| Symbool | Pd |
|---|---|
| Atoomnummer | 46 |
| Atoommassa | 106,42 u |
| Categorie | Overgangsmetaal |
| Groep | 10 |
| Periode | 5 |
| Blok | d-blok |
| Fase bij 20 °C | vast |
| Smeltpunt | 1554,9 °C |
| Kookpunt | 2963 °C |
| Dichtheid | 12,02 g/cm³ |
| Elektronenconfiguratie | [Kr] 4d10 |
| Elektronen per schil | 2, 8, 18, 18 |
| Elektronegativiteit (Pauling) | 2,20 |
| Oxidatiegetallen | 0, +2, +4 |
| Ontdekt | 1802 door William Hyde Wollaston |
| Engelse naam | Palladium |
Eigenschappen van palladium
Palladium is een zacht, buigzaam metaal dat lijkt op platina, maar een lagere dichtheid en een lager smeltpunt heeft. Het is goed bestand tegen corrosie, al is het iets reactiever dan de andere platinametalen: het lost op in heet geconcentreerd salpeterzuur en zwavelzuur en in koningswater. Bijzonder is de elektronenconfiguratie: palladium is het enige element met een volledig gevulde d-schil en geen elektronen in de s-schil van de volgende laag. Palladium neemt bij kamertemperatuur tot ongeveer 900 keer zijn eigen volume aan waterstof op; de kleine waterstofatomen nestelen zich tussen de metaalatomen. Dun palladiumfolie laat daardoor alleen waterstof door en wordt gebruikt om waterstof te zuiveren. Palladium is een uitstekende katalysator voor reacties met waterstof en voor het koppelen van organische moleculen. In verbindingen heeft het meestal oxidatiegetal +2, soms +4. Natuurlijk palladium bestaat uit zes stabiele isotopen.
Naam. Wollaston noemde het element naar de planetoïde Pallas, die kort daarvoor was ontdekt en zelf naar de Griekse godin Pallas Athena heet.
Atoombouw en plaats in het periodiek systeem
Palladium staat in periode 5 en groep 10 van het periodiek systeem, in het d-blok.
Een neutraal atoom heeft 46 protonen in de kern en 46 elektronen, verdeeld over 4 schillen: 2, 8, 18, 18. Het periodenummer (5) is gelijk aan het aantal schillen.
Buren in het systeem: links/ervoor: Rhodium (Rh, 45); rechts/erna: Zilver (Ag, 47); erboven in dezelfde groep: Nikkel (Ni); eronder in dezelfde groep: Platina (Pt).
Andere elementen in groep 10: Nikkel, Platina, Darmstadtium.
Voorkomen
Palladium komt in de aardkorst voor in sporen, meestal samen met platina en in nikkel- en kopererts. Rusland, met de enorme nikkelmijnen van Norilsk in Siberië, en Zuid-Afrika zijn samen goed voor het grootste deel van de wereldproductie. Daarna volgen Canada en de Verenigde Staten. Palladium wordt als bijproduct gewonnen bij de raffinage van nikkel en platina. Een groeiend deel komt uit recycling van autokatalysatoren en elektronisch afval. De jaarlijkse productie is ongeveer 200 ton.
Toepassingen
- Ongeveer 80 procent van het palladium gaat naar katalysatoren van benzineauto's, waar het koolstofmonoxide en onverbrande koolwaterstoffen helpt omzetten.
- Meerlaagse keramische condensatoren in smartphones en computers bevatten palladium in de elektroden.
- Palladiumlegeringen worden gebruikt voor tandkronen en vullingen.
- Witgoud wordt soms gemaakt door goud met palladium te legeren in plaats van met nikkel, waardoor het huidvriendelijker is.
- Palladiumkatalysatoren koppelen koolstofatomen aan elkaar bij het maken van medicijnen; deze kruiskoppelingsreacties leverden in 2010 de Nobelprijs voor Scheikunde op.
Veelgestelde vragen
Is palladium meer waard dan goud?
Dat wisselt. Tussen 2019 en 2022 was palladium een tijd duurder dan goud, met een piek van ruim 3000 dollar per troy-ounce, door de grote vraag voor autokatalysatoren. Daarna daalde de prijs flink, onder meer doordat elektrische auto's geen katalysator nodig hebben.
Hoe kan palladium waterstof opnemen?
Waterstofmoleculen splitsen op het palladiumoppervlak in losse atomen. Die zijn zo klein dat ze tussen de palladiumatomen in het kristalrooster kunnen kruipen. Zo kan een blok palladium honderden keren zijn eigen volume aan waterstofgas opslaan. Bij verwarming komt het weer vrij.
Is palladium een edelmetaal?
Ja, palladium hoort bij de platinagroep en geldt als edelmetaal. Het roest niet en verliest zijn glans nauwelijks. Het wordt daarom in sieraden en munten gebruikt, en beleggers kopen het als baren. Het is wel iets reactiever dan platina en goud.