Palladium – Steckbrief

Stellung im Periodensystem

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Vorkommen und Gewinnung

Palladium ist selten in der Erdkruste. Es kommt zusammen mit Platin und den anderen Platinmetallen vor, in Spuren auch in Nickel-Kupfer-Erzen. Die größten Mengen stammen aus Russland, wo Palladium als Nebenprodukt der Nickelgewinnung anfällt, und aus Südafrika. Gewonnen wird es aus dem Anodenschlamm der Nickel- und Kupferraffination und aus Platinerzen. Zusätzlich wird heute viel Palladium aus gebrauchten Fahrzeugkatalysatoren zurückgewonnen.

Entdeckt wurde das Element im Jahr 1803 vom englischen Chemiker William Hyde Wollaston. Er löste Rohplatin in Königswasser und fand in der Lösung neben Platin ein weiteres Metall. Wollaston benannte es nach dem kurz zuvor entdeckten Asteroiden Pallas. Zunächst bot er das Metall anonym in einem Londoner Laden als „neues Silber“ an, was in der Fachwelt für Streit sorgte, bis er seine Urheberschaft erklärte.

Eigenschaften und Reaktionen

Palladium steht in Periode 5 und Gruppe 10, unter dem Nickel und über dem Platin. Die Elektronenkonfiguration ist [Kr] 4d¹⁰, die Elektronegativität beträgt 2,2. Das Metall hat eine Dichte von 12 g/cm³, schmilzt bei 1554,9 °C und siedet bei 2963 °C. Es ist weich, gut verformbar und dehnbar.

Palladium ist ein Edelmetall, aber unedler als Platin. An der Luft läuft es bei Zimmertemperatur kaum an. Von Salpetersäure und heißer konzentrierter Schwefelsäure wird es angegriffen, was bei Platin nicht der Fall ist, und Königswasser löst es leicht. Die häufigsten Oxidationszahlen in Verbindungen sind plus zwei und plus vier.

Die auffälligste Eigenschaft ist die Aufnahme von Wasserstoff. Palladium nimmt bis zum rund Neunhundertfachen seines eigenen Volumens an Wasserstoffgas auf, indem sich die Wasserstoffatome zwischen die Metallatome einlagern. Dabei spaltet das Metall die Wasserstoffmoleküle in einzelne Atome, die sehr reaktionsfreudig sind. Deshalb ist Palladium ein hervorragender Hydrierkatalysator. Dünne Palladiumwände lassen außerdem nur Wasserstoff hindurch und dienen zur Reinigung des Gases.

Verwendung in Alltag und Technik

Mehr als die Hälfte des Palladiums steckt in Abgaskatalysatoren von Benzinfahrzeugen. Dort wandelt es zusammen mit Platin und Rhodium giftiges Kohlenstoffmonoxid und unverbrannte Kohlenwasserstoffe in Kohlenstoffdioxid und Wasser um. Weitere Mengen gehen in die Elektronik, etwa in Kontakte und Kondensatoren in Handys und Computern.

In der Schmuckherstellung ist Palladium ein Bestandteil von Weißgold: Gold wird mit Palladium legiert und bekommt so eine helle Farbe. In der Zahnmedizin werden palladiumhaltige Legierungen für Kronen und Brücken verwendet.

In der Chemie ist Palladium einer der wichtigsten Katalysatoren überhaupt. Mit Palladium lassen sich Kohlenstoffatome aus verschiedenen Molekülen gezielt miteinander verknüpfen. Diese Kreuzkupplungen, die nach Richard Heck, Ei-ichi Negishi und Akira Suzuki benannt sind, brachten den dreien 2010 den Nobelpreis für Chemie. Man stellt damit Arzneistoffe, Pflanzenschutzmittel und die Leuchtstoffe für OLED-Displays her. Palladium auf Aktivkohle ist ein gängiger Katalysator für Hydrierungen im Labor und in der Industrie. Als Speicher für Wasserstoff und als Filter in Brennstoffzellen-Anlagen wird Palladium ebenfalls erforscht und eingesetzt.

Kurz gefragt

Welche Ordnungszahl hat Palladium (Pd)?

Häufige Fragen