Elemento químico · metal de transición
Paladio
Utilizado en electrónica, joyería y convertidores catalíticos por su capacidad para absorber hidrógeno.
Propiedades rápidas
- Nº atómico
- 46
- Peso atómico
- 106.42
- Grupo
- 10
- Periodo
- 5
- Estado
- sólido
- Bloque
- D
- Valencia
- +2
- Tipo
- metal de transición
Qué es el paladio
El paladio (Pd) es el elemento número 46, un metal noble blanco plateado del grupo del platino. Su mayor demanda viene del automóvil: es el corazón del catalizador que transforma los gases tóxicos del escape en otros menos dañinos, una aplicación que llegó a encarecerlo por encima del oro. Posee una habilidad casi única: absorbe hasta 900 veces su propio volumen en hidrógeno, lo que lo hace interesante para purificar y almacenar ese gas. Su nombre procede del asteroide Palas, descubierto poco antes que el propio metal, en 1803.
Para qué sirve el paladio
Convertidores catalíticos
El paladio es esencial en los convertidores catalíticos de automóviles, donde ayuda a reducir las emisiones de gases nocivos al convertirlos en sustancias menos perjudiciales como el nitrógeno y el dióxido de carbono.
Electrónica
En la industria electrónica, el paladio se utiliza en la fabricación de componentes como condensadores y contactos eléctricos debido a su excelente conductividad y resistencia a la corrosión.
Joyería
El paladio es apreciado en la joyería por su lustroso acabado blanco y su resistencia al deslustre, siendo una alternativa popular al platino en anillos y otros adornos.
Hidrogenación
En química, el paladio actúa como catalizador en reacciones de hidrogenación, facilitando la adición de hidrógeno a compuestos orgánicos, un proceso clave en la industria farmacéutica.
Medicina
El paladio se emplea en odontología para la fabricación de aleaciones dentales, gracias a su biocompatibilidad y resistencia a la corrosión.
Datos del paladio
- Número atómico (Z)
- 46
- Masa atómica
- 106,42 u
- Punto de fusión
- 1554,9 °C
- Punto de ebullición
- 2963 °C
- Densidad
- 12,023 g/cm³
- Electronegatividad (Pauling)
- 2,2
- Radio atómico
- 137 pm
- Energía de 1ª ionización
- 804,4 kJ/mol
- Afinidad electrónica
- 54,24 kJ/mol
- Dureza (Mohs)
- 4,75
- Estructura cristalina
- cúbica centrada en las caras (FCC)
- Color / aspecto
- blanco plateado brillante
- Origen del nombre
- del asteroide Palas (descubierto en 1802, un año antes que el elemento)
- Descubrimiento
- 1803 · William Hyde Wollaston (Inglaterra)
Propiedades del paladio
Propiedades físicas
El paladio es un metal blanco plateado, similar al platino, con una densidad de aproximadamente 12 g/cm³. Tiene un punto de fusión de 1554 °C y un punto de ebullición de 2963 °C. Es un excelente conductor de electricidad y calor, lo que lo hace valioso en aplicaciones electrónicas.
Propiedades químicas
Químicamente, el paladio es menos reactivo que muchos otros metales. Puede formar compuestos con oxígeno y halógenos, y sus estados de oxidación más comunes son +2 y +4. No se oxida fácilmente al aire, lo que contribuye a su durabilidad y uso en joyería y electrónica.
Configuración electrónica
La configuración electrónica abreviada del paladio es:
[Kr] 4d¹⁰
En notación desarrollada completa:
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 4d¹⁰
El paladio distribuye sus 46 electrones siguiendo las reglas de Aufbau, Hund y el principio de exclusión de Pauli. Los electrones del último nivel energético (los electrones de valencia) son los responsables de las propiedades químicas del elemento.
Estados de oxidación y valencias del paladio
| Estado | Ejemplo(s) | Frecuencia |
|---|---|---|
| 0 | Pd(PPh₃)₄, Pd(dba)₂ (catalizadores Heck, Suzuki) | común en organometálicos |
| +1 | muy raro, en complejos especializados | raro |
| +2 | PdCl₂, PdO, Pd(NO₃)₂, Pd(OAc)₂ | principal |
| +4 | PdF₄, K₂PdCl₆ | secundario |
Si lo que necesitas es formular, en la página de las valencias del paladio está cada estado de oxidación con su ejemplo resuelto , la nomenclatura de cada uno y de dónde sale a partir de la configuración electrónica.
Historia del paladio
El paladio fue descubierto en 1803 por el químico inglés William Hyde Wollaston. Lo aisló mientras trabajaba con mineral de platino procedente de Sudamérica. Wollaston nombró al nuevo elemento en honor al asteroide Palas, descubierto poco antes. Curiosamente, mantuvo su descubrimiento en secreto durante un tiempo, vendiendo el metal bajo el nombre de 'paladio' en el mercado de metales preciosos antes de revelar su origen.
Cómo se obtiene el paladio
El paladio se obtiene como subproducto del refinado del níquel y del cobre: aparece junto a Pt, Rh, Ru, Ir y Os en los lodos anódicos del proceso de electrorefinado. Tras concentración y disolución en agua regia, se separa selectivamente por precipitación con cloruro de amonio (forma (NH₄)₂PdCl₄). El precipitado se calcina a paladio metálico esponjoso y se funde. Los mayores productores son Rusia (Norilsk Nickel) y Sudáfrica (Bushveld), que juntos suman ~80 % de la producción mundial. El paladio también se recupera por reciclaje de catalizadores de coche usados.
Compuestos habituales
| Fórmula | Nombre | Descripción |
|---|---|---|
| PdCl2 | Cloruro de paladio(II) | Utilizado como catalizador en diversas reacciones químicas. |
| PdO | Óxido de paladio | Empleado en catalizadores para la oxidación de compuestos orgánicos. |
| Pd(NO3)2 | Nitrato de paladio(II) | Usado en la síntesis de otros compuestos de paladio. |
Dónde se encuentra el paladio
El paladio se encuentra en la naturaleza principalmente en depósitos de minerales de níquel y cobre. Es relativamente raro en la corteza terrestre, pero se extrae en países como Rusia, Sudáfrica y Canadá. También se puede obtener como subproducto en la minería de otros metales del grupo del platino.
Isótopos del paladio
| Isótopo | Masa | Abundancia | Vida media |
|---|---|---|---|
| Pd-102 | 101,9056 u | 1,02 % | estable |
| Pd-104 | 103,9040 u | 11,14 % | estable |
| Pd-105 | 104,9051 u | 22,33 % | estable |
| Pd-106 | 105,9035 u | 27,33 % | estable |
| Pd-108 | 107,9039 u | 26,46 % | estable |
| Pd-110 | 109,9052 u | 11,72 % | estable |
| Pd-103 | 102,9061 u | — | 16,99 días |
Curiosidades sobre el paladio
-
El paladio puede absorber hasta 900 veces su volumen en hidrógeno, una propiedad que lo hace útil en el almacenamiento de este gas para aplicaciones energéticas.
-
Durante la Segunda Guerra Mundial, el paladio fue clasificado como un material estratégico y su uso civil fue restringido debido a su importancia en aplicaciones militares.
-
El paladio es uno de los pocos metales que no se oxida al aire, lo que lo hace ideal para aplicaciones que requieren resistencia a la corrosión.
El paladio en la tabla periódica
- Tipo: metal de transición.
- Grupo: grupo 10 (metales de transición).
- Periodo: 5.
- Bloque: D (el último electrón se aloja en un orbital de tipo d).
- Valencia principal: +2.
Compara con el resto de metales de transición o con los elementos del periodo 5.
Diferencias entre paladio y platino
Paladio y platino son metales del grupo 10, vecinos verticales en la tabla, ambos plateados y nobles. La diferencia más notable es la densidad: el platino es casi el doble de denso (21,45 frente a 12,02 g/cm³) y tiene mayor punto de fusión (1.768 °C frente a 1.555 °C). Históricamente el platino era mucho más caro, pero la demanda industrial del paladio (catalizadores de gasolina) ha invertido la relación desde 2017: el Pd llegó a superar al Pt en valor. Ambos son catalizadores excelentes, pero con preferencias distintas: el Pd para reacciones de acoplamiento C-C (Heck, Suzuki, Stille; Nobel 2010) y para coches de gasolina; el Pt para coches diésel y celdas de combustible. Una característica única del paladio: absorbe hasta 900 veces su volumen de hidrógeno a temperatura ambiente.
Consulta también la ficha completa del platino (Pt).
Otros elementos del grupo 10 (metales de transición)
Otros elementos del periodo 5
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Errores frecuentes en exámenes (EBAU / ESO)
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⚠Pensar que el paladio solo se usa en joyería.
Aunque se usa en joyería (oro blanco con paladio, paladio de inversión), la mayoría del paladio mundial (~85 %) va a catalizadores de gases de escape en coches de gasolina. También se usa en electrónica, odontología (aleaciones dentales) y como catalizador industrial para hidrogenaciones.
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⚠Confundir paladio (Pd) con plomo (Pb).
Paladio (Pd, Z=46) es un metal noble plateado, raro y caro. Plomo (Pb, Z=82) es un metal pesado gris azulado, abundante y barato. Símbolos parecidos, propiedades opuestas. En formulación, ambos pueden tener valencia +2, pero también +4 (Pb) y 0 (Pd).
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⚠Decir que el paladio es siempre +2.
Aunque +2 es la valencia principal en química inorgánica clásica (PdCl₂, PdO), en química organometálica y catálisis Pd⁰ es fundamental (especies como Pd(PPh₃)₄). También aparecen +1 (raro) y +4 (PdF₄, K₂PdCl₆). El ciclo catalítico Pd⁰/Pd²⁺ es la base de los acoplamientos C-C (Suzuki, Heck, Stille).
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⚠Asumir que el paladio absorbe hidrógeno reaccionando con él.
El paladio absorbe hidrógeno por oclusión física, no por reacción química clásica: las moléculas H₂ se disocian en H atómico y se intercalan en los intersticios de la red FCC del paladio. Forma hidruros no estequiométricos PdHₓ con 0 < x ≤ 1, reversibles con presión y temperatura. Por eso se investiga como material de almacenamiento de H₂.