلة الذرية 102.90550 غ·مول−1
توزيع إلكتروني Kr]; 5s1 4d8]
توزيع الإلكترونات لكل غلاف تكافؤ 2, 8, 18, 16, 1 (صورة)
الخواص الفيزيائية
الطور صلب
الكثافة (عند درجة حرارة الغرفة) 12.41 غ·سم−3
كثافة السائل عند نقطة الانصهار 10.7 غ·سم−3
نقطة الانصهار 2237 ك، 1964 °س، 3567 °ف
نقطة الغليان 3968 ك، 3695 °س، 6683 °ف
حرارة الانصهار 26.59 كيلوجول·مول−1
حرارة التبخر 494 كيلوجول·مول−1
السعة الحرارية (عند 25 °س) 24.98 جول·مول−1·كلفن−1
ضغط البخار
ض (باسكال) 1 10 100 1 كيلو 10 كيلو 100 كيلو
عند د.ح. (كلفن) 2288 2496 2749 3063 3405 3997
الخواص الذرية
أرقام الأكسدة 6, 5, 4, 3, 2, 1[1], -1
(أكاسيده مذبذبة)
الكهرسلبية 2.28 (مقياس باولنغ)
طاقات التأين الأول: 719.7 كيلوجول·مول−1
الثاني: 1740 كيلوجول·مول−1
الثالث: 2997 كيلوجول·مول−1
نصف قطر ذري 134 بيكومتر
نصف قطر تساهمي 7±142 بيكومتر
خواص أخرى
البنية البلورية مكعب مركزي الوجه
المغناطيسية مغناطيسية مسايرة[2]
مقاومة كهربائية 43.3 نانوأوم·متر (0 °س)
الناقلية الحرارية 150 واط·متر−1·كلفن−1 (300 كلفن)
التمدد الحراري 8.2 ميكرومتر·متر−1·كلفن−1 (25 °س)
سرعة الصوت (سلك رفيع) 4700 متر/ثانية (20 °س)
معامل يونغ 380 غيغاباسكال
معامل القص 150 غيغاباسكال
معامل الحجم 275 غيغاباسكال
نسبة بواسون 0.26
صلادة موس 6.0
صلادة فيكرز 1246 ميغاباسكال
صلادة برينل 1100 ميغاباسكال
رقم CAS 7440-16-6
النظائر الأكثر ثباتاً
المقالة الرئيسية: نظائر الروديوم
النظائر الوفرة الطبيعية عمر النصف نمط الاضمحلال طاقة الاضمحلال MeV ناتج الاضمحلال
99Rh مصطنع 16.1 يوم ε - 99Ru
γ 0.089، 0.353,
0.528
-
101mRh مصطنع 4.34 يوم ε - 101Ru
ا.ت 0.157 101Rh
γ 0.306، 0.545 -
101Rh مصطنع 3.3 سنة ε - 101Ru
γ 0.127، 0.198،
0.325
-
102mRh مصطنع 2.9 سنة ε - 102Ru
γ 0.475، 0.631،
0.697، 1.046
-
102Rh مصطنع 207 يوم ε - 102Ru
β+ 0.826، 1.301 102Ru
اضمحلال بيتا 1.151 102Pd
γ 0.475, 0.628 -
103Rh 100% 103Rh هو نظير مستقر وله 58 نيوترون
105Rh مصطنع 35.36 ساعة β 0.247، 0.260،
0.566
105Pd
γ 0.306, 0.318 -

للروديوم نظير وحيد، وهو الروديوم-103 103Rh؛ ويمكن أن يوجد الروديوم في الطبيعة على هيئة فلز حر، أو بشكل مختلط مع الفلزات المشابهة على هيئة سبيكة؛ ولكن من النادر أن يعثر ضمن مركبات كيميائية في المعادن كما هو الحال في معدن رودبلومسيت. يعثر على الروديوم في خامات النيكل أو البلاتين، وفي سنة 1803 تمكن العالم وليام هايد ولاستون من اكتشاف هذا العنصر إحدى تلك الخامات، وأطلق عليه هذا الاسم من اللون الوردي لواحد من مركباته الكلورية.

بستخدم الروديوم بشكل رئيسي، باستهلاك يفوق 80% من الإنتاج العالمي لهذا الفلز، على هيئة حفّاز في تركيب المحولات الحفزية الثلاثية في صناعة السيارات. ونظراً لخواصه المقاومة للتآكل فإنه يخلط مع البلاتين والبلاديوم في تركيب السبائك المقاومة للظروف القاسية من ارتفاع درجة الحرارة والكيماويات. كما يسبك مع الفلزات النفيسة مثل الذهب من أجل صياغة الذهب الأبيض، والفضة من أجل صياغة الفضة الإسترلينية. للروديوم تطبيقات أيضاً في مجال الطاقة النووية، إذ يستخدم في المفاعلات النووية من أجل الكشف عن النيوترونات؛ وله تطبيقات صناعية أخرى في صناعة الأحماض مثل حمض النتريك وحمض الأسيتيك. لا يوجد لعنصر الروديوم أي دور حيوي معروف.

التاريخ وأصل التسمية

عدل
 
وليام هايد ولاستون مكتشف عنصر الروديوم

يعود الفضل في اكتشاف هذا العنصر إلى العالم وليام هايد ولاستون [ط 1]، الذي أنجزه في سنة 1803؛[3] وذلك بعد فترة وجيزة من اكتشافه لعنصر البلاديوم.[4][5][6] أطلق ولاستون على العنصر الجديد المكتشَف اسم «روديوم» من اللفظ الإغريقي ῥόδον (رودون) بمعنى وردي،[7] وذلك إشارةً إلى اللون الوردي المنتشر في كثير من مركباته الكيميائية.[8]

عثر ولاستون على عنصر الروديوم في خامة [ط 2] للبلاتين استحصلها على الغالب من إحدى الرحلات الاستكشافية في أمريكا الجنوبية،[9] إذ قام بإذابة (حل) الخامة في الماء الملكي [ط 3]، مما أدى انحلال البلاتين وعدد من العناصر، بالمقابل تشكل راسب أسود في قاع حوجلة التفاعل، والذي أعطاه ولاستون لزميله سميثسون تينانت [ط 4] فتمكن لاحقاً من اكتشاف عنصري الإيريديوم والأوزميوم في الراسب. أما ولاستون فتابع إجراء أبحاثه على القسم المنحل من الخامة، وذلك بالمعالجة مع هيدروكسيد الصوديوم من أجل تعديل الماء الملكي، ثم بإضافة كلوريد الأمونيوم من أجل ترسيب البلاتين على هيئة سداسي كلوروبلاتينات الأمونيوم [ط 5]. أما الباقي المنحل فقام ولاستون بمعالجته بمسحوق الزنك؛ وعند المعالجة اللاحقة بحمض النتريك انحلت جميع الفلزات المرافقة مثل البلاديوم والنحاس ورصاص، ما عدا الروديوم.[10] قام ولاستون بعدئذ بإعادة الإذابة في الماء الملكي ثم بإضافة كلوريد الصوديوم مما أدى إلى الحصول على راسب وردي اللون من Na3[RhCl6]·n H2O؛ وبعد غسله ومفاعلته مع مسحوق الزنك تمكن ولاستون من الحصول على الفلز العنصري الحر.[11]


طالع أيضاً

عدل

الهوامش

عدل
ملحوظات
مصطلحات
  1. ^ William Hyde Wollaston
  2. ^ ore
  3. ^ aqua regia
  4. ^ Smithson Tennant
  5. ^ Ammonium hexachloroplatinate

المراجع

عدل
  1. ^ "Rhodium: rhodium(I) fluoride compound data". OpenMOPAC.net. اطلع عليه بتاريخ 2007-12-10.
  2. ^ Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds, in Handbook of Chemistry and Physics 81st edition, CRC press.
  3. ^ Wollaston، W. H. (1804). "On a New Metal, Found in Crude Platina". Philosophical Transactions of the Royal Society of London. ج. 94: 419–430. DOI:10.1098/rstl.1804.0019.
  4. ^ Griffith، W. P. (2003). "Rhodium and Palladium – Events Surrounding Its Discovery". Platinum Metals Review. ج. 47 ع. 4: 175–183. DOI:10.1595/003214003X474175183.
  5. ^ Wollaston، W. H. (1805). "On the Discovery of Palladium; With Observations on Other Substances Found with Platina". Philosophical Transactions of the Royal Society of London. ج. 95: 316–330. DOI:10.1098/rstl.1805.0024.
  6. ^ Usselman، Melvyn (1978). "The Wollaston/Chenevix controversy over the elemental nature of palladium: A curious episode in the history of chemistry". Annals of Science. ج. 35 ع. 6: 551–579. DOI:10.1080/00033797800200431.
  7. ^ Wilhelm Pape, Max Sengebusch (Bearb.), [Digitalisat Handwörterbuch der griechischen Sprache] (بالألمانية) (3. Auflage, 6. Abdruck ed.), Braunschweig: Vieweg & Sohn {{استشهاد}}: تحقق من قيمة |URL= (help)
  8. ^ W. P. Griffith: Bicentenary of Four Platinum Group Metals, Part I Rhodium und Palladium. In: Platinum Metals Review. 47 (4), 2003, S. 175–183.
  9. ^ Lide, David R. (2004). CRC handbook of chemistry and physics: a ready-reference book of chemical and physical data. Boca Raton: CRC Press. ص. 4–26. ISBN:978-0-8493-0485-9.
  10. ^ Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemistry of the Elements (بالإنجليزية) (2 ed.). Butterworth-Heinemann. p. 1113. ISBN:0-08-037941-9.
  11. ^ Griffith, W. P. (2003). "Bicentenary of Four Platinum Group Metals: Osmium and iridium – events surrounding their discoveries". Platinum Metals Review. ج. 47 ع. 4: 175–183. DOI:10.1595/003214003X474175183.