Palladio
Il palladio è un metallo di transizione appartenente al Gruppo 10 e al 5° Periodo avente configurazione elettronica [Kr] 4d10.
Storia
Il chimico e fisico britannico William Hyde Wollaston nel 1803 scoprì questo nuovo elemento nell’ambito dei suoi studi sul platino. Disciolse il minerale in acqua regia e lo neutralizzò la soluzione con idrossido di sodio . Trattò la soluzione con cloruro di ammonio e ottenne un precipitato di esacloroplatinato di ammonio (NH4)2[PtCl6].
Alla soluzione aggiunse cianuro di mercurio con formazione del cianuro di palladio composto che ha una scarsissima solubilità in acqua. Dopo filtrazione e ottenimento del cianuro di palladio solido quest’ultimo fu riscaldato per eliminare il cianuro con ottenimento del metallo.
Wollaston comprese di aver scoperto un nuovo elemento ma non lo comunicò alla comunità scientifica e lo mise in vendita come “nuovo argento”. Il chimico irlandese Richard Chenevix studiò il campione e dichiarò che esso non era altro che una lega di mercurio e platino. Allora Wollaston offrì una cospicua somma di denaro a chi fosse riuscito ad isolare il platino da questo campione. Non avendo avuto alcuna risposta, ne comunicò la scoperta.
Proprietà
Esso unitamente al platino, rutenio, rodio, iridio e osmio che occupano posizioni contigue nella Tavola Periodica fa parte dei metalli del gruppo del platino caratterizzati da proprietà fisiche e chimiche simili e presenti negli stessi giacimenti minerari e tra essi è quello che ha minore densità e punto di fusione minore.
È tenero, di colore bianco-argenteo, non reagisce con l’ossigeno a temperatura ambiente quindi non tende a ricoprirsi di uno strato di ossido mentre a una temperatura di 800°C dà luogo alla formazione di ossido di palladio (II).
Si solubilizza in acido nitrico concentrato, in acido solforico a caldo e in acqua regia.
Presenta numero di ossidazione 0 oltre che quando non è combinato anche in numerosi complessi aventi formula PdL2, PdL3 e PdL4.
Il palladio ha inoltre numeri di ossidazione che vanno da +1 a +6 sebbene nei composti più comuni abbia numero di ossidazione +2.
Composti
Tra i composti più comuni del palladio vi è il cloruro di palladio (II) preparato solubilizzando il palladio in acqua regia o in acido cloridrico in presenza di cloro.
Esso oltre ad essere utilizzato per ottenere altri composti del palladio viene utilizzato nei rivelatori di monossido di carbonio con il quale reagisce secondo la reazione:
PdCl2 + CO + H2O → Pd + CO2 + 2 HCl
Dal cloruro di palladio, per trattamento con nitrato di potassio, si ottiene l’ossido di palladio (II) secondo la reazione:
2 PdCl2 + 4 KNO3 →2 PdO + 4 KCl +4 NO2 + O2
L’ossido di palladio viene utilizzato quale catalizzatore in molte sintesi organiche tra cui l’idrogenazione catalitica.
Usi
Il palladio è utilizzato nei convertitori catalitici specie nelle autovetture diesel e trova impiego quale catalizzatore in numerose reazioni di idrogenazione, deidrogenazione, ossidazione e idrolisi e nella produzione di acetato di vinile monomero di partenza del polivinilacetato. Il cloruro di palladio è impiegato quale catalizzatore omogeneo in molti processi industriali tra cui l’ossidazione dell’etilene ad acetaldeide nel processo Wacker.
Il palladio è usato nelle candele per motori aeronautici, in leghe per usi odontoiatrici e per oggetti preziosi, per la fabbricazione di alcuni orologi.
È usato nella fabbricazione di alcuni strumenti chirurgici e di contatti elettrici.
Il palladio costituisce l’elettrodo nei misuratori di glucosio presente nel sangue. Nella striscetta è contenuta la glucosio ossidasi che ossida il glucosio provocando la riduzione dell’esacianoferrato (III) di potassio. Applicando una tensione al misuratore, in presenza dell’elettrodo di palladio, l’esacianoferrato(II) viene riossidato provocando un flusso di elettroni direttamente proporzionale alla concentrazione di glucosio presente nel campione e quindi misurabile.
Nei tempi più recenti si sta approfondendo la chimica dei complessi del palladio per la terapia adiuvante del cancro. Alcuni farmaci come il cisplatino hanno diversi svantaggi. Tra essi vi sono effetti collaterali, limitata solubilità in mezzi acquosi, tossicità, scarsa selettività e spesso non efficacia in alcuni tipi di tumore. Pertanto più che a modificare la molecola antitumorale si è pensato di cambiare lo ione metallico centrale e, per l’analogia strutturale con il platino, si è individuato il palladio e sembra che i risultati siano incoraggianti.