Richard Handl

48. Kadmium (Cd) <— 49. Indium (In) —> 50. Tenn (Sn)

https://sv.wikipedia.org/wiki/Indium
https://en.wikipedia.org/wiki/Indium

Generella egenskaper

Relativ atommassa: 114,818 u
Utseende: Silveraktigt grå

Fysikaliska egenskaper

Densitet (vid rumstemperatur): 7.31 g/cm³
Densitet (vid smältpunkten): 7.02 g/cm³
Aggregationstillstånd: Fast
Smältpunkt: 429,75 K (157 °C)
Kokpunkt: 2 345 K (2 080 °C)
Trippelpunkt: 429.7445 K, ​~1 kPa
Kritisk punkt:
Molvolym: 15,76 × 10^-6 m³/mol
Smältvärme: 3,263 kJ/mol
Ångbildningsvärme: 231,5 kJ/mol
Molär värmekapacitet: 26.74 J/(mol·K)

Atomära egenskaper

Atomradie: 155 (156) pm
Kovalent radie: 144 pm
van der Waalsradie: 193 pm

Elektronkonfiguration

Elektronkonfiguration: [Kr] 4d¹⁰ 5s² 5p¹
e⁻ per skal: 2,8,18,18,3

Kemiska egenskaper

Oxidationstillstånd: −5, −2, −1, +1, +2, +3
Oxider (basicitet): (amfoterisk)
Elektronegativitet (Paulingskalan): 1,78

Diverse

Kristallstruktur: tetragonal
Ljudhastighet: 1 215 m/s
Termisk expansion: 32.1 µm/(m⋅K) (at 25 °C)
Värmeledningsförmåga: 81.8 W/(m⋅K)
Elektrisk konduktivitet: 11,6×10⁶ A/(V × m)
Elektrisk resistivitet: 83.7 nΩ⋅m (at 20 °C)
Magnetism: Diamagnetisk
Magnetisk susceptibilitet: −64.0×10⁻⁶ cm³/mol (298 K)
Youngs modul: 11 GPa
Mohs hårdhet: 1,2
Brinells hårdhet: 8.8–10.0 MPa

Identifikation

CAS-nummer: 7440-74-6

Historia

Namnursprung:
Upptäckt: Ferdinand Reich and Hieronymous Theodor Richter (1863)
Första isolation: Hieronymous Theodor Richter (1864)

Isotoper

Iso­top	Förekomst	Halveringstid (t1/2)	Sönderfall	Sönderfallsprodukt
111In	{syn}	2.8 d	ε	111Cd
113In	4.28%	Stabil
115In	95.72%	4.41×1014 y	β−	115Sn

https://en.wikipedia.org/wiki/Isotopes_of_indium

---

Indium

Indium är ett mjukt metalliskt grundämne som bland annat används i elektronik, till exempel i bildskärmar.

Historik

Indium upptäcktes på spektroskopisk väg 1863 av de tyska kemisterna Ferdinand Reich och Theodor Richter i zinkblände från Freiberg i Sachsen och visades offentligt första gången i form av en halvkilosklump vid världsutställningen 1867. De undersökte egentligen talliumhalten i mineraler från Freiberg, men fann istället för talliums karakteristiska gröna linje en blå linje. Namnet kommer av ordet indigo, och syftar på den karakteristiska linjen i indiums spektrum.

Egenskaper

Indium är en silvervit, mjuk och formbar metall som är mjukare än bly och färgar av sig på papper. Den är lättsmält och i smält form väter indium en glasyta. Föreningar av metallen är till skillnad från föreningar av det närbesläktade grundämnet tallium, inte giftiga.

Metallen är beständig i luft, smidig och kan lätt skäras med kniv.

Framställning

Indium framställs ur koncentrat av zinkmalm, vilken efter rostning behandlas med svavelsyra varefter metallen utskiljs elektrolytiskt. Halten av indium i jordskorpan är ca 0,25 ppm.

Användning

Indium används i vissa legeringar, i blyfria lödlod, till vakuumförpackningar och tidigare även i lager i flygplansmotorer. Några indiumföreningar, t. ex. InAs, är halvledande och används inom elektroniken. Indiumgalliumaluminiumfosfid används i laserdioder.

H-fraser	H372, H411
P-fraser	P261, P274, P304 + P340, P314, P501

47. Silver (Ag) <— 48. Kadmium (Cd) —> 49. Indium (In)

https://sv.wikipedia.org/wiki/Kadmium
https://en.wikipedia.org/wiki/Cadmium

Generella egenskaper

Relativ atommassa: 112,411 u
Utseende: Silvergrå

Fysikaliska egenskaper

Densitet (vid rumstemperatur): 8.65 g/cm³
Densitet (vid smältpunkten): 7.996 g/cm³
Aggregationstillstånd: Fast
Smältpunkt: 594,22 K (321,07 °C)
Kokpunkt: 1 040 K (767 °C)
Molvolym: 13,00 × 10^-6 m³/mol
Smältvärme: 6,192 kJ/mol
Ångbildningsvärme: 100 kJ/mol
Molär värmekapacitet: 26.020 J/(mol·K)

Atomära egenskaper

Atomradie: 155 (161) pm
Kovalent radie: 148 pm
van der Waalsradie: 158 pm

Elektronkonfiguration

Elektronkonfiguration: [Kr] 4d¹⁰ 5s²
e⁻ per skal: 2, 8, 18, 18, 2

Kemiska egenskaper

Oxidationstillstånd: −2, +1, +2
Oxider (basicitet): Svag bas
Elektronegativitet (Paulingskalan): 1,69

Diverse

Kristallstruktur: hexagonal
Ljudhastighet: 2 310 m/s
Termisk expansion: 30.8 µm/(m⋅K) (at 25 °C)
Värmeledningsförmåga: 96.6 W/(m⋅K)
Elektrisk konduktivitet: 13,8 × 10⁶ A/(V × m)
Elektrisk resistivitet: 72.7 nΩ⋅m (at 22 °C)
Magnetism: Diamagnetisk
Magnetisk susceptibilitet: −19.8×10⁻⁶ cm³/mol
Youngs modul: 50 GPa
Skjuvmodul: 19 GPa
Kompressionsmodul:
Bulks modul: 42 GPa
Poissons konstant: 0,30
Mohs hårdhet: 2
Brinells hårdhet: 203–220 MPa

Identifikation

CAS-nummer: 7440-43-9

Historia

Första isolation: Karl Samuel Leberecht Hermann and Friedrich Stromeyer (1817)

Isotoper

Iso­top	Förekomst	Halveringstid (t1/2)	Sönderfall	Sönderfallsprodukt
106Cd	1.25%	Stabil
107Cd	{syn}	6.5 h	ε	107Ag
108Cd	0.89%	Stabil
109Cd	{syn}	462.6 d	ε	109Ag
110Cd	12.47%	Stabil
111Cd	12.80%	Stabil
112Cd	24.11%	Stabil
113Cd	12.23%	7.7×1015 y	β−	113In
113mCd	{syn}	14.1 y	β− IT	113In 113Cd
114Cd	28.75%	Stabil
115Cd	{syn}	53.46 h	β−	115In
116Cd	7.51%	3.1×1019 y	β−β−	116Sn

https://en.wikipedia.org/wiki/Isotopes_of_cadmium

---

Kadmium

Kadmium, (latinskt namn: Cadmium) Cd, är ett relativt ovanligt metalliskt grundämne som räknas som en tungmetall. I periodiska systemet tillhör kadmium grupp tolv, samma grupp som zink och kvicksilver. I jordskorpan är grundämnet tämligen ovanligt, och förekommer då främst tillsammans med zink.

Historia

Kadmium upptäcktes av tysken Friedrich Stromeyer år 1817 som en förorening i zinkkarbonat, vilket vid upphettning gav en gulfärgad oxid till skillnad från ren zinkoxid som är vit efter avsvalning, samt oberoende av honom av den tyske kemisten Karl Samuel Leberecht Hermann. Namnet kommer från kadmeia, det antika namnet på zinkkarbonat. Stromeyer var även den förste att framställa metalliskt kadmium.

Biologisk betydelse

Kadmium liknar zink och tar dess plats i enzymer där atomen är fäst med svavelbindningar och har kontakt med substratet. Detta innebär att enzymet inte fungerar, och kadmium är därför giftigt för alla flercelliga organismer. Vissa kiselalger som lever i en miljö med mycket låga halter zink har dock anpassat sitt karbanhydras så att kadmium kan ersätta zink.

Den vanligaste upptagningsvägen för människor är genom födan; i Sverige är det genomsnittliga intaget cirka 0,07 mg per vecka och person. Världshälsoorganisationen (WHO) har som riktvärde att kadmium i föda hos vuxna inte bör överskrida 0,5 mg/vecka. I den mänskliga kroppen lagras det mesta kadmiumet i lever och njure där det oskadliggörs av ett speciellt protein (metallotionein). Kroppen utsöndrar kadmium mycket sakta genom urinen och halveringstiden är cirka 10 år. Det är när tillförseln av kadmium är större än vad kroppen kan binda som det börjar bli problem som bland annat kan leda till njurskador och skelettdeformationer. Gränsen för när skadorna börjar uppstå ligger på omkring 200 µg kadmium per gram njure, vilket kan jämföras med 30–40 µg som är den genomsnittliga mängden hos den svenska befolkningen. Rökare har i regel högre halter av kadmium i kroppen. Kadmium överförs inte från moder till foster.

Studier har visat att absorptionen av kadmium är dålig från tarmen och att det mesta avgår med avföringen. Dock kan kadmiumabsorptionen bero på järndepåerna. Studier av Berglund et al, 1994 och Åkesson, 2000, har visat att små till tomma järndepåer (serum-ferritin mindre än 30 mikrogram/L) ökar upptaget av kadmium. Kadmium har hög affinitet till DMT1 (transportprotein för bland annat järn, från tarmen till blodbanan), då detta transportprotein blir uppreglerat vid järnbrist. Även har man sett könsskillnader i kadmiumupptaget då kvinnor innan menopausen har en högre absorptionsgrad på grund av menstruationen.

Framställning

Kadmium framställs huvudsakligen som en biprodukt vid zinkframställningen. Kadmium förekommer främst i mineralet zinkblände där koncentrationen ligger mellan 0,05 % och 0,8 %. Egentliga kadmiummineral såsom greenockit (CdS) och otavit (CdCO₃) är sällsynta. Världsproduktionen av kadmium ökade kraftigt från 1940-talet fram till slutet av 1970-talet, då mängden stagnerade. Mellan 1993–97 var den genomsnittliga konsumtionen 17 800 ton/år, varav Sverige svarade för 1,6 %.

Användningsområden

Kadmium har haft många användningsområden, bland annat har det använts till färgpigment till exempel gulare färger, ytbehandling, stabilisator i plaster och till nickel-kadmiumackumulatorer (”uppladdningsbara batterier”). I Sverige förbjöds användningen av kadmium i stabilisatorer för plaster år 1982, vilket i praktiken kom att inbegripa olika färgämnen och ytbehandlingsmedel. Kadmiumutsläppen har minskat kontinuerligt sedan förbudet; exempelvis släpptes 25 ton ut i form av luftföroreningar från svenska källor år 1970, att jämföra med 1988 då utsläppen var nere i 2,5 ton. Till vatten var utsläppet 1985 2,5 ton. Detta utsläpp har främst sitt ursprung i gruvor och metallverk.

H-fraser	H330, H341, H350, H361fd, H372, H410
P-fraser	P201, P260, P273, P304 + P340 + P310, P308 + P313, P403 + P233

46. Palladium (Pd) <— 47. Silver (Ag) —> 48. Kadmium (Cd)

https://sv.wikipedia.org/wiki/Silver
https://en.wikipedia.org/wiki/Silver

Generella egenskaper

Relativ atommassa: 107,8682 u
Utseende: Glimrande vit metall

Fysikaliska egenskaper

Densitet (vid rumstemperatur): 10.49 g/cm³
Densitet (vid smältpunkten): 9.320 g/cm³
Aggregationstillstånd: Fast
Smältpunkt: 1 234,93 K (961,78 °C)
Kokpunkt: 2 435 K (2 162 °C)
Molvolym: 10,72 × 10^-6 m³/mol
Smältvärme: 11,3 kJ/mol
Ångbildningsvärme: 250,58 kJ/mol
Molär värmekapacitet: −19.5×10⁻⁶ cm³/mol (296 K)

Atomära egenskaper

Atomradie: 160 (165) pm
Kovalent radie: 153 pm
van der Waalsradie: 172 pm

Elektronkonfiguration

Elektronkonfiguration: [Kr] 4d¹⁰ 5s¹
e⁻ per skal: 2, 8, 18, 18, 1

Kemiska egenskaper

Oxidationstillstånd: −2, −1, +1, +2, +3
Oxider (basicitet): (amfoterisk)
Elektronegativitet (Paulingskalan): 1,93

Diverse

Kristallstruktur:face-centred cubic (fcc)
Ljudhastighet: 2680 m/s (at r.t.)
Termisk expansion: 18.9 µm/(m⋅K) (at 25 °C)
Värmeledningsförmåga: 429 W/(m⋅K)
Elektrisk konduktivitet:
Elektrisk resistivitet: 15.87 nΩ⋅m (at 20 °C)
Magnetism: Diamagnetisk
Youngs modul: 83 GPa
Skjuvmodul: 30 GPa
Bulks modul: 100 GPa
Poissons konstant: 0.37
Mohs hårdhet: 2,5
Vickers hårdhet: 251 MPa
Brinells hårdhet: 206–250 MPa

Identifikation

CAS-nummer: 7440-22-4

Historia

Namnursprung: Ag från argentum på latin
Upptäckt: Kännt en mer än 5000 år sen

Isotoper

Iso­tope	Abun­dance	Half-life (t1/2)	Decay mode	Pro­duct
105Ag	{syn}	41.2 d	ε γ	105Pd
106mAg	{syn}	8.28 d	ε γ	106Pd
107Ag	51.839%	Stabil
108mAg	{syn}	418 y	ε IT γ	108Pd 108Ag
109Ag	48.161%	Stabil
110mAg	{syn}	249.95 d	β− γ	110Cd
111Ag	{syn}	7.45 d	β− γ	111Cd

https://en.wikipedia.org/wiki/Isotopes_of_silver

---

Silver

Silver är ett metalliskt grundämne som tillhör gruppen ädelmetaller och gruppen myntmetaller. Dess kemiska tecken är Ag, från latinets argentum.

Metallen används ofta till smycken. Det används också som elektrisk ledare där mycket höga krav på låg resistans krävs, exempelvis till inneslutning av supraledande material i de största elektromagneterna. Tanken är att om kylningen av supraledaren fallerar så att supraledningen upphör, så ska de mycket stora strömmar det är frågan om kunna gå genom silvret istället utan att ge så höga temperaturer att ledarna smälter. Detta eftersom silver har den lägsta resistansen av alla icke-supraledande ämnen vid tänkbara temperaturer. Silver har också en mycket hög värmeledningsförmåga.

Silver är godkänt som färgämne i livsmedel, med E-nummer E 174.

Silver är idag (4 december 2021) värt cirka 6,63 kr/g, eller 22,55 $/oz. En oz (troy ounce), som ädelmetaller ofta mäts i, är 31,103 476 8 g.

Användningsområden

Silver har många användningsområden, bland annat för smycken, där det är ett av de vanligaste materialen. Den finaste silverkvalitén i smycken och konstföremål kallas sterlingsilver och består av 92,5 % silver och resten koppar och andra metaller, vilket deklareras genom instämpling av talet 925.

Gränsen för att få kallas silver ligger enligt internationell norm vid silverhalten 83 % eller 830/1000, vilket deklareras genom instämpling av talet 830. Enligt äldre svenska bestämmelser räknade man i sexton-delar, varvid gränsen lagfästes till 13¹/₄ lod, vilket i decimalbråk är ≈82,8 %, det vill säga praktiskt taget detsamma som halten 830.

I andra länder har dock lägre silverhalt tidigare tolererats, och 12-lödigt silver (75 % silverhalt) var vanligt i många länder.

Cirka 44 % av allt silver användes förr inom fotoindustrin, och hade sin största användning 1999 med 8304,6 ton. Denna siffra har dock minskat med införandet av digitala kameror, och var 2007 snarare 14 %. Silver används även i lödmaterial, mynt, elektriska kontakter och i högkapacitetsbatterier. Silverklorid är genomskinligt och används ibland som glascement. Inom sjukvården används silver som antibakteriellt medel, bland annat i vissa förband och uretrakatetrar.

En silvertacka är ett stycke silver som kan vara gjuten eller pressad. Värdet på en silvertacka är beroende av dess vikt. Det vanligaste förekommande viktmåttet är troy uns. En silvertacka kan variera i vikt från 1 troy uns (31,1 gram) till 1000 troy uns (31,1 kg).

Historia

Silver har överallt i världen uppträtt senare än guld och koppar, och var ännu under bronsåldern ganska sällsynt. I Egypten var silver ursprungligen mer värdefullt än guld. I Spanien upptäcktes silvergruvor mycket tidigt, och man känner till silversmycken (diadem) från Spaniens kopparålder. Även i Östern fanns silvergruvor vid bronsålderns början. En silvernål är hittad i en kopparåldersgrav vid Karkemisch nära Eufrat, och Heinrich Schliemann upptäckte i andra staden vid Troja-Hisarlik vaser och göten av silver. Från första hälften av 1000-talet f.Kr. härstammar en dolk och några spjutspetsar av silver som funnits vid Borodino i Bessarabien. Ända uppe i Schlesien har enstaka silverfynd från tidig bronsålder gjorts. Även i Italien kom silver i form av smyckenålar till användning under kopparåldern (Remedellokulturen).

Silvret började dock användas i större utsträckning först under järnåldern. På grekiskt område användes det först till mynt, på 600-talet f.Kr. Även kelterna, särskilt de vid Donau, präglade silvermynt. Romarna började först på 100-talet f.Kr. använda silver i större utsträckning, till silverkärl och dylikt. Inflyttade grekiska konsthantverkare utövade ett betydande inflytande på silverarbetenas gestaltning. Märkliga romerska silverarbeten är de från Boscoreale och Hildesheim (första århundradet f.Kr.).

I Norden kom silvret i bruk under första århundradet e.Kr. Endast en i Sverige funnen svärdsdoppsko är något äldre. Mycket silver kom till de nordiska länderna under 100- och 200-talen e.Kr. i form av romerska mynt, så kallade denarer. Under folkvandringstiden blev silvret mindre vanligt, men under vikingatiden inkom det i stora mängder till de skandinaviska länderna, dels i form av arabiska mynt och smycken, dels som mynt från Tyskland och England, så kallad danagäld. Talrika smycken av silver tillverkades i de nordiska länderna, och synnerligen högt stod silverfiligrantekniken.

Värde i förhållande till guld

I äldsta tider hölls silvret på grund av sin sällsynthet i lika högt värde som guldet, och i en del egyptiska och assyriska inskrifter nämns det till och med framför detta. Men i samma mån tillgången på silver ökade sjönk även dess pris. Genom hela den senare delen av forntiden kan man följa växlingarna i guldets och silvrets inbördes bytesvärde allt eftersom nya fyndorter för det ena eller andra hittades. Efter upptäckten och bearbetningen av de stora silverfyndigheterna i Amerika i slutet av 1400-talet och början av 1500-talet sjönk silvrets värde våldsamt. Mellan 1650 och 1870 var silverpriset i förhållande till guld ganska konstant omkring 1:15,5, men under decennierna kring sekelskiftet 1900 sjönk det till omkring 1:39.

45. Rodium (Rh) <— 46. Palladium (Pd) —> 47. Silver (Ag)

https://sv.wikipedia.org/wiki/Palladium
https://en.wikipedia.org/wiki/Palladium

Generella egenskaper

Relativ atommassa: 106,42 u
Utseende: Silvrigt vit metallisk

Fysikaliska egenskaper

Densitet (vid rumstemperatur): 12.023 g/cm³
Densitet (vid smältpunkten): 10.38 g/cm³
Aggregationstillstånd: Fast
Smältpunkt: 1 828,05 K (1 554,90 °C)
Kokpunkt: 3 236 K (2 963 °C)
Molvolym: 8,56 × 10^-6 m³/mol
Smältvärme: 17,6 kJ/mol
Ångbildningsvärme: 357 kJ/mol
Molär värmekapacitet: 25.98 J/(mol·K)

Atomära egenskaper

Atomradie: 140 (169) pm
Kovalent radie: 131 pm
van der Waalsradie: 136 pm

Elektronkonfiguration

Elektronkonfiguration: [Kr] 4d¹⁰
e⁻ per skal: 2, 8, 18, 18, 0

Kemiska egenskaper

Oxidationstillstånd: 0, +1, +2, +3, +4
Oxider (basicitet): Mild bas
Elektronegativitet (Paulingskalan): 2,20
Elektronegativitet (Allenskalan):

Diverse

Kristallstruktur: kubisk tätpackning (ccp)
Ljudhastighet: 3 070 m/s
Termisk expansion:
Värmeledningsförmåga:
Elektrisk konduktivitet: 9,5 × 10⁶ A/(V × m)
Elektrisk resistivitet:
Magnetism: Paramagnetisk
Magnetisk susceptibilitet: +567,4×10⁻⁶ cm³/mol (288 K)
Youngs modul: 121 GPa
Skjuvmodul: 44 GPa
Bulks modul: 180 GPa
Poissons konstant: 0.39
Mohs hårdhet: 4,75
Vickers hårdhet: 400–600 MPa
Brinells hårdhet: 7440-05-3

Identifikation

CAS-nummer: 7440-05-3

Historia

Namnursprung: Efter asteroiden Palla, vilket kommer från Pallas Athena.
Upptäckt och första isolation: William Hyde Wollaston (1802)

Isotoper

Iso­top	Förekomst	Halveringstid (t1/2)	Sönderfall	Sönderfallsprodukt
100Pd	syn	3.63 d	ε γ	100Rh
102Pd	1.02%	Stabil
103Pd	{syn}	16.991 d	ε	103Rh
104Pd	11.14%	Stabil
105Pd	22.33%	Stabil
106Pd	27.33%	Stabil
107Pd	Spår	6.5×106 y	β−	107Ag
108Pd	26.46%	Stabil
110Pd	11.72%	Stabil

https://en.wikipedia.org/wiki/Isotopes_of_palladium

Palladium

Palladium är ett metalliskt grundämne som tillhör gruppen lätta platinametaller. Det upptäcktes 1803 av William Hyde Wollaston och uppkallades efter den 1802 upptäckta asteroiden Pallas.

Egenskaper

Palladium är mycket korrosionsbeständigt och räknas kemiskt som en ädelmetall. Den är en silvervit och utomordentligt smidbar metall. Den angrips inte av luft eller svavelväte men löses av salpetersyra och svavelsyra.

Vid rumstemperatur kan metallen i kompakt form lösa 900 gånger sin egen volym vätgas och i kolloidal form 3 000 gånger. Det upplösta vätet är synnerligen reaktivt (atomärt), och finfördelad palladium utgör därigenom en effektiv katalysator för hydrering.

Organiska föreningar

Palladiumorganiska föreningar är komplex, bildade ur oorganiska palladiumföreningar och omättade organiska ämnen. De är i allmänhet instabila och vid deras sönderfall bildas ofta andra ämnen än utgångsmaterialen. Oorganiska palladiumföreningar katalyserar på så sätt vissa reaktioner inom organisk kemi.

Förekomst

I naturen förekommer palladium i gedigen form med andra platinametaller i flodsandavlagringar i bland annat Brasilien och Ryssland.

Användning

Enligt en svensk lag från 1999 stadgas att man kan få tillstånd att sälja arbeten av palladium som ädelmetallarbeten. I legering med guld, platina eller silver används palladium till smycken, tandfyllningar samt inom elektronik och för katalysatorer.

H-fraser	H228
P-fraser	P210

44. Rutenium (Ru) <— 45. Rodium (Rh) —> 46. Palladium (Pd)

https://sv.wikipedia.org/wiki/Rodium
https://en.wikipedia.org/wiki/Rhodium

Generella egenskaper

Relativ atommassa: 102,90550 u
Utseende: Silvrigt vit metallisk

Fysikaliska egenskaper

Densitet (vid rumstemperatur): 12.41 g/cm³
Densitet (vid smältpunkten): 10.7 g/cm³
Aggregationstillstånd: Fast
Smältpunkt: 2 237 K (1 964 °C)
Kokpunkt: 3 968 K (3 695 °C)
Trippelpunkt:
Kritisk punkt:
Molvolym: 8,28 × 10^-6 m³/mol
Smältvärme: 21,5 kJ/mol
Ångbildningsvärme: 493 kJ/mol
Molär värmekapacitet: 24.98 J/(mol·K)

Atomära egenskaper

Atomradie: 135 (173) pm
Kovalent radie: 135 pm
van der Waalsradie:
Elektronaffinitet:
Arbetsfunktion:

Elektronkonfiguration

Elektronkonfiguration: [Kr] 4d⁸ 5s¹
e⁻ per skal: 2, 8, 18, 16, 1

Kemiska egenskaper

Oxidationstillstånd: −3, −1, 0, +1, +2, +3, +4, +5, +6
Oxider (basicitet): (amfoterisk)
Elektronegativitet (Paulingskalan): 2.28
Elektronegativitet (Allenskalan):
Normalpotential:

Diverse

Kristallstruktur: face-centered cubic (fcc)
Ljudhastighet: 4700 m/s (at 20 °C)
Termisk expansion: 8.2 µm/(m⋅K) (at 25 °C)
Värmeledningsförmåga: 150 W/(m⋅K)
Elektrisk konduktivitet: 21,1 × 10⁶ A/(V × m)
Elektrisk resistivitet: 43.3 nΩ⋅m (at 0 °C)
Magnetism: Paramagnetisk
Magnetisk susceptibilitet:
Youngs modul: 380 GPa
Skjuvmodul: 150 GPa
Bulks modul: 275 GPa
Poissons konstant: 0.26
Mohs hårdhet: 6
Vickers hårdhet: 1100–8000 MPa
Brinells hårdhet: 980–1350 MPa

Identifikation

CAS-nummer: 7440-16-6

Isotoper

Iso­tope	Abun­dance	Halveringstid (t1/2)	Sönderfall	Sönderfallsprodukt
99Rh	{syn}	16.1 d	ε γ	99Ru
101mRh	{syn}	4.34 d	ε IT γ	101Ru 101Rh
101Rh	{syn}	3.3 y	ε γ	101Ru
102mRh	{syn}	3.7 y	ε γ	102Ru
102Rh	{syn}	207 d	ε β+ β−	102Ru 102Ru β− 102Pd
103Rh	100%	stable
105Rh	{syn}	35.36 h	β− γ	105Pd

https://en.wikipedia.org/wiki/Isotopes_of_rhodium

---

Rodium

Rodium är ett sällsynt metalliskt grundämne som tillhör gruppen lätta platinametaller.

Historia

Rodium upptäcktes av engelsmannen William Hyde Wollaston år 1803 i råplatina. Rodium har fått sitt namn efter sina röda saltlösningar (grek. Rhodos, ros).

Egenskaper

Rodium är en silvervit, mycket hård metall. Den är olöslig i alla syror, men löslig i smält kaliumvätesulfat. Vid rödglödgning reagerar den långsamt med syre, klor eller brom, men ej med fluor, till trihalider.

Metallen är ett av de dyraste grundämnena som finns, med ett pris på 70 USD per gram (under 2010). Under 2008 låg priset på 353 USD per gram.

Förekomst och framställning

Rodium är ett av de mest sällsynta grundämnena och förekommer endast med ca 0,0001 ppm i naturen tillsammans med andra platinametaller, guld eller silver. Metallen kan framställas genom reduktion av [Rh(NH₃) ₅Cl]Cl₂ eller Na₃RhCl₆ med vätgas.

Användning

Rodium används i katalytiska avgasrenare, samt tack vare sin stora hårdhet och extremt reflekterande yta också som exklusiv smyckesplätering kallad rodiering. Hårdheten och ämnets goda elektriska ledningsförmåga gör att rodium också används vid plätering inom elektronik.

Wilkinsons katalysator används inom organisk syntes vid katalytisk hydrogenering.

H-fraser	H228
P-fraser	P210

43. Teknetium (Tc) <— 44. Rutenium (Ru) —> 45. Rodium (Rh)

https://sv.wikipedia.org/wiki/Rutenium
https://en.wikipedia.org/wiki/Ruthenium

Generella egenskaper

Relativ atommassa: 101.07 u
Utseende: Silvrig metallisk

Fysikaliska egenskaper

Densitet (vid rumstemperatur): 12.45 g/cm³
Densitet (vid smältpunkten): 10.65 g/cm³
Aggregationstillstånd: Fast
Smältpunkt: 2 607 K (2 334 °C)
Kokpunkt: 4 423 K (4 150 °C)
Molvolym: 8,17 × 10^-6 m³/mol
Smältvärme: 24 kJ/mol
Ångbildningsvärme: 595 kJ/mol
Molär värmekapacitet: 24.06 J/(mol·K)

Atomära egenskaper

Atomradie: 130 (178) pm
Kovalent radie: 126 pm

Elektronkonfiguration

Elektronkonfiguration: [Kr] 4d⁷ 5s¹
e⁻ per skal: 2, 8, 18, 15, 1

Kemiska egenskaper

Oxidationstillstånd: −4, −2, 0, +1, +2, +3, +4, +5, +6, +7, +8
Oxider (basicitet): (svag syra)
Elektronegativitet (Paulingskalan): 2,2

Diverse

Kristallstruktur: Hexagonal
Ljudhastighet: 5 970 m/s
Värmeledningsförmåga: 117 W/(m⋅K)
Elektrisk konduktivitet: 13,7×10⁶ A/(V × m)
Elektrisk resistivitet: 71 nΩ⋅m (at 0 °C)
Magnetism: Paramagnetisk
Magnetisk susceptibilitet: +39×10⁻⁶ cm³/mol (298 K)
Youngs modul: 447 GPa
Skjuvmodul: 173 GPa
Kompressionsmodul:
Bulks modul: 220 GPa
Poissons konstant: 0.30
Mohs hårdhet: 6,5
Brinells hårdhet: 2160 MPa

Identifikation

CAS-nummer: 7440-18-8

Isotoper

Iso­top	Förekomst	Halveringstid (t1/2)	Sönderfall	Sönderfallsprodukt
96Ru	5.54%	Stabil
97Ru	{syn}	2.9 d	ε γ	97Tc
98Ru	1.87%	Stabil
99Ru	12.76%	Stabil
100Ru	12.60%	Stabil
101Ru	17.06%	Stabil
102Ru	31.55%	Stabil
103Ru	{syn}	39.26 d	β− γ	103Rh
104Ru	18.62%	Stabil
106Ru	{syn}	373.59 d	β−	106Rh

https://en.wikipedia.org/wiki/Isotopes_of_ruthenium

---

Rutenium

Rutenium är ett metallisktgrundämne som tillhör gruppen lätta platinametaller med kemiskt tecken. Ru och atomnummer 44. Rutenium är även en restprodukt från fissioneraduran-235.

Historia

Rutenium upptäcktes av den ryske kemisten Karl Ernst Claus 1844 och var den sjätte och sista av platinametallerna som upptäckts. Namnet rutenium kommer från nylatinets Ruthenia (Rutenien).

Förekomst och framställning

Rutenium förekommer endast med ca 0,004 ppm i naturen och tillsammans med andra platinametaller, t. ex. som legering med iridium. Det kan framställas ur anodslam, en biprodukt vid rening av råkoppar.

Separationen från andra metaller sker genom destillation av rutenium(VIII)oxid och metallen utvinns genom reduktion av (NH₄)₃RuCl₆ med vätgas.

Ca 12 ton rutenium produceras varje år med en beräknad total tillgång av 5 000 ton i världen.

Användning

Rutenium används inom kemisk industri, t. ex. som katalysator vid syntes av långkedjiga kolväten och inom elektronikindustrin till hårda kontaktlegeringar. Vidare används rutenium till smycken, pennspetsar, glödtrådar och keramikglasyrer. Rutenium är också en viktig komponent i Grätzel-celler, en typ av solcell.

H-fraser	H228
P-fraser	P210

42. Molybden (Mo) <— 43. Teknetium (Tc) —> 44. Rutenium (Ru)

https://sv.wikipedia.org/wiki/Teknetium
https://en.wikipedia.org/wiki/Technetium

Generella egenskaper

Relativ atommassa: 98,9063 u
Utseende: Metalliskt silvergrå

Fysikaliska egenskaper

Densitet (vid rumstemperatur): 11 g/cm³
Aggregationstillstånd: Fast
Smältpunkt: 2 430 K (2 157 °C)
Kokpunkt: 4 538 K (4 265 °C)
Molvolym: 8,63 × 10^-6 m³/mol
Smältvärme: 24 kJ/mol
Ångbildningsvärme: 660 kJ/mol
Molär värmekapacitet: 24.27 J/(mol·K)

Atomära egenskaper

Atomradie: 135 (183) pm
Kovalent radie: 156 pm

Elektronkonfiguration

Elektronkonfiguration: [Kr] 4d⁵ 5s²
e⁻ per skal: 2, 8, 18, 13, 2

Kemiska egenskaper

Oxidationstillstånd: −3, −1, 0, +1, +2, +3, +4, +5, +6, +7
Oxider (basicitet): (stark syra)

Diverse

Kristallstruktur: Hexagonal
Ljudhastighet: 16 200 m/s
Termisk expansion: 7.1 µm/(m⋅K) (at r.t.)
Värmeledningsförmåga: 50,6 W/(m⋅K)
Elektrisk konduktivitet: 6,7 10⁶ A/(V × m)
Elektrisk resistivitet: 200 nΩ⋅m (at 20 °C)
Magnetism: Paramagnetisk
Magnetisk susceptibilitet: +270.0×10⁻⁶ cm³/mol (298 K)

Identifikation

CAS-nummer: 7440-26-8

Historia

Förutsägelse: Dmitri Mendeleev (1871)
Upptäckt och första isolation: Emilio Segrè and Carlo Perrier (1937)

Isotoper

Iso­top	Förekomst	Halveringstid (t1/2)	Sönderfall	Sönderfallsprodukt
95mTc	{syn}	61 d	ε γ IT	95Mo 95Tc
96Tc	{syn}	4.3 d	ε γ	96Mo
97Tc	{syn}	4.21×106 y	ε	97Mo
97mTc	{syn}	91 d	IT	97Tc
98Tc	{syn}	4.2×106 y	β− γ	98Ru
99Tc	Spår	2.111×105 y	β−	99Ru
99mTc	{syn}	6.01 h	IT γ	99Tc

https://en.wikipedia.org/wiki/Isotopes_of_technetium

---

Teknetium

Teknetium är ett radioaktivt metalliskt grundämne, som saknar stabila isotoper.

Historia

Dmitrij Mendelejevs periodiska system av år 1869 och Henry Moseleys av år 1913 förutspådde ett grundämne med atomnummer 43, men trots ihärdiga försök att finna ett sådant lyckades man under lång tid inte hitta det. Flera forskare trodde sig ha hittat det, och namn som ilmenium, davyum, nipponium (Np) och moseleyum (Ms) förekom som namnförslag på vad som troddes vara det nyupptäckta grundämnet. Tacke, Walter Noddack och Otto Berg med hjälp av röntgenspektrografi av ett stycke columbit 1925 lyckades påvisa grundämnet Rhenium hävdade upptäckarna att de även lyckats spåra grundämnet 43 i proverna och gav grundämnet namnet masurium (Ma) efter Masurien. Resultaten kunde dock aldrig verifieras.

1936 bestrålade Ernest Lawrence ett stycke molybdenfolie med deutroner i en cyklotron, vilket han 1937 skänkte till Emilio Segrè, som tillsammans med Carlo Perrier analyserade provet och då kunde påvisa grundämne 43. De föreslog 1947 namnet Teknetium, ett namn som 1949 godkändes av IUPAC. 1946 lyckades man första gången framställa vägbara mängder av teknetium vid Oak Ridge National Laboratory i Tennessee, och 1952 lyckades man för första gången framställa teknetium ur kärnbränsle. Det var det första helt syntetiska grundämnet (grek. technos, konstgjord).

Egenskaper

Isotopen ⁹⁸Tc har den längsta halveringstiden på 4,2 miljoner år. Teknetium är en av spaltprodukterna vid klyvning av uran, och utmärker sig för att vara det lättaste grundämne som helt saknar stabila isotoper. Teknetium bildas naturligt, dock i ytterst små mängder, vid spontan fission i uranmalm.

Framställning och användning

Teknetium har i sin metastabila form (⁹⁹Tc^m) medicinsk tillämpning inom nuklearmedicinsk diagnostik. Denna isotop har en halveringstid på cirka 6 timmar, och framställs från molybden-99 (från höganrikat uran) i teknetium-99m-generatorer. Det förekommer även en mindre produktion av teknetium-99m genom aktivering av molybden-98.

Metallen kan framställas genom reduktion av ammoniumperteknat eller teknetium(VII)sulfid med vätgas.

41. Niob (Nb) <— 42. Molybden (Mo) —> 43. Teknetium (Tc)

https://sv.wikipedia.org/wiki/Molybden
https://en.wikipedia.org/wiki/Molybdenum

Generella egenskaper

Relativ atommassa: 95,94 u
Utseende: Grå metallisk

Fysikaliska egenskaper

Densitet (vid rumstemperatur): 10.28 g/cm³
Densitet (vid smältpunkten): 9.33 g/cm³
Aggregationstillstånd: Fast
Smältpunkt: 2 896 K (2 623 °C)
Kokpunkt: 4 912 K (4 639 °C)
Trippelpunkt:
Kritisk punkt:
Molvolym: 9,38 × 10^-6 m³/mol
Smältvärme: 32 kJ/mol
Ångbildningsvärme: 598 kJ/mol
Molär värmekapacitet: 24.06 J/(mol·K)

Atomära egenskaper

Atomradie: 145 pm
Kovalent radie: 145 pm
van der Waalsradie:
Elektronaffinitet:
Arbetsfunktion:

Elektronkonfiguration

Elektronkonfiguration: [Kr] 4d⁵ 5s¹
e⁻ per skal: 2, 8, 18, 13, 1

Kemiska egenskaper

Oxidationstillstånd: −4, −2, −1, 0, +1, +2, +3, +4, +5, +6
Oxider (basicitet): (stark syra)
Elektronegativitet (Paulingskalan): 2.16

Diverse

Kristallstruktur: kubisk rymdcentrerad tätpackning (bcc)
Ljudhastighet: 5400 m/s
Termisk expansion: 4.8 µm/(m⋅K) (at 25 °C)
Värmeledningsförmåga: 138 W/(m⋅K)
Elektrisk konduktivitet: 18,7×10⁶ A/(V × m)
Elektrisk resistivitet: 53,4 nΩ⋅m (at 20 °C)
Magnetism: Paramagnetisk
Magnetisk susceptibilitet: +89.0×10⁻⁶ cm³/mol (298 K)
Youngs modul: 329 GPa
Skjuvmodul: 126 GPa
Bulks modul: 230 GPa
Poissons konstant: 0.31
Mohs hårdhet: 5,5
Vickers hårdhet: 1400–2740 MPa
Brinells hårdhet: 1370–2500 MPa

Identifikation

CAS-nummer: 7439-98-7

Historia

Upptäckt: Carl Wilhelm Scheele (1778)
Första isolation: Peter Jacob Hjelm (1781)

Isotoper

Iso­top	Förekomst	Halveringstid (t1/2)	Sönderfall	Sönderfallsprodukt
92Mo	14.65%	Stabil
93Mo	{syn}	4×103 y	ε	93Nb
94Mo	9.19%	Stabil
95Mo	15.87%	Stabil
96Mo	16.67%	Stabil
97Mo	9.58%	Stabil
98Mo	24.29%	Stabil
99Mo	{syn}	65.94 h	β− γ	99mTc
100Mo	9.74%	7.8×1018 y	β−β−	100Ru

https://en.wikipedia.org/wiki/Isotopes_of_molybdenum

---

Molybden

Molybden är ett metalliskt grundämne. Molybden framställdes i ren form första gången 1781 av den svenske kemisten Peter Jakob Hjelm. Tekniskt framställs det genom att molybdenglans oxideras till molybdentrioxid som efter rening reduceras med vätgas. Slutprodukten blir molybden i pulverform.

Namnet molybden kommer av molybdos, som betyder bly på klassisk grekiska, eftersom de båda metallerna påminner om varandra.

Egenskaper

Molybden har en bland de högsta smältpunkterna av alla grundämnen. Rent molybden är vitt eller silverfärgat. Metallen är hård men plastiskt formbar. Den är beständig mot luft och vatten vid vanlig temperatur men löses av oxiderande syror.

Förekomst

Molybden förekommer naturligt främst i Molybdenglans och Wulfenit. Den är en tämligen sällsynt metall och halten i jordskorpan är ca 14 ppm.

Molybden finns i flertalet levande organismer och är en viktig beståndsdel i många olika enzymer, särskilt nitrogenas.

Användning

Molybden används även i legeringar, speciellt för att höja styrkan och värmetåligheten i olika stålsorter. Molybden är även korrosionsbeständigt, och syrabeständigt, men oxideras vid kraftig upphettning till molybenntrioxid.

Molybdendisilicid är ett motståndsmaterial med hög smältpunkt som är kemiskt motståndskraftigt. Det används därför i ugnar för mycket höga temperaturer och marknadsförs bland annat under namnen Kanthal Super, I Squared R Moly-D och Schupp MolyCom.

Ammoniummolybdat används inom analysen som ett känsligt reagens på fosfor- och arseniksyra.

H-fraser	H228, H361
P-fraser	P201, P202, P210, P280, P308 + P313, P405, P501

40. Zirkonium (Zr) <— 41. Niob (Nb) —> 42. Molybden (Mo)

https://sv.wikipedia.org/wiki/Niob
https://en.wikipedia.org/wiki/Niobium

Generella egenskaper

Relativ atommassa: 92,90637 u
Utseende: Grå metallisk, blåaktig vid oxidation

Fysikaliska egenskaper

Densitet (vid rumstemperatur): 8.57 g/cm³
Aggregationstillstånd: Fast
Smältpunkt: 2 750 K (2 477 °C)
Kokpunkt: 5 017 K (4 744 °C)
Trippelpunkt:
Kritisk punkt:
Molvolym: 10,83 × 10^-6 m³/mol
Smältvärme: 26,4 kJ/mol
Ångbildningsvärme: 696,6 kJ/mol
Molär värmekapacitet: 24.60 J/(mol·K)

Atomära egenskaper

Atomradie: 145 (198) pm
Kovalent radie: 137 pm

Elektronkonfiguration

Elektronkonfiguration: [Kr] 4d⁴ 5s¹
e⁻ per skal: 2, 8, 18, 12, 1

Kemiska egenskaper

Oxidationstillstånd: −3, −1, 0, +1, +2, +3, +4, +5
Oxider (basicitet): (svag syra)
Elektronegativitet (Paulingskalan): 1,6

Diverse

Kristallstruktur: body-centered cubic (bcc)
Ljudhastighet: 3 480 m/s
Termisk expansion: 7.3 µm/(m⋅K)
Värmeledningsförmåga: 53.7 W/(m⋅K)
Elektrisk konduktivitet: 6,93 10⁶ A/(V × m)
Elektrisk resistivitet: 152 nΩ⋅m (at 0 °C)
Magnetism: Paramagnetisk
Magnetisk susceptibilitet:
Youngs modul: 105 GPa
Skjuvmodul: 38 GPa
Bulks modul: 170 GPa
Poissons konstant: 0.40
Mohs hårdhet: 6
Vickers hårdhet: 870–1320 MPa
Brinells hårdhet: 735–2450 MPa

Identifikation

CAS-nummer: 7440-03-1

Historia

Namnursprung: Efter Niobe i grekiska mytologin, dotter till Tantales
Förutsägelse:
Upptäckt: Charles Hatchett (1801)
Första isolation: Christian Wilhelm Blomstrand (1864)

Isotoper

Iso­top	Förekomst	Half-life (t1/2)	Decay mode	Pro­duct
90Nb	{syn}	15 h	β+	90Zr
91Nb	{syn}	680 y	ε	91Zr
91mNb	{syn}	61 d	IT	91Nb
92Nb	Spår	3.47×107 y	ε γ	92Zr
92m1Nb	{syn}	10 d	ε γ	92Zr
93Nb	100%	Stabil
93mNb	{syn}	16 y	IT	93Nb
94Nb	Spår	20.3×103 y	β− γ	94Mo
95Nb	{syn}	35 d	β− γ	95Mo
95mNb	{syn}	4 d	IT	95Nb
96Nb	{syn}	24 h	β−	96Mo

https://en.wikipedia.org/wiki/Isotopes_of_niobium

---

Niob

Niob (tidigare på engelska columbium Cb) har kemiskt tecken Nb och är ett mycket sällsynt metallisktgrundämne som tillhör övergångsmetallerna.

Historik

Niob upptäcktes första gången 1801 av Charles Hatchett, genom framställning av niob(V)oxid ur det niobrika mineralet columbit. Han kallade det nyupptäckta ämnet columbium, efter upptäcktens anknytning till Amerika. John Winthrop hade sänt en samling mineral till Hans Sloane i England. Vid Sloanes död 1753 tillföll samlingen British Museum, där Hatchett nästan 50 år senare fick i uppdrag att identifiera och katalogisera mineralerna.

Man trodde länge att ämnet var identiskt med tantal, upptäckt 1802 av Anders Gustaf Ekeberg. William Hyde Wollaston hade 1809 analyserat både columbit och tantalit och dragit slutsatsen att tantal är identiskt med columbium. Heinrich Rose visade 1844 att så inte var fallet och gav det lättare ämnet namnet niobium. Metallen framställdes av den svenske kemisten Christian Wilhelm Blomstrand 1864 genom att upphetta niobklorid i vätgas.

Namnet niob kommer av Niobe, Tantalus dotter i den antika grekiska mytologin, och gavs på grund av ämnets likhet med tantal. Namnet niob (Nb) accepterades på den europeiska kontinenten, men i USA fortsatte man länge att kalla metallen columbium (Cb). I Storbritannien användes båda namnen. Först 1949 beslöt International Union of Pure and Applied Chemistry att niob skulle gälla för hela världen.

Separation av niob från tantal

Flera niobhaltiga mineral innehåller förutom grundämnet niob även en varierande halt av grundämnet tantal. Dessa två grundämnen är kemiskt mycket lika och därmed svåra att separera. De kan dock skiljas åt med olika metoder. Traditionellt har framför allt två metoder använts. Den första bygger på att man överför niob och tantal till klorid-form (NbCl₅ respektive TaCl₅) varefter de skiljs och renas genom destillation. Den andra metoden bygger på fraktionerad kristallisation där metallerna överförs till fluoridform med fluorvätesyra och kaliumfluorid. Tantal bildar kaliumfluorotantalat (K₂TaF₇) som kristalliseras ut medan niob bildar ett oxifluoroniobat med högre löslighet som inte kristalliserar förrän pH ändras. Denna metod kom dock i mitten av 1900-talet att ersättas av metoder som bygger på vätskeextraktion. Det kan t.ex. ske genom att mineral med de båda ämnena löses i till exempel fluorvätesyra, extraheras över till en organisk fas av t.ex. metylisobutylketon, tributylfosfat eller 1-oktanol, och därefter selektivt extraheras tillbaka till en vattenfas och sedan fälls ut t.ex. med hjälp av kaliumfluorid eller ammoniak. Denna princip har sedan vidareutvecklats till metoder där faserna separeras med membran.

Förekomst

Columbit

Columbit är en viktig niobmalm. I denna är niob ofta förenat med järn (Fe) och mangan (Mn), utöver syre (O): (Fe,Mn)Nb₂O₆. Föreningen med järn kallas ferrocolumbit (järncolumbit), niobit eller columbit-(Fe), med mangan manganocolumbit eller columbit-(Mn).

Järncolumbit finns tillsammans med kryolit, på Grönland och i Norge, liksom tillsammans med granit på flera platser i såväl Europa som Nordamerika. Järnkolumbit bildar svarta, rombiska kristaller.

En columbitrik malm är coltan (columbit-tantalit), där columbiten bildat en fast lösning med det likartade tantal-rika mineralet tantalit ((Fe,Mn)Ta₂O₆).

Euxenit

Ett annat mineral, som innehåller niob är euxenit, där även terbium ingår.

Sövit

Ytterligare ett mineral med niobinnehåll är Sövit. Det bröts på 1950-talet i Norge fram till 1963 för att framställa niob för USA:s militära kärnvapen- och raketutvecklingsprogram.

Niobföreningar

• Nioboxider, Nb₂O₅, Nb₂O₃

Användning

Legeringar med niob används bland annat till extra starka svetsfogar och komponenter i jetmotorer.

Niobgruvor

• Mrima Hill mine, Kenya
• Søve gruver, Norge (1940-telet–1960-talet)

H-fraser	H228
P-fraser	P210, P240

39. Yttrium (Y) <— 40. Zirkonium (Zr) —> 41. Niob (Nb)

https://sv.wikipedia.org/wiki/Molybden
https://en.wikipedia.org/wiki/Molybdenum

Generella egenskaper

Relativ atommassa: 91,224 u
Utseende: Silvervit

Fysikaliska egenskaper

Densitet (vid rumstemperatur): 6.52 g/cm³
Densitet (vid smältpunkten): 5.8 g/cm³
Aggregationstillstånd: Fast
Smältpunkt: 2 128 K (1 855 °C)
Kokpunkt: 4 682 K (4409 °C)
Trippelpunkt:
Kritisk punkt:
Molvolym: 14,02 × 10^-6 m³/mol
Smältvärme: 16,9 kJ/mol
Ångbildningsvärme: 58,2 kJ/mol
Molär värmekapacitet: 25.36 J/(mol·K)

Atomära egenskaper

Atomradie: 155 (206) pm
Kovalent radie: 148 pm
van der Waalsradie:
Elektronaffinitet:
Arbetsfunktion:

Elektronkonfiguration

Elektronkonfiguration: [Kr] 4d² 5s²
e⁻ per skal: 2, 8, 18, 10, 2

Kemiska egenskaper

Oxidationstillstånd: −2, 0, +1, +2, +3, +4
Oxider (basicitet): (amfoterisk)
Elektronegativitet (Paulingskalan):
Elektronegativitet (Allenskalan):
Normalpotential:

Diverse

Kristallstruktur: Hexagonal
Ljudhastighet: 3 800 m/s
Värmeledningsförmåga: 5.7 µm/(m⋅K) (at 25 °C)
Elektrisk konduktivitet: 2,36 10⁶ A/(V × m)
Elektrisk resistivitet: 421 nΩ⋅m (at 20 °C)
Magnetism: Paramagnetisk
Youngs modul: 88 GPa
Skjuvmodul: 33 GPa
Bulks modul: 91.1 GPa
Poissons konstant: 0.34
Mohs hårdhet: 5
Vickers hårdhet: 820–1800 MPa
Brinells hårdhet: 638–1880 MPa

Identifikation

CAS-nummer:
EG-nummer:
Pubchem:
RTECS-nummer:

Historia

Namnursprung: Efter zircon, zargun زرگون vilket menas ”guld-färgad”.
Upptäckt: Martin Heinrich Klaproth (1789)
Första isolation: Jöns Jakob Berzelius (1824)

Isotoper

Iso­top	Förekomst	Halveringstid (t1/2)	Sönderrfall	Sönderfallsprodukt
88Zr	{syn}	83.4 d	ε γ	88Y
89Zr	{syn}	78.4 h	ε β+ γ	89Y 89Y
90Zr	51.45%	Stabil
91Zr	11.22%	Stabil
92Zr	17.15%	Stabil
93Zr	Spår	1.53×106 y	β−	93Nb
94Zr	17.38%	Stabil
96Zr	2.80%	2.0×1019 y	β−β−	96Mo

https://en.wikipedia.org/wiki/Isotopes_of_zirconium

---

Zirkonium

Zirkonium är ett grå-vitt metalliskt grundämne som kemiskt liknar titan.

Egenskaper

Zirkonium har god motståndskraft mot korrosion och låg benägenhet att absorbera neutroner (har liten träffyta).

Zirkonium är mycket reaktivt, och förenar sig lätt med syre, kväve och kol. Även små mängder förorening med dessa ämnen har stor inverkan. Generellt ökar hårdheten så mycket att resulterande metall motstår fortsatt bearbetning. Avsiktlig tillsats av små mängder aluminium, krom, molybden, nickel, niob, titan eller volfram kan öka den mekaniska hållfastheten och användbarheten avsevärt

Atomen har en omvandlingspunkt vid 863 °C. Under denna temperatur legerar sig zirkonium inte spontant med andra metaller. (Jämför guld i kontakt med kvicksilver.)

Vid temperaturer över ca 1 000 °C reagerar zirkonium snabbt och exotermt med vatten under bildning av vätgas och zirkoniumoxid.

I luft får zirkonium snabbt ett tunt överdrag av zirkoniumdioxid, ZrO₂ och zirkoniuminitrid, ZrN. Överdraget är mycket hårt och tätt och hindrar fortsatt påverkan. Så skyddat motstår zirkonium kall utspädd salpetersyra, kall utspädd svavelsyra och t o m varm utspädd klorvätesyra. Även mot starka baser är motståndskraften god, t.ex. mot natriumhydroxid, NaOH. Motståndskraften mot kokande vatten och överhettad vattenånga, som är mycket aggressivt, är bättre än vad s.k. rostfritt stål har.

Zirkoniumpulver är självantändande i närvaro av syre.

En nackdel är att zirkonium är dyrt. 1956 kostade zirkoniumsvamp cirka 114 kr/kg. 1956 uppskattades detta öka priset till omkring 230 kr/kg. Det innebär i prisnivån i mitten på 2020-talet flera tusen kr/kg. Den kostar till och med ännu mer efter behandlingen för att metallen ska kunna vara användbar.

Historia

Zirkoniumdioxid framställdes 1789 ur mineralet zirkon av den tyska kemisten Martin Heinrich Klaproth. Metalliskt zirkonium isolerades av Jöns Jacob Berzelius 1824. Namnet kommer av zirkon, vars namn i sin tur kommer av Persiskan (زرگون)zargun, guldfärgad.

Användning

• Den goda motståndskraften mot korrosion samt låga benägenheten att absorbera neutroner gör att zirkoniumlegeringar är ett vanligt kapslingsmaterial för uranbränsle i kärnreaktorer. Det låga absorptionstvärsnittet om 0,18 barn förbättrar neutronekonomin i klyvningsprocessen samt minskar benägenheten för materialet att försämras av neutronbestrålning. Normalt samexisterar zirkonium och hafnium, men till skillnad från zirkonium är hafnium en mycket bra neutronabsorbator (absorptionstvärsnitt 120 barn), varför det ur denna synpunkt är viktigt att kunna separera de två ämnena. För att zirkonium ska kunna användas i kärnreaktorer måste hafniumhalten vara mindre än 100 ppm. Zirkoniums benägenhet att reagera med vatten vid höga temperaturer är väl känd och en försvårande omständighet vid olycksförlopp med överhettat kärnbränsle.
• Zirkonium används i vissa proteser och implantat eftersom det inte är giftigt.
• Zirkoniumdioxid (ZrO₂) används i kemiska laboratorier till mortlar och i metallurgiugnar. Eftersom den är mekaniskt starkt och flexibelt, kan pulvret sintras till keramiska knivar.

Förekomst

Zirkonium är ganska vanligt i jordskorpan (det tjugonde vanligaste) och återfinns speciellt i Ryssland och Sydafrika. Zirkon (zirkoniumsilikat, ZrSiO₄) är det vanligast naturligt förekommande zirkoniummineralet. Det finns som vittringsrest i strandsand. Brytvärda mängder finns huvudsakligen i Australien, men även i någon mån i Indien. Baddelyit, även kallat zirconia innehåller 90–93 % zirkoniumdioxid, ZrO₂ och utvinnes mest i Brasilien. Zirkit är ett blandmineral, som innehåller 73 – 85 % zirkon samt baddeleyit. Zirkonium förekommer ofta tillsammans med hafnium, uran och torium.

Framställning

När Jöns Jacob Berzelius första gången framställde zirkonium var det ur kaliumfluorzirkonat (K₂ZrF₆) som reducerades med kalium.

Nu för tiden framställer man zirkonium genom att reducera zirkoniumklorid (ZrCl₄) med magnesium (krollprocessen). ZrCl₄ + 2Mg → 2MgCl₂ + Zr

Zirkonium kan även framställas genom reduktion av zirkoniumoxid med magnesium eller kalcium. ZrO₂ + 2Ca → 2CaO + Zr

Exempel på industriell framställning

• Grävmaskin lastar zirkonsand på lastbil, som transporterar sanden till anrikning på skakbord. Järn m m tas bort med magnetiska och elektrostatiska separatorer. Innehållet av 2 % hafnium fångas inte av fysiska metoder, utan måste tas bort på kemisk väg.
• Ett koncentrat av 65 % ZrO₂ upphettas i en ljusbågsugn med förbrukningsbara kolelektroder, varvid zirkoniumkarbid, ZrC bildas. Sandens oönskade innehåll av kisel frånskiljes i form av kiseldioxid,SiO₂. Kiseldioxid är lättfllyktigt och avgår i form av rök. Zirkoniumhalten är nu 75 – 85 %
• Zirkoniumkarbiden kloreras med klorgas Cl₂, varvid zirkoniumtetraklorid, ZrCl₄ bildas samt en blandning av oönskad kilseltetraklorid, SiCl₄, titantetraklorid, TiCl₄, aluminiumtriiklorid, AlCl₃ och hafniumtetraklorid, HfCl₄. Detta upphettas till 331 °C, då zirkoniumtetraklorid sublimerar till gasform. Genom fraktionerad kylning därefter separeras lättflyktig kiseltetraklorid, titantetraklorid och aluminiumtriklorid som nyttiga biprodukter. Hafnium liknar zirkonium kemiskt och följer zirkonium vidare i processen.
• Om zirkonium ska användas i kärnkraftsammanhang är minsta spår av kvarvarande hafnium skadligt. Efter kylningen återstår zirkoniumtetraklorid, förorenat med hafniumtetraklorid till fast form. Detta omvandlas så till vattenlösliga salter. Genom tillsats av vissa i vatten olösliga organiska lösningsmedel som attakerar zirkonium hellre än hafnium eller tvärtom, allt efter val av det organiska lösningsmedlet kan man separera hafnium från zirkonium. Efter ytterligare några kemiska steg har man så fått bort hafniumdioxid, HfO₂ som användbar biprodukt samt ren zirkoniumtetrahydroxid, Zr(OH)₄.
• Den nu hafniumfria zirkoniumtetrahydroxiden filtreras och torkas varpå följer kalcinering. Återstoden är ren zirkoniumdioxid ZrO₂.
• I nästa steg blandas zirkoniumdioxiden med kolpulver. Som bindemedel tillförs dextrin upplöst i vatten. Det hela pressas samman till briketter, som är lätt att transportera till kloreringsverket för förnyad klorering till ren zirkoniumtetraklorid.
• Kloriden överförs slutligen till metall med krollprocessen, som använder magnesium som hjälpämne. (Det är samma process som används för framställning av metallisk titan.)

Högrent zirkonium

Vid måttligt hög temperatur förgasas jod. Ångan får verka på zirkonium, som då korroderar till zirkoniumjodid, ZrI₄, som också är en gas. Gasblandningen leds mot en elektriskt upphettad motståndstråd. Zirkoniumjodiden sönderfaller då i jod, som återgår till processen och högrent zirkonium, som bildar kristaller som fastnar på tråden. Processen är långsam och blir så dyr att den inte får något kommersiellt intresse.

H-fraser	H228
P-fraser	P210, P240

38. Strontium (Sr) <— 39. Yttrium (Y) —> 40. Zirkonium (Zr)

https://sv.wikipedia.org/wiki/Yttrium
https://en.wikipedia.org/wiki/Yttrium

Generella egenskaper

Relativ atommassa: 88,90585 u
Utseende: Silvervit

Fysikaliska egenskaper

Densitet (vid rumstemperatur): 4,472 g/cm³
Densitet (vid smältpunkten): 4,24 g/cm³
Aggregationstillstånd: Fast
Smältpunkt: 1 799 K (1 526 °C)
Kokpunkt: 3 609 K (3336 °C)
Molvolym: 19,88 × 10^-6 m³/mol
Smältvärme: 11,4 kJ/mol
Ångbildningsvärme: 363 kJ/mol

Atomära egenskaper

Atomradie: 180 (212) pm
Kovalent radie: 162 pm

Elektronkonfiguration

Elektronkonfiguration: [Kr] 4d¹ 5s²
e⁻ per skal: 2, 8, 18, 9, 2

Kemiska egenskaper

Oxidationstillstånd: 0, +1, +2, +3
Oxider (basicitet): Y₂O₃ (svag bas)
Elektronegativitet (Paulingskalan): 1,22

Diverse

Kristallstruktur: hexagonal close-packed (hcp)
Ljudhastighet: 3 300 m/s
Termisk expansion: α, poly: 10.6 µm/(m⋅K) (at r.t.)
Värmeledningsförmåga: 17.2 W/(m⋅K)
Elektrisk konduktivitet: 1,66 10⁶ A/(V × m)
Elektrisk resistivitet: α, poly: 596 nΩ⋅m (at r.t.)
Magnetism: Paramagnetisk
Magnetisk susceptibilitet: +2.15×10⁻⁶ cm³/mol (2928 K)
Youngs modul: 63.5 GPa
Skjuvmodul: 25.6 GPa
Kompressionsmodul:
Bulks modul: 41.2 GPa
Poissons konstant: 0.243
Brinells hårdhet: 200–589 MPa

Identifikation

CAS-nummer: 7440-65-5
EG-nummer:
Pubchem:
RTECS-nummer:

Historia

Namnursprung: Eftter Ytterby (Sverige) och dess mineral ytterbite (gadolinite)
Upptäckt: Johan Gadolin (1794)
Första isolation: Friedrich Wöhler (1838)

Isotoper

Iso­top	Förekomst	Halveringstid (t1/2)	Sönderfall	Sönderfallsprodukt
87Y	{syn}	3.4 d	ε γ	87Sr
88Y	{syn}	106.6 d	ε γ	88Sr
89Y	100%	Stabil
90Y	{syn}	2.7 d	β− γ	90Zr
91Y	{syn}	58.5 d	β−	91Zr

https://en.wikipedia.org/wiki/Isotopes_of_yttrium

---

Yttrium

Yttrium är ett grundämne som räknas till de sällsynta jordartsmetallerna. Det namngavs 1794 – som en jordart – efter fyndorten Ytterby gruva (vid svenska Vaxholm). 1843 fick det sitt nuvarande namn, sedan andra grundämnen (i formen av oxider) separerats.

Historia

Se även: jordartsmetaller

Yttrium upptäcktes första gången 1794, som en svart och tung ”förorening” bland kvarts och fältspat i pegmatitbrottet i Ytterby gruva på Resarö (Stockholms skärgård). Upptäckaren var amatörgeologen löjtnant Carl Axel Arrhenius, verksam vid Vaxholms garnison. Han uppmärksammade den finske geologen Johan Gadolin (då i Uppsala) om upptäckten, och denne konstaterade att materialet nog var:

”31 delar kiseljord, 19 delar alunjord, 12 delar järnkalk och 38 delar av en okänd jordart.”

– Johan Gadolin, 1794

Ledande kemister från Tyskland och Frankrike bekräftade därefter sanningshalten i Gadolins påstående. Den okända ”jordarten” fick namnet yttria (eller ytterjord), efter namnet på gruvan.

Senare gavs mineralet namnet gadolinit till minne av Johan Gadolin, men det har också kallats ytterbit och ytterit. Gadolinit har visat sig ha sammansättningen Be₂FeY₂Si₂O₁₀. Johan Gadolin brukar härigenom anses vara den som upptäckte grundämnet yttrium.

År 1828 lyckades Friedrich Wöhler att separera yttrium som metall i oren form. Senare kom Carl Gustaf Mosander att ägna sig åt de sällsynta jordarterna, och han lyckades 1843 isolera yttriumoxid från två andra oxider – erbium- och terbiumoxid. Först långt senare kunde man genom jonbytesseparation framställa dem som rena grundämnen.

Också erbium och terbium har fått sina namn från Ytterbygruvan, liksom även ytterbium. Den sistnämnda framställdes genom att man 1878 ur den sällsynta jordarten erbia lyckades få fram en oxidkomponent som fick namn ytterbia; 19 år senare gav den oxidkomponenten som resultat de nya grundämnena ytterbium och lutetium.

Yttrium utsågs 2005 till Upplands landskapsgrundämne, genom ett beslut av Svenska Nationalkommittén för kemi.

Förekomst och framställning

Den genomsnittliga halten av yttrium i jordskorpan är 28–31 ppm. Yttrium förekommer aldrig i fri form i naturen utan finns i lantanoidmineral, som till exempel xenotim, fergusonit, samarskit, yttrialit och gadolinit. Metallen kan framställas genom reduktion av yttriumklorid elektrolytisk eller med natrium. Kan också framställas genom reaktion mellan yttriumoxid och magnesium.

När andelen yttrium i marken överstiger 50 ppm blir den ofta lönsam att använda till yttriumutvinning. Ett lovande pilotförsök har gjorts i Sverige, där man använt tränade spårhundar för att leta upp sådana jordar. Vid pilotförsöket markerade hundarna rätt i fyra fall av fem.

Användning

Yttriumföreningar ingår i specialglas och som lysämne i färg-TV-rör, där de ger upphov till rött ljus. Blandoxider med innehåll av yttrium används i högtemperatursupraledare och lasrar. Yttriumoxid har även använts i glödstrumpor.

Inom elektronikindustrin är yttrium en nödvändig komponent vid tillverkning av bildskärmar, lysdioder, lågenergilampor och fiberkabel. År 2015 beräknas den globala, årliga efterfrågan på yttrium motsvara 215 000 ton, och den största delen utvinns i Kina.

H-fraser	H228, H250, H302+H312+H332
P-fraser	P210, P222, P231, P280, P422, P240, P241, P370+P378a

37. Rubidium (Rb) <— 38. Strontium (Sr) —> 39. Yttrium (Y)

https://sv.wikipedia.org/wiki/Strontium
https://en.wikipedia.org/wiki/Strontium

Generella egenskaper

Relativ atommassa: 87,62 u
Utseende: Silvervit

Fysikaliska egenskaper

Densitet (vid rumstemperatur): 2.64 g/cm³
Densitet (vid smältpunkten): 2.375 g/cm³
Aggregationstillstånd: Fast
Smältpunkt: 1 050 K (769 °C)
Kokpunkt:1 655 K (1 384 °C)
Molvolym: 33,94
Smältvärme: 8,3 kJ/mol
Ångbildningsvärme: 144 kJ/mol
Molär värmekapacitet: 26.4 J/(mol·K)

Atomära egenskaper

Atomradie: 219 pm
Kovalent radie: 192 pm
van der Waalsradie: 249 pm

Elektronkonfiguration

Elektronkonfiguration: [Kr] 5s²
e⁻ per skal: 2,8,18,8,2

Kemiska egenskaper

Oxidationstillstånd: +1, +2
Oxider (basicitet): SrO (stark bas)
Elektronegativitet (Paulingskalan): 0,95

Diverse

Kristallstruktur: Kubisk ytcentrerad
Termisk expansion: 22.5 µm/(m⋅K) (at 25 °C)
Värmeledningsförmåga: 35.4 W/(m⋅K)
Elektrisk konduktivitet: 7,62·10⁶ A/(V × m)
Elektrisk resistivitet:
Magnetism: Paramagnetisk
Magnetisk susceptibilitet: −92.0×10⁻⁶ cm³/mol (298 K)
Youngs modul: 15.7 GPa
Skjuvmodul: 6.03 GPa
Poissons konstant: 0.28
Mohs hårdhet: 1,5

Identifikation

CAS-nummer: 7440-24-6

Historia

Namnursprung: Efter mineralet strontianit, vilket själv är döpt efter Strontian, Skottland
Upptäckt : William Cruickshank (1787)
Första isolation: Humphry Davy (1808)

Isotoper

Iso­top	Förekomst	Halveringstid (t1/2)	Sönderfall	Sönderfallsprodukt
82Sr	{syn}	25.36 d	ε	82Rb
83Sr	{syn}	1.35 d	ε β+ γ	83Rb 83Rb
84Sr	0.56%	Stabil
85Sr	{syn}	64.84 d	ε γ	85Rb
86Sr	9.86%	Stabil
87Sr	7.00%	Stabil
88Sr	82.58%	Stabil
89Sr	{syn}	50.52 d	ε β−	89Rb 89Y
90Sr	Spår	28.90 y	β−	90Y

https://en.wikipedia.org/wiki/Isotopes_of_strontium

---

Strontium

Strontium är ett grundämne som är del av gruppen alkaliska jordartsmetaller och har atomnummer 38 och kemiskt tecken Sr. I ren form är den en mjuk och silvervit metall. Strontium är kraftigt kemiskt reaktivt och måste förvaras skyddat från luft och vatten, i till exempel fotogen. Isotopen strontium-90 förekommer i radioaktivt nedfall efter atombomber och i utbränt kärnbränsle, och har en halveringstid på 28 år. ⁹⁰Sr är farlig då strontium på grund av sin kemiska likhet med kalcium lagras i skelettet.

Användning

Ett av de största användningsområdena för strontium är i glaset på katodstrålerör, eftersom röntgenstrålning kan bildas i bildröret. För att strålningen inte skall träffa den som tittar används strontium i glaset för att blockera röntgenstrålningen. Andra exempel på användningsområden för strontium är:

• Vid produktion av permanentmagneter gjorda av järnoxid.
• Strontium-titanoxid (SrTiO₃) har ungefär samma brytningsindex som diamant och säljs därför som diamantimitation men är däremot mycket mjukare än diamant (6 i hårdhet på Mohs hårdhetsskala jämfört med diamants 10).
• Strontium används i fyrverkerier för lila färg och inom pyroteknik för att få röd lågfärg.
• Strontiumklorid (SrCl₂) används i en del tandkrämer för känsliga tänder.

Förekomst och framställning

Strontium är ganska vanligt i jordskorpan, där det är det 15:e vanligaste grundämnet. Strontium finns dock aldrig som metall på jorden, men i salter som till exempel strontiumsulfat (SrSO₄) och strontiumkarbonat (SrCO₃). Man framställer strontium genom smältelektrolys av strontiumklorid (SrCl₂):

Vid anoden: 2Cl^– → Cl₂ + 2 e^–

Vid katoden: Sr²⁺ + 2 e^– → Sr

Historia

Namnet strontium kommer från den skotska byn Strontian, eftersom metallen upptäckts i malm från blygruvorna där. Redan 1790 upptäckte fysikerna Adair Crawford och William Cruickshank att malm från Strontian hade ovanliga egenskaper. Fysikern och mineralsamlaren Friedrich Gabriel Sulzer analyserade mineralet från Strontian tillsammans med Johann Friedrich Blumenbach och kallade det för strontianit. Metallen renframställdes 1808 av Humphry Davy genom elektrolys av en blandning av strontiumklorid och kvicksilver(II)oxid. Hope ändrade namnet till strontium.

Biologisk roll

Den stora kemiska likheten med kalcium gör att strontium förekommer parallellt med kalcium i flertalet biologiska sammanhang. Då strontiums förekomst är lägre blir halterna dock motsvarande låga. I skelettet är omkring 0,25 % av kalciumet ersatt med strontium. Om födan kommer från platser med högre halt av strontium i jorden blir andelen större, utan att detta har några påtagliga hälsoeffekter. Flertalet strontiumföreningar är, i likhet med kalciums, ogiftiga.

H-fraser	H260, H315
P-fraser	P223, P231 + P232, P370 + P378, P422