Ródio

Ródio, ₄₅Rh
	O Ródio em três diferentes formas: 1g em pó, 1g em cilindro, 1g soldado refundido.
Aparência
	branco prateado metálico
Ródio na tabela periódica
	Rutênio ← Ródio → Paládio
; 45	Rh
	↑
	Rh
	↓
	Ir
Número atómico (Z)	45
Série	Metal de transição
Grupo	9 (VIIIB)
Período	5
Bloco	d
Propriedades atómicas
Eletronegatividade (Pauling)	2,28
Massa atómica	102,90550 u
Raio atómico (calculado)	134 pm
Raio covalente	142±7 pm
Configuração electrónica	[Kr] 5s1 4d8
Elétrons (por nível de energia)	2, 8, 18, 16, 1 (ver imagem)
Estado(s) de oxidação	6, 5, 4, 3, 2, 1, -1 (óxido anfótero)
Propriedades físicas
Estado em CPTP	sólido
Ponto de fusão	2237 K
Ponto de ebulição	3968 K
Densidade, dureza	12450 kg/m3, 6,0
Entalpia de fusão	21,5 kJ/mol
Entalpia de vaporização	493 kJ/mol
Pressão de vapor	1 Pa a 2288 K
Outras propriedades
Estrutura cristalina	cúbico de faces centradas
Calor específico	242 J/(kg·K)
Condutividade térmica	150 W/(m·K)
Velocidade do som	4700 m/s a 20 °C
Número CAS	7440-16-6
1.º Potencial de ionização	719,7 kJ/mol
2.º Potencial de ionização	1740 kJ/mol
3.º Potencial de ionização	2997 kJ/mol
Isótopos mais estáveis
MeV
	Unidades do SI & CNTP, salvo indicação contrária.; v; d; e;

O ródio é um elemento químico de símbolo Rh de número atômico 45 (45 prótons e 45 elétrons) e de massa atômica igual a 102,9 u. À temperatura ambiente, o ródio encontra-se no estado sólido.

Está situado no grupo 9 da Classificação Periódica dos Elementos. É um metal de transição, pouco abundante, do grupo da platina. É encontrado normalmente em minas de platina e é empregado como catalisador e em ligas de alta resistência com a platina. Foi descoberto em 1803 por William Hyde Wollaston.

Características principais

O ródio é um metal dúctil de coloração branco prateado, sendo um ótimo refletor de luz. Não é atacado pelos ácidos, porém dissolve-se em água régia ou ácido sulfúrico (H₂SO₄) concentrado e aquecido quando finalmente dividido. O Ródio apresenta um ponto de fusão maior que a platina e uma densidade menor.

Seus estados de oxidação mais comuns são +2, +3, 0 e -1.

Aplicações

A principal aplicação deste elemento é como agente ligante para endurecer platina e paládio. Estas ligas são usadas em bobinas de fornos, buchas para a fabricação da fibra de vidro, componentes de termopares para elevadas temperaturas, eletrodos de ignição (velas) para aeronaves e cadinhos para laboratório.

Outros usos:

Como material de contato elétrico (conectores) devido a sua baixa resistência elétrica e elevada resistência a corrosão.
Revestimentos de ródio dissolido, obtidas por eletrodeposição ou evaporação, devido a elevada dureza e reflexão óptica são utilizados para a produção de instrumentos ópticos.
Este metal encontra uso para a produção de joias e objetos de decoração.
Também é utilizado em numerosos processos industriais como catalisador, como catalisador automotivo (conversor catalítico), e na carbonilação do metanol para a formação do ácido acético.

História

Ródio (em grego: ῥόδον; romaniz.: rhodon que significa "rosa") foi descoberto em 1803 por William Hyde Wollaston,^[1] logo após a descoberta do paládio.^[2]^[3]^[4] Wollaston verificou a existência do elemento ródio, na Inglaterra, num minério não refinado de platina provavelmente proveniente da América do Sul.^[5]

O procedimento adotado por Wollaston foi dissolver o minério em água régia,^[6] neutralizando o ácido com hidróxido de sódio (Na O H). Precipitou a platina adicionando cloreto de amônio, NH₄Cl, como cloroplatinato de amônio. O elemento paládio foi removido como cianeto de paládio após tratar a solução com cianeto de mercúrio. O material remanescente foi uma substância vermelha com cloreto de ródio, do qual isolou o ródio por redução com hidrogênio gasoso.

A primeira grande aplicação de ródio foi a galvanoplastia para fins decorativos e como revestimento resistente à corrosão.^[7] A introdução do conversor catalítico de três vias pela empresa Volvo em 1976 aumentou a demanda por ródio. Os conversores catalíticos anteriores usavam platina ou paládio, enquanto o conversor catalítico de três vias usava ródio para reduzir a quantidade de NOx no escapamento.^[8]^[9]^[10]

Ocorrência

A extração industrial do ródio é complexa porque nos minérios é encontrado misturado com outros metais, tais como paládio, prata, platina e ouro. É encontrado em minérios de platina, e é obtido livre como metal inerte e branco de difícil fusão. As principais fontes deste elemento estão situadas nas areias dos rios dos montes Urais, na América do Norte e do Sul e também nas minas de cobre — sulfeto de níquel na região de Sudbury (Ontário). Apesar da quantidade em Sudbary seja muito pequena, a grande quantidade de níquel extraída torna rentável a obtenção do ródio como subproduto. Devido as pequenas quantidades de minérios de ródio a produção mundial é de apenas 7 a 8 toneladas anuais.

É também possível extrair o ródio de combustível nuclear queimado, que contém alguma quantidade deste metal. Os radioisótopos obtidos apresentam períodos de meia-vida de até 45 dias. Portanto, a venda do material com esta origem deve ser cuidadosa somente após verificação da não ocorrência de contaminações radioativas.

Isótopos

O ródio apresenta um único isótopo natural: Rh-103. Os radioisótopos mais estáveis são Rh-101 com meia-vida de 3,3 anos, Rh-102 com uma meia-vida de 207 dias, e o Rh-99 com uma meia-vida de 16,1 dias. Outros vinte radioisótopos foram caracterizados com massas atômicas que variam de 92,926 u (Rh-93) até 116,925 u (Rh-117). A maioria destes apresentam períodos de meia-vida com menos de uma hora, exceto Rh-100 (20,8 horas) e Rh-105 (35,36 horas). Há também numerosos metaestáveis, sendo os mais estáveis o Rhm-102 (0,141 MeV) com uma meia-vida de aproximadamente 2,9 anos e o Rhm-101 (0,157 MeV) com uma meia-vida de 4,34 dias.

O principal modo de decaimento daqueles que apresentam massas abaixo do isótopo natural estável, Rh-103, é a captura eletrônica, e aqueles com massas maiores é a emissão beta. O principal produto do decaimento antes do Rh-103 é o rutênio e depois deste o paládio.

Ródio em joalheria

O banho de ródio fornece uma camada de proteção à prata e a joias de ouro branco. Tal revestimento serve para ajudar a prevenir o aparecimento de manchas e arranhões nas joias. Um revestimento de ródio, no entanto, não é insensível aos efeitos do desgaste diário e aos materiais abrasivos. Para limitar o desgaste, deve-se evitar o uso das joias com banho de ródio quando se faz atividades de limpeza doméstica, jardinagem e outras atividades que pode destruir rapidamente o ródio. Quando gasta a camada de ródio o metal original fica exposto e assim, no caso do ouro branco, aparece a sua tonalidade ligeiramente amarela por baixo.^[11]

Referências

↑ Wollaston, W. H. (1804). «On a New Metal, Found in Crude Platina». Philosophical Transactions of the Royal Society of London (em inglês). 94: 419–430. doi:10.1098/rstl.1804.0019
↑ Griffith, W. P. (2003). «Rhodium and Palladium – Events Surrounding Its Discovery». Platinum Metals Review (em inglês). 47 (4): 175–183. doi:10.1595/003214003X474175183
↑ 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 (em inglês). 95: 316–330. doi:10.1098/rstl.1805.0024
↑ Usselman, Melvyn (1978). «The Wollaston/Chenevix controversy over the elemental nature of palladium: A curious episode in the history of chemistry». Annals of Science (em inglês). 35 (6): 551–579. doi:10.1080/00033797800200431
↑ Lide, David R. (2004). CRC handbook of chemistry and physics: a ready-reference book of chemical and physical data. Boca Raton: CRC Press. pp. 4–26. ISBN 978-0-8493-0485-9
↑ Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemistry of the Elements (em inglês) 2ª ed. [S.l.]: Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0-08-037941-8
↑ Kushner, Joseph B. (1940). «Modern rhodium plating». Metals and Alloys (em inglês). 11: 137–140
↑ Amatayakul, W.; Ramnäs, Olle (2001). «Life cycle assessment of a catalytic converter for passenger cars». Journal of Cleaner Production. 9 (5): 395–403. Bibcode:2001JCPro...9..395A. doi:10.1016/S0959-6526(00)00082-2
↑ Heck, R.; Farrauto, Robert J. (2001). «Automobile exhaust catalysts». Applied Catalysis A: General (em inglês). 221 (1–2): 443–457. Bibcode:2001AppCA.221..443H. doi:10.1016/S0926-860X(01)00818-3
↑ Heck, R.; Gulati, Suresh; Farrauto, Robert J. (2001). «The application of monoliths for gas phase catalytic reactions». Chemical Engineering Journal (em inglês). 82 (1–3): 149–156. Bibcode:2001ChEnJ..82..149H. doi:10.1016/S1385-8947(00)00365-X
↑ Ródio - o que é?

Ligações externas

O Commons possui imagens e outros ficheiros sobre Ródio

«Los Alamos National Laboratory – Rhodium» (em inglês)
«WebElements.com – Rhodium» (em inglês)
«EnvironmentalChemistry.com – Rhodium» (em inglês)
«Ródio - vídeos e imagens»

[1] Wollaston, W. H. (1804). «On a New Metal, Found in Crude Platina». Philosophical Transactions of the Royal Society of London (em inglês). 94: 419–430. doi:10.1098/rstl.1804.0019

[2] Griffith, W. P. (2003). «Rhodium and Palladium – Events Surrounding Its Discovery». Platinum Metals Review (em inglês). 47 (4): 175–183. doi:10.1595/003214003X474175183

[3] 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 (em inglês). 95: 316–330. doi:10.1098/rstl.1805.0024

[contr-4] Usselman, Melvyn (1978). «The Wollaston/Chenevix controversy over the elemental nature of palladium: A curious episode in the history of chemistry». Annals of Science (em inglês). 35 (6): 551–579. doi:10.1080/00033797800200431

[5] Lide, David R. (2004). CRC handbook of chemistry and physics: a ready-reference book of chemical and physical data. Boca Raton: CRC Press. pp. 4–26. ISBN 978-0-8493-0485-9

[6] Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemistry of the Elements (em inglês) 2ª ed. [S.l.]: Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0-08-037941-8

[7] Kushner, Joseph B. (1940). «Modern rhodium plating». Metals and Alloys (em inglês). 11: 137–140

[8] Amatayakul, W.; Ramnäs, Olle (2001). «Life cycle assessment of a catalytic converter for passenger cars». Journal of Cleaner Production. 9 (5): 395–403. Bibcode:2001JCPro...9..395A. doi:10.1016/S0959-6526(00)00082-2

[9] Heck, R.; Farrauto, Robert J. (2001). «Automobile exhaust catalysts». Applied Catalysis A: General (em inglês). 221 (1–2): 443–457. Bibcode:2001AppCA.221..443H. doi:10.1016/S0926-860X(01)00818-3

[10] Heck, R.; Gulati, Suresh; Farrauto, Robert J. (2001). «The application of monoliths for gas phase catalytic reactions». Chemical Engineering Journal (em inglês). 82 (1–3): 149–156. Bibcode:2001ChEnJ..82..149H. doi:10.1016/S1385-8947(00)00365-X

[11] Ródio - o que é?

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