Plemeniti metal

Plemeniti metali su metali koji imaju specifične osobine i retki su u prirodi. Najčešće se koriste za izradu nakita, a ranije su se koristili za izradu novca (zlatnici, srebrenjaci itd). U grupu plemenitih metala spadaju zlato, srebro, platina i paladijum, a koriste se najčešće kao legure. Pored toga što se koriste za izradu nakita, koriste se za specijalne vrste lemova i kontakata, a u novije vreme imaju veliku primenu u medicini.^[1]

Gruda zlata

Sveobuhvatnije liste uključuju jedan ili više sledećih elemenata živa (),^[2][3][4] renijum (),^[5] i bakar () kao plemenite metale. Sa druge strane, titanijum (), niobijum () i tantal () se ne smatraju plemenitim metalima, iako su veoma otporni na koroziju.

Kolekcija plemenitih metala, uključujući bakar, renijum i živu, koji su obuhvaćeni nekim definicijama. Oni su raspoređeni prema njihovom položaju u periodnom sistemu.

Iako su plemeniti metali uglavnom vredni - kako zbog retkosti u zemljinoj kori, tako i zbog primene u oblastima poput metalurgije, visoke tehnologije i ukrasa (nakit, umetnost, sveti predmeti, itd.) - izrazi plemeniti metal i dragoceni metal nisu sinonimi.

Izraz plemeniti metal može se pratiti barem do kraja 14. veka^{[тражи се извор]} i ima donekle različita značenja u različitim oblastima nauke i primene. Samo u atomskoj fizici postoji stroga definicija, koja uključuje samo bakar, srebro i zlato, jer su im u potpunosti popunjene -podljuske. Iz tog razloga, postoji mnogo sasvim različitih spiskova „plemenitih metala”.

Pored funkcije ovog izraza kao složene imenice, postoje i okolnosti kada se plemenit koristi kao pridev za imenicu metal. Galvanska serija je hijerarhija metala (ili drugih električno provodljivih materijala, uključujući kompozite i polumetale) koja se kreće od plemenitih do aktivnih, i omogućava predviđanje kako će materijali reagovati u okruženju koje se koristi za generisanje serije. U ovom smislu te reči, grafit je plemenitiji od srebra i relativna plemenitost mnogih materijala je u velikoj meri zavisna od konteksta, poput aluminijuma i nerđajućeg čelika u uslovima varirajućih vrednosti.^[6]

Osobine

Platina, zlato i živa se mogu rastvoriti u carskoj vodi, visoko koncentrovanoj smeši hlorovodonične kiseline i azotne kiseline, dok iridijum ne biva rastvoren. Rastvorljivost srebra je ograničena formiranjem naslage srebro hlorida.^[7] Paladijum i srebro su, međutim, rastvorni u azotnoj kiselini. Rutenijum može da bude rastvoren u carskoj vodi samo kad je u prisustvu kiseonika, dok rodijum mora da bude u fino praškastom obliku. Niobijum i tantal su otporni na sve kiseline, uključujući carsku vodu.^[8]

Fizika

U fizici je definicija plemenitog metala najstroža. Zahteva se da -opsezi elektronske strukture budu popunjeni. Iz ove perspektive, samo su bakar, srebro i zlato plemeniti metali, jer su svi njihovi d-opsezi popunjeni i ne premašuju Fermijev nivo.^[9] Međutim, -hibridizirani opsezi u maloj meri premašuju Fermijev nivo. U slučaju platine, dva opsega prelaze Fermijev nivo, menjajući njeno hemijsko ponašanje tako da može da funkcioniše kao katalizator. Razlika u reaktivnosti lako se vidi tokom pripreme čistih metalnih površina u ultra-visokom vakuumu: površine „fizički definisanih” plemenitih metala (npr. zlata) lako se čiste i održavaju čistim tokom dužeg vremena, dok se one od platine ili paladijuma, na primer, prekrivaju ugljen-monoksidom vrlo brzo.^[10]

Elektrohemija

Metalni elementi, uključujući metaloide (metali koji se obično smatraju plemenitim su naznačeni zadebljanim slovima, predviđanja za superteške elemente su označene zakošenim slovima):^{[11][12][13][14]}

Element	Atomski broj	Grupa	Perioda	Reakcija	Potencijal	Elektronska konfiguracija
Kopernicijum	112	12	7	Cn2+ +	2,1
Rendgenijum	111	11	7	Rg3+ +	1,9
Darmštatijum	110	10	7	Ds2+ +	1,7
Zlato	79	11	6	Au3+ +	1,5
Astat	85	17	6	At+ +	1,0
Platina	78	10	6	PtO + 2 H+ + + H 2O	0,98
Paladijum	46	10	5	Pd2+ +	0,915
Flerovijum	114	14	7	Fl2+ +	0,9
Majtnerijum	109	9	7	Mt3+ +	0,8
Srebro	47	11	5	Ag+ +	0,7993
Živa	80	12	6	Hg2+ 2 +	0,7925
Selenijum	34	16	4	H 2SeO 3 + 4 H+ + + 3 H 2O	0,739
Iridijum	77	9	6	IrO 2 + 4 H+ + + 2 H 2O	0,73
Osmijum	76	8	6	OsO 2 + 4 H+ + + 2 H 2O	0,65
Polonijum	84	16	6	Po2+ +	0,6
Nihonijum	113	13	7	Nh+ +	0,6
Rodijum	45	9	5	Rh2+ +	0,60
Rutenijum	44	8	5	Ru3+ +	0,60
Telur	52	16	5	TeO 2 + 4 H+ + + 2 H 2O	0,57
Hasijum	108	8	7	Hs4+ +	0,4
Bakar	29	11	4	Cu2+ +	0,339
Bizmut	83	15	6	Bi3+ +	0,308
Renijum	75	7	6	ReO 2 + 4 H+ + + 2 H 2O	0,276
Tehnecijum	43	7	5	TcO 2 + 4 H+ + + 2 H 2O	0,272
Arsen	33	15	4	As 4O 6 + 12 H+ + + 6 H 2O	0,24
Antimon	51	15	5	Sb 2O 3 + 6 H+ + + 3 H 2O	0,147
Livermorijum	116	16	7	Lv2+ +	0,1
Borijum	107	7	7	Bh5+ +	0,1

Kolone grupa i perioda označavaju položaj elementa u periodnom sistemu, otuda i elektronsku konfiguraciju. Pojednostavljene reakcije, navedene u sledećoj koloni, takođe se mogu detaljno pročitati iz Purbeovih dijagrama razmatranog elementa u vodi. Konačno, kolona potencijal navodi električni potencijal elementa meren na standardnoj vodoničnoj elektrodi. Svi elementi koji nedostaju u ovoj tabeli, ili nisu metali, ili imaju negativan standardni potencijal.

Arsen, antimon i telur se smatraju metaloidima i stoga ne mogu biti plemeniti metali. Takođe, hemičari i metalurzi smatraju da bakar i bizmut nisu plemeniti metali, jer se lako oksidiraju zbog reakcije O
2 + 2 H
2O + 4⁻ ⇄ 4 OH−
₍₎ + 0,40 , što je moguće na vlažnom vazduhu.

Film srebra je posledica visoke osetljivosti na vodonik sulfid. Hemijski je patina izazvana napadom kiseonika u vlažnom vazduhu i dejstvom CO
2 nakon toga.^[8] S druge strane, ogledala koja su presvučena renijumom su, kako se navodi, vrlo izdržljiva,^[8] iako je poznato da renijum i tehnecijum polako potamne u vlažnoj atmosferi.^[15]

Očekuje se da će superteški elementi od hasijuma do livermorijuma biti „parcijalno veoma plemeniti metali”; hemijska ispitivanja hasijuma su utvrdila da se on ponaša poput njegovog lakšeg ekvivalenta osmijuma, a preliminarna ispitivanja nihonijuma i flerovijuma sugerišu plemenito ponašanje, mada to nije definitivno potvrđeno.^[16] Postoje indikacije da ponašanje kopernicijuma delom podseća i na njegov lakši ekvivalent živu i na plemeniti gas radon.^[17]

Vidi još

• Nakit
• Hemijski elemenat
• Prelazni metal