| Symbool | Rh |
|---|---|
| Atoomnummer | 45 |
| Atoommassa | 102,91 u |
| Categorie | Overgangsmetaal |
| Groep | 9 |
| Periode | 5 |
| Blok | d-blok |
| Fase bij 20 °C | vast |
| Smeltpunt | 1964 °C |
| Kookpunt | 3695 °C |
| Dichtheid | 12,41 g/cm³ |
| Elektronenconfiguratie | [Kr] 4d8 5s1 |
| Elektronen per schil | 2, 8, 18, 16, 1 |
| Elektronegativiteit (Pauling) | 2,28 |
| Oxidatiegetallen | +3 |
| Ontdekt | 1803 door William Hyde Wollaston |
| Engelse naam | Rhodium |
Eigenschappen van rhodium
Rhodium is hard, glanzend en reflecteert licht zeer goed. Het smelt bij 1964 °C en is buitengewoon bestand tegen corrosie: geen enkel zuur, zelfs koningswater niet, tast het compacte metaal bij kamertemperatuur aan. Ook in lucht blijft het tot hoge temperaturen glanzen; pas roodgloeiend vormt het een oxidelaagje dat bij nog hogere temperatuur weer verdwijnt. In verbindingen heeft rhodium meestal oxidatiegetal +3, zoals in rhodium(III)chloride, dat in oplossing een rozerode kleur geeft. De grote kracht van rhodium is katalyse: het oppervlak bindt moleculen als stikstofmonoxide en koolstofmonoxide en helpt ze om te zetten. Rhodiumcomplexen worden ook in de chemische industrie als katalysator gebruikt, bijvoorbeeld voor het maken van azijnzuur en aldehyden. Natuurlijk rhodium bestaat uit één stabiele isotoop, 103Rh. Ook bij lage concentraties werkt het lang en betrouwbaar, wat het zo waardevol maakt.
Naam. De naam komt van het Griekse rhodon, roos, naar de rozerode kleur van de rhodiumzouten die Wollaston vond.
Atoombouw en plaats in het periodiek systeem
Rhodium staat in periode 5 en groep 9 van het periodiek systeem, in het d-blok.
Een neutraal atoom heeft 45 protonen in de kern en 45 elektronen, verdeeld over 5 schillen: 2, 8, 18, 16, 1. Het periodenummer (5) is gelijk aan het aantal schillen.
Buren in het systeem: links/ervoor: Ruthenium (Ru, 44); rechts/erna: Palladium (Pd, 46); erboven in dezelfde groep: Kobalt (Co); eronder in dezelfde groep: Iridium (Ir).
Andere elementen in groep 9: Kobalt, Iridium, Meitnerium.
Voorkomen
Rhodium is een van de zeldzaamste elementen in de aardkorst, met gemiddeld ongeveer 0,001 gram per ton. Het komt voor in platinahoudende ertsen en in nikkel- en kopererts. Zuid-Afrika levert ongeveer 80 procent van de wereldproductie, uit het Bushveld-complex; Rusland en Zimbabwe volgen. De jaarlijkse productie bedraagt maar zo'n 25 tot 30 ton. Rhodium wordt als bijproduct gewonnen bij de raffinage van platina. Steeds meer rhodium komt bovendien uit gerecyclede autokatalysatoren.
Toepassingen
- Ongeveer 80 procent van alle rhodium zit in driewegkatalysatoren van benzineauto's, waar het stikstofoxiden omzet in stikstof.
- Witgouden en zilveren sieraden krijgen vaak een dun laagje rhodium voor een heldere, krasbestendige witte glans.
- Rhodiumkatalysatoren worden gebruikt bij de industriële productie van azijnzuur en van aldehyden voor weekmakers en zeep.
- Thermokoppels van platina en platina-rhodium meten temperaturen tot ongeveer 1600 °C in ovens en glasfabrieken.
- Spiegels en reflectoren in wetenschappelijke instrumenten worden soms met rhodium bekleed.
Veelgestelde vragen
Waarom is rhodium zo duur?
Rhodium is extreem zeldzaam: er wordt jaarlijks maar zo'n 25 tot 30 ton van gewonnen, vooral in Zuid-Afrika. Tegelijk hebben autofabrikanten het hard nodig voor katalysatoren om aan strenge uitstootnormen te voldoen. Omdat het aanbod nauwelijks kan groeien, schiet de prijs bij meer vraag snel omhoog.
Wat is een rhodium laagje op sieraden?
Witgoud is van nature licht gelig. Juweliers brengen er daarom met elektrolyse een heel dun laagje rhodium op aan, dat helder wit glanst en krassen beter weerstaat. Na een paar jaar slijt dat laagje weg, vooral bij ringen, en kan het opnieuw worden aangebracht.
Hoe werkt rhodium in een autokatalysator?
Uitlaatgassen stromen langs een honingraat met een dun laagje platina, palladium en rhodium. Rhodium helpt vooral bij het omzetten van stikstofoxiden in stikstofgas, terwijl de andere metalen koolstofmonoxide en onverbrande brandstof oxideren. Het rhodium zelf wordt daarbij niet verbruikt.