族 → | 8 | 9 | 10 |
---|---|---|---|
↓ 周期 | |||
44 Ru | 45 Rh | 46 Pd | |
6 | 76 Os | 77 Ir | 78 Pt |
鉑族金屬(英語:Platinum-group metals,簡稱PGMs),又稱鉑系金屬,是指元素週期表中位於(第5)及第6週期的(8族)、9族及10族(合稱(ⅧB 族))元素,位在3個(鐵族元素)的下方,包括第5週期的釕(Ru)、銠(Rh)、鈀(Pd)和第6週期的鋨(Os)、銥(Ir)、鉑(Pt)。 鉑族元素(電子殼層)的最外層都只有0到2個電子,但第二外層的3d電子數不同,分別為相差1,再加上它們具有相近的(原子半徑),因此它們的物理和化學性質十分相似。鉑族元素均為銀白色、耐腐蝕的(貴金屬)。它們的熔点都很高,在1500(℃)以上,且化學性质稳定,不容易與酸或其他物質反應,因此鉑族金屬几乎完全可以以单质状态存在於自然界中,是除了11族的金、銀、銅外唯一在自然界中大量存在的。
鉑族金屬在地殼中存量頗低,且往往一同出現在同一礦床中。在地質學上可以根據它們的地球化學行為將鉑族元素進一步細分為銥族鉑族元素(IPGEs:鋨、銥、釕)和鈀族鉑族元素(PPGEs:銠、鈀、鉑)。鉑族金屬在自然界中的主要礦石是以鉑為主的鉑礦,以及少量的等。
主要性質比較
元素名称 | 主要化合价 | 单质沸点(℃) | 电负性((鮑林標度)) | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
釕 | Ru | 0.134 | +3、+4 | 固体 | 12.45 | 6.5 | 2334 | 4150 | 2.20 |
銠 | Rh | 0.134 | +3、+4 | 固体 | 12.41 | 6.0 | 1964 | 3695 | 2.28 |
鈀 | Pd | 0.137 | +2、+4 | 固体 | 12.023 | 4.75 | 1554.9 | 2963 | 2.20 |
鋨 | Os | 0.135 | +4 | 固体 | 22.59 | 7.0 | 3033 | 5012 | 2.20 |
銥 | Ir | 0.136 | +3、+4 | 固体 | 22.56 | 6.5 | 2466 | 4428 | 2.20 |
鉑 | Pt | 0.139 | +4 | 固体 | 21.45 | 4–4.5 | 1768.3 | 3825 | 2.28 |
存在
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鉑族元素是地殼中豐度最低的一類元素(短壽命放射性元素除外),由於它們皆為高度的元素,在地球形成之初大多以(固溶體)或熔融態的形式溶解在鐵中,並和鐵、鎳等沉入地核,因此在地殼中含量極端稀少,它們在含有大量鐵和鎳的(流星體)中的豐度反而相對較高(銥是其中最具代表性的例子,參見(白堊紀—古近紀界線))。
用途
鉑族元素具有良好的催化性能,在工業上及化學實驗中被廣泛用作各類反應的催化劑。例如汽車的(催化轉換器)中使用鉑、鈀和銠作為催化劑,該裝置可將汽車引擎產生的有害廢氣(如碳氫化合物、氮氧化物、一氧化碳等)轉化為為對人體無害的氣體(如氮氣、氧氣、二氧化碳和水等)。鉑族金屬堅硬耐磨且高度抗氧化,因此適合作為珠寶首飾的材料或鍍層,以及鋼筆的筆尖材料等。鉑族金屬具有高度的抗腐蝕性、耐高溫性、硬度等,是製作實驗室器材、電觸頭和電極、(電阻溫度計)、牙科器材等的理想材料。
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參見
- 左方有(錳族元素)
- 右方有(銅族元素)
- 上面有(鐵族元素)
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