Qu’est-ce que le rhodium ?
Le rhodium est un élément dont le numéro atomique est 45 et le symbole élémentaire Rh.
Il est dérivé du mot grec “rhodeos”, qui signifie rose, car une solution de sels de rhodium est de couleur rose. Le rhodium fait également partie des métaux rares appelés “métaux mineurs”, qui existent à l’état naturel en petites quantités.
Son abondance dans la croûte terrestre est de 200 ppt, ce qui en fait le troisième élément le plus rare de tous les éléments ayant des isotopes stables, après le rhénium et l’osmium avec 50 ppt. Le rhodium est utilisé dans la décoration, la catalyse chimique et les composants industriels en raison de sa grande dureté, de sa résistance électrique et de sa résistance à la corrosion.
Utilisations du rhodium
Le rhodium est utilisé comme revêtement pour colorer et renforcer les ornements. Il est également utilisé dans les interrupteurs à lames des ordinateurs en raison de sa dureté, de sa résistance élevée à la corrosion et de sa faible résistance électrique. Le rhodium peut également être utilisé dans un large éventail d’autres utilisations, notamment les miroirs réfléchissants, les thermocouples, les filtres d’interférence et les buses pour la production de fibres de verre.
Le rhodium est également utilisé comme catalyseur à trois voies pour réduire la toxicité des gaz d’échappement des automobiles en raison de sa capacité à convertir en azote les oxydes d’azote, une substance toxique présente dans les gaz d’échappement des automobiles. Le rhodium peut également être utilisé comme catalyseur dans des processus de réaction pour produire des oxo-alcools et de l’acide acétique.
Propriétés du rhodium
Le rhodium a une densité de 12,5, un point de fusion de 1 966°C et un point d’ébullition de 3 960°C. Le rhodium est un métal de transition blanc argenté qui appartient au groupe des éléments du platine. Il est doux et ductile. Sa densité à température ambiante est de 12,41 g/cm3 et sa densité liquide au point de fusion est de 10,7 g/cm3.
Le rhodium n’est pas oxydé dans l’air à température ambiante, mais il est progressivement oxydé par une chaleur intense pour former de l’oxyde de rhodium (III). À des températures plus élevées, il se sépare à nouveau en morceaux individuels.
Sous sa forme massive, le rhodium se caractérise par son extrême résistance aux acides, par exemple, il n’est pas attaqué par les acides forts tels que l’eau royale. En revanche, il est relativement faible face à l’oxygène, car il se dissout dans l’acide sulfurique concentré chaud et dans l’acide chlorhydrique concentré chaud contenant du chlorate de sodium, qui ont un fort pouvoir oxydant. À haute température, il réagit également avec les éléments halogènes.
Structure du rhodium
Le rhodium s’oxyde à haute température, prenant des nombres d’oxydation de -1 à +6. La structure cristalline stable du rhodium à température et pression ambiantes est la structure cubique à faces centrées. Cependant, lorsqu’il est chauffé à plus de 1 000 °C, il se transforme en un réseau cubique simple.
Autres informations sur le rhodium
1. Production de rhodium
Le rhodium a été découvert dans des minerais de platine par William Hyde Wollaston. On trouve encore du rhodium comme impureté dans les minerais de platine.
2. Isotopes du rhodium
Le poids atomique du rhodium est de 102,90550. L’isotope le plus stable du rhodium est 103Rh. L’isotope radioactif le plus stable est le 101Rh, dont la demi-vie est de 3,3 ans. Les autres isotopes relativement stables sont le 102Rh, avec une demi-vie de 207 jours, le 102mRh, avec une demi-vie de 2,9 ans, et le 99Rh, avec une demi-vie de 16,1 jours.
Il existe 20 autres radio-isotopes, dont le poids atomique varie de 92,926 à 116,925. À l’exception du 100Rh, dont la demi-vie est de 20,8 heures, et du 105Rh, dont la demi-vie est de 35,36 heures, la plupart ont une demi-vie inférieure à une heure.
Le rhodium possède également un certain nombre d’isomères nucléaires, dont les exemples stables sont 102mRh et 101mRh. 102mRh a une énergie d’excitation de 0,141 MeV et une demi-vie de 207 jours, tandis que 101mRh a une énergie d’excitation de 0,157 MeV et une demi-vie de 4,34 jours.
3. Désintégration des isotopes du rhodium
Les isotopes plus légers que 103Rh, les plus stables, se désintègrent en ruthénium par capture d’électrons. En revanche, les isotopes plus lourds que 103Rh se transforment en palladium par désintégration bêta.