Palladium
Le palladium est un élément chimique de symbole Pd et de numéro atomique 46. C’est un métal rare, brillant et blanc argenté, découvert en 1803 par William Hyde Wollaston. Il lui donna son nom en référence à l’astéroïde Pallas, lui-même nommé d’après une épithète de la déesse grecque Athéna, qu’elle aurait acquise après avoir tué Pallas.
Identité
- Masse atomique
- 106.421 u
- Catégorie
- Métaux de transition
- Groupe
- 10
- Période
- 5
- Bloc
- d
- États d'oxydation
- +2, +4
- État physique (à 25 °C)
- Solide
- Apparence
- blanc argenté
Structure électronique
- Configuration électronique
- 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 4d10
- Configuration abrégée
- [Kr] 4d10
- Électrons par couche
- 2, 8, 18, 18
- Électronégativité (Pauling)
- 2.20
- Affinité électronique
- 54.2 kJ/mol
- 1ʳᵉ énergie d'ionisation
- 804 kJ/mol
- Énergies d'ionisation
- 804 · 1870 · 3177 kJ/mol
Propriétés physiques
- Point de fusion
- 1554.9 °C (1828 K)
- Point d'ébullition
- 2962.8 °C (3236 K)
- Densité
- 12.023 g/cm³
- Capacité thermique molaire
- 26.0 J/(mol·K)
Comportement chimique de l'palladium
Le palladium est un métal de transition du groupe 10, de symbole Pd et de numéro atomique 46. C'est un métal blanc argenté du groupe du platine, résistant à la chaleur et à la corrosion. Son état d'oxydation principal est +2, avec +4 dans certains complexes. Célèbre pour absorber l'hydrogène et catalyser les couplages croisés, il sert dans les catalyseurs automobiles, l'électronique et la bijouterie.
Réactivité
Pd + 2 Cl2 -> PdCl4
Le palladium réagit avec le chlore pour former le tétrachlorure de palladium, solide gris bleuté le plus stable des composés.
Pd + 2 HNO3(Hcl) -> PdO2 + 2 NO2 + H2O
Le palladium réagit avec l'acide nitrique et l'acide chlorhydrique, libérant du dioxyde d'azote et formant le tétraoxyde de palladium.
Composés notables
| Composé | Formule | Utilisation ou importance |
|---|---|---|
| Chlorure de palladium(II) | PdCl2 | Solide brun ; getter et précurseur de catalyseur |
| Tétrachlorure de palladium | PdCl4 | Solide gris bleuté ; précurseur de getter et utilisé en électroraffinage |
| Tétraoxyde de palladium | PdO2 | Solide orange ; précurseur de getter et utilisé dans l'adsorption de l'hydrogène |
Distribution de la couche électronique
Afficher dans le générateur d'atomesIsotopes
Le palladium naturel possède six isotopes stables : le palladium-106 (27,3 %), le palladium-108 (26,5 %), le palladium-105 (22,3 %), le palladium-110 (11,7 %), le palladium-104 (11,1 %) et le palladium-102 (1,0 %). Le palladium-107 est légèrement radioactif, avec une demi-vie de 6,5 millions d'années.
Occurrence et production
Élément trace du groupe du platine dans la cooperite, la braggite et les minerais sulfurés de nickel-cuivre. Approvisionnement principal comme sous-produit de l'extraction du platine et du nickel en Afrique du Sud, en Russie, au Canada et aux États-Unis.
Histoire et origine du nom
William Hyde Wollaston l'isola en 1803 à Londres à partir de résidus de platine, en le nommant d'après l'astéroïde Pallas (déesse Pallas Athéna). Découvert aux côtés du rhodium, il ouvrit la chimie des métaux du groupe du platine.
Applications et importance de l'palladium
Utilisations de l'élément
La plus grande part sert aux catalyseurs des voitures à essence et à l'électronique (contacts, connecteurs, pâtes conductrices). Les alliages d'or blanc et de bijouterie l'utilisent pour leur couleur pâle et leur résistance au ternissement ; la dentisterie et les membranes à hydrogène en prennent des parts plus faibles.
Utilisations de ses composés
Les complexes catalysent les couplages de Suzuki, Heck et Negishi pour la synthèse de médicaments et de produits chimiques fins. Le chlorure sert à tester le monoxyde de carbone et catalyse l'oxydation de Wacker ; les membranes purifient l'hydrogène.
Santé, sécurité et environnement
Rôle biologique
Le palladium n'est pas essentiel ; le métal a une faible toxicité, mais les sels solubles et les poussières fines irritent la peau, les yeux et les voies respiratoires et peuvent sensibiliser certaines personnes.
Sécurité
Le métal est stable, pourtant les composés inorganiques de palladium, les brouillards de placage et les poussières de catalyseur nécessitent une ventilation, des gants et une protection oculaire. La poudre peut être inflammable lorsqu'elle est très divisée.
Environnement
L'empreinte minière est importante ; le métal est persistant mais inerte. Sa forte valeur entraîne un recyclage intense des catalyseurs automobiles usagés et des déchets électroniques.
Questions fréquentes sur l' Palladium
Pourquoi le palladium absorbe-t-il l'hydrogène ?
L'hydrogène se dissocie à sa surface et les atomes s'insèrent dans les interstices du réseau, gonflant le métal de façon réversible jusqu'à environ 900 volumes. L'absorption dépend de la pression, de la température et de l'alliage.
Quel est le rôle du palladium dans la fabrication de médicaments ?
Il catalyse les couplages carbone-carbone et carbone-azote (Suzuki, Heck, Negishi) assemblant des charpentes complexes de médicaments à partir de pièces simples. Utilisé catalytiquement, mais les résidus doivent être éliminés.
Pourquoi le palladium se trouve-t-il dans l'électronique ?
Conducteur, stable et plaquable en couches minces pour les contacts, les connecteurs et les électrodes de condensateurs céramique multicouches. La conception pèse le coût, la disponibilité et la substitution.
Pourquoi le prix du palladium est-il si volatil ?
L'extraction concentrée et la demande dominante des catalyseurs automobiles face aux délais de recyclage font osciller le prix. Les règles d'émission, la substitution par le platine et le stockage amplifient les mouvements.
Comment le palladium purifie-t-il l'hydrogène ?
Les membranes denses ne laissent passer que l'hydrogène : les molécules se scindent à la surface, les atomes diffusent à travers, se recombinent au-delà, tandis que les autres gaz sont bloqués. Cela donne un H2 très pur pour l'industrie.
Pourquoi utilise-t-on le palladium dans l'or blanc et la bijouterie ?
Allié à l'or, il donne une couleur naturellement pâle ainsi qu'une résistance à la corrosion et une dureté, contrairement à un placage superficiel de rhodium. La composition ajuste la teinte, l'aptitude au travail et le prix.
Pourquoi le palladium compte-t-il pour la technologie de l'hydrogène ?
L'absorption et la catalyse conviennent aux membranes, aux capteurs et aux étapes électrochimiques autour de la production et de l'utilisation de l'hydrogène. Le coût et l'empoisonnement poussent la recherche vers des couches plus minces et des alliages.
Principales sources consultées : PubChem, Royal Society of Chemistry, NIST, IUPAC. Dernière révision : novembre 2026.