pt[鉑:化學元素]

pt[鉑:化學元素]

Pt,鉑(Platinum)是化學元素周期表第78號元素的符號,原子序數為78,元素類型為貴金屬,元素原子量為195.1。由於有很高的化學穩定性和催化活性,因此,套用很廣。多用來製造耐腐蝕的化學儀器。耐腐蝕性極強,抗氧化性強,熱膨脹係數小,熱電穩定性強,延展性良好,催化活性高。世界著名產地有南非Meresnky Reef、俄羅斯烏拉爾、加拿大薩德伯里、美國等地,中國某些超基性岩中也產有自然鉑。南美洲古代印第安人最早已經利用鉑和金的合金製成裝飾品。最早著述是歐洲法國礦物學家斯卡里吉在1557年發表。

基本信息

物化性質

鉑
原子序數:78
元素原子量:195.1
元素類型:
相對原子質量:195常見化合價:+2,+3,+4電負性:2.2
外圍電子排布:5d96s1核外電子排布:2,8,18,32,17,1
同位素及放射線:Pt-188[10.2d]Pt-190(放α[6.0E11y])Pt-191[2.96d]Pt-192(放α)Pt-193[60y]Pt-194*Pt-195Pt-196Pt-197[18.3h]Pt-198
電子親合和能:205.3KJ·mol-1
第一電離能:860KJ·mol-1第二電離能:1791KJ·mol-1第三電離能:0KJ·mol-1
單質密度:21.45g/cm3單質熔點:1772.0℃單質沸點:3827.0℃
原子半徑:1.83埃離子半徑:0.63(+4)埃共價半徑:1.3埃
常見化合物:H2(PtCl6)
原子體積:(立方厘米/摩爾)9.10
元素在太陽中的含量:(ppm)0.009
地殼中含量:(ppm)0.001
元素在海水中的含量:(ppm)太平洋表面0.00000011
莫氏硬度:3.5
聲音在其中的傳播速率:(m/S)2800
銀白色金屬,質柔軟,有延展性。晶體結構為面心立方體。[2]
稀有、柔軟的銀白色金屬,非常沉重。
第一電離能9.0電子伏特。熔點1772℃,沸點3827℃。密度21.46克/厘米3。銀白色金屬,質柔軟,有延展性。晶體結構為面心立方體。鉑有很高的化學穩定性,除溶於王水和熔融的鹼外,還溶於鹽酸和過氧化氫、鹽酸和高氯酸的混合物中。不與一般強酸、鹼和其他試劑作用。化合價為+2、+4和+6。

氧化態

MainPt+4
OtherPt0,Pt+2,Pt+5,Pt+6
電離能(kJ/mol)
M-M+870
M+-M2+1791
M2+-M3+2800
M3+-M4+3900
M4+-M5+5300
M5+-M6+7200
M6+-M7+8900
M7+-M8+10500
M8+-M9+12300
M9+-M10+14100
晶體結構:晶胞為面心立方晶胞,每個晶胞含有4個金屬原子。
晶胞參數:
a=392.42pm
b=392.42pm
c=392.42pm
α=90°
β=90°
γ=90°
發現人:烏羅阿(Ulloa)發現年代:1935年
發現過程:由西班牙人烏羅阿(Ulloa)和武德(Wood)分別於1935年和1941年發現。[2]
西班牙語:platina(亞銀)。

元素來源

在自然界中常以自然礦狀態存在,極為分散。多用原鉑礦富積、萃取而獲得。
18世紀初英國C.伍德在新格拉納達的卡塔赫納採集到嵌有鉑粒的砂石。1735年西班牙A.de烏略亞-德拉·托雷·希拉爾在平託附近的金礦發現一塊難以加工的金屬,很像銀,便取名為platinum,該字來自西班牙文platina,含義是銀。1748年英國沃森確認這是一種新元素。鉑在地殼中的含量為5×10-7%,常與其他鉑系元素一起分散在沖積礦床和砂積礦床的多種礦物(如原鉑礦、硫化鎳銅礦、磁鐵礦等)中。獨立礦物有砷鉑礦、硫鉑礦、銻鉑礦、硫鉑鈀礦、硫鎳鈀鉑礦等。還有以游離狀態存在的自然鉑。

發現歷史

鉑和它的同系金屬——釕、銠、鈀、鋨、和金一樣,幾乎完全成單質狀態存在於自然界中。它們在地殼中的含量也和金相近,且它們的化學惰性和金比較也不相上下,但是人們發現並使用它們卻遠在金後。它們在自然界中的極度分散和它們的高熔點,可能是造成這種狀況的原因。至今發現的最大的天然鉑塊是9.6千克。鉑的熔點1772℃,釕的熔點2310℃,銠的熔點1966℃,鈀的熔點1552℃,鋨的熔點3054℃,銥的熔點2410℃,而金的熔點是1063℃。
南美洲古代印第安人卻早已經利用鉑和金的合金製成裝飾品。由於鉑在鉑系礦物中的含量比其他元素的含量大的多,因而它是鉑系元素中首先被發現的。
在歐洲首先提到鉑的可能是法國礦物學家斯卡里吉在1557年發表的著述中。他講到所有金屬都能熔化,但有一種墨西哥和達里南Darian(今巴拿馬)礦里的一種金屬不能熔化。這可以認為是指鉑。
18世紀中葉,南美洲的鉑礦傳到歐洲一些學者手中,他們對鉑進行了研究。不少學者認為鉑不是一種純金屬,而是金、鐵和汞的合金,還有人認為它是一種半金屬。1752年瑞典化學家謝斐爾肯定它是一種獨立的金屬,稱它為aurumalbum(白金)。
1789年拉瓦錫發表他制定的元素表,鉑被列入其中。現今鉑的拉丁名稱是platinum,元素符號是Pt。

套用

鉑由於有很高的化學穩定性和催化活性,因此,套用很廣。多用來製造耐腐蝕的化學儀器,如各種反應器皿、蒸發皿、坩堝、電極、鉑網等,也用於製造首飾、坩堝、特種容器和標準量具衡具,充當催化劑,與鈷合制強磁體。鉑耐蝕、耐酸(王水除外)。鉑和鉑銠合金常用作熱電偶,來測定1200~1750℃的溫度。在化學工業中常用作催化劑,鉑在氫化、脫氫、異構化、環化、脫水、脫鹵、氧化、裂解等化學反應中均可作催化劑。
用王水溶解經過處理的鉑精礦或電解銅、鎳產生的陽極泥,經一系列化學處理後,可得氯鉑酸銨,將它在1000℃緩慢灼燒,便分解製得海綿鉑。鉑在氫化、脫氫、異構化、環化、脫水、脫鹵、氧化、裂解等化學反應以及接觸法生產硫酸、氨氧化法製取硝酸、氨和甲烷製取氫氰酸、製備環己烷、生產維生素時都用作催化劑。用鉑催化劑重整石腦油,可提高汽油產品的辛烷值。。鉑和鉑銠合金在冶金、玻璃、陶瓷工業中用作高溫爐的爐絲和熱電偶。

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