Propriedades Gerais do Elemento Paládio

15. PALÁDIO (46)

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Figura 1: Paládio (Wikipedia 2014)

Resumo

O paládio (Pd) é um elemento químico metálico pertencente à classe dos metais de transição e ao grupo dos metais da platina, maleável, branco-prateado, lustroso, dúctil, que se localiza no grupo 10 e período 5 da Tabela Periódica. Resiste à corrosão, dissolve-se em ácidos oxidantes e bases fundidas. Absorve imediatamente o hidrogénio gasoso.

O paládio foi descoberto em 1803 em Londres, Inglaterra, pelo cientista William H. Wollaston.
O nome paládio deriva do nome do asteroide Pallas.

O paládio pode trabalhar-se a frio e dividir-se em lâminas. Possui uma grande capacidade para absorver hidrogénio e, como tal, utiliza-se com frequência como catalisador em hidrogenações. 

Ligado à prata, platina, ouro e cobre, usa-se em próteses dentárias. As suas ligas com ruténio, prata ou platina utilizam-se em joalharia. A liga de paládio com cobre, níquel e prata usa-se para fabricar mecanismos de relojoaria. (Inforpedia 2014)

Palavras-Chaves: metal de transição, dúctil e absorver hidrogénio.

1. Introdução

Apresentação

O paládio é um metal de transição do grupo 10 da tabela periódica. Possui número atômico Z = 46 (prótons e elétrons) e massa atômica ponderada igual a 106,42 u (calculada tomando os isótopos Pd-102, Pd-104, Pd-105, Pd-106, Pd-108 e Pd-110, com respectivos 1,02%, 11,14%, 22,33%, 27,33%, 26,46% e 11,72% de abundância), branco prateado parecido com a platina, não se oxida com o ar, e é o elemento do grupo da platina de menor densidade e menor ponto de fusão. É macio e dúctil quando aquecido, aumentando consideravelmente sua dureza e resistência quando trabalhado a frio. Pode dissolver-se em H2SO4 (ácido sulfúrico) e em HNO3 (ácido nítrico). (Infoescola 2014)

Também pode ser dissolvido, mesmo que lentamente, em HCl (ácido clorídrico) em presença de cloro ou oxigênio.

Este elemento pode absorver grandes quantidades de H2 (hidrogênio molecular), à temperatura ambiente (até 900 vezes de seu volume), o que é usado para purificá-lo, acredita-se que o processo forme Pd2H.

O paládio é inoxidável, dúctil e muito maleável, podendo ser reduzido a folhas de 0,0001 mm de espessura. Seu ponto de fusão é 1.500 °C. Tem notável capacidade de absorção de hidrogênio (até 900 vezes seu próprio volume), formando possivelmente PdH2. (Ache Tudo 2014)

Espectros:    [pic 2]

                                           Figura 2: Espectro de emissão (Deboni 2014)

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                                            Figura 3 :  Espectro de absorção (Deboni 2014)

História

A história da descoberta do paládio está intimamente ligada à da platina e à dos outros metais do grupo da platina (Rh, Ru, Os e Ir), uma vez que inicialmente esses metais foram encontrados juntos na natureza. No ano de 1800, William Hyde Wollaston e Smithson Tennant, dois químicos britânicos, formaram uma sociedade com o propósito de refinar a platina. A primeira etapa para a purificação desse metal consistia na adição de água régia ao mineral bruto, o que gerava um precipitado preto e uma solução. Inicialmente a solução era desprezada, mas posteriormente Wollaston ocupou-se do estudo desta e descobriu dois metais: o paládio e o ródio. Para realizar a separação do paládio dessa solução, era feita a neutralização e, em seguida, adicionava-se cianeto de mercúrio, o que gerava um precipitado amarelo, Pd(CN)2. Posteriormente, outros processos eram feitos até a obtenção do metal puro.

Wollaston registrou em seu caderno a descoberta do paládio em julho de 1802, inicialmente com o nome de Ceresium devido ao recém-descoberto asteroide Ceres. No mês seguinte, ele o renomeou como Paládio devido ao novo planeta descoberto, Pallas, que tempos depois foi confirmado ser um asteroide. Esse nome refere-se também à deusa grega Pallas (deusa da sabedoria), e alguns autores acreditam que, de certa forma, Wollaston trocou o nome do elemento para também homenagear a deusa.  (Priscila Pereira 2010)

Nucleossíntese, Geologia e Mineralogia

Ocorre em dois tipos distintos de depósitos  depósitos aluviais retrabalhados e grandes intrusões de rochas máficas. Zuccolot significa uma rocha ígnea que resultou da cristalização fracionada de uma grande massa de magma.

Forma um selenieto e aparece nos minérios sulfetados de níquel; também nos minerais stíbio-paladinita, braggita e porpezita. Associado em ligas com Pt e Au.

O paládio encontra-se quase sempre associado à platina e aos metais da sua família. Os depósitos mais importantes do elemento situam-se na Sibéria setentrional, nos montes Urais, na região canadiana de Ontário e no Transvaal, na África do Sul. Existem outros depósitos de menor importância dispersos por todo o mundo, embora economicamente apenas sejam viáveis os da Colômbia e do Alasca.

O paládio, tal como todos os metais da família da platina, ocorre em rochas de formação vulcânica, como a peridotite ou a norite. Na Sibéria, o paládio ocorre associado a sulfuretos de ferro, níquel e cobreenquanto na África do Sul o elemento se extraí do piroxeno.

Estima-se que a abundância de paládio na crusta terrestre seja de aproximadamente 0,01 gramas por tonelada.

As maiores fontes de paládio estão o complexo de Bushveld ígnea na África do Sul e o complexo Stillwater em Montana. Em Stillwater, o minério é extraído por meios mecanizados subterrâneos.

Na superfície o minério é esmagado e moído para uma suspensão de fina de minério em pó e água. O objetivo é para moer a pedra ao ponto onde ela consiste de partículas de minerais separados.

Não há reservas de paládio no Brasil. (Nautilus 2014)

2. Características Elementares e Ciência dos Materiais

Estrutura Atômica - Conceitos Fundamentais

Estrutura cristalina:                       Cúbico de Faces Centradas

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                   Figura 4: Estrutura cristalina CFC (CIMM 2014)

O paládio possui um arranjo cubico de faces centradas (CFC), nessa estrutura cada átomo dos vértices do cubo é divido em 8 células unitárias, já os átomos das faces pertencem somente a duas células unitárias, nessa estrutura existem 4 átomos por célula unitária, é o sistema mais comum encontrado no paládio. (CIMM 2014)