Palladium (chimie) - Définition

Histoire et étymologie

Le palladium a été découvert en 1803 par William Hyde Wollaston. Le nom, donné par Wollaston lui-même l'année suivant sa découverte, dérive de l'astéroïde (2) Pallas découvert deux ans auparavant. Ce nom fait référence à la déesse grecque de la sagesse Palladion ou Pallas Athena.

Wollaston a découvert le palladium dans du platine brut d'Amérique du Sud en dissolvant le minerai dans l'eau régale, en neutralisant la solution avec de la soude, puis en précipitant le platine sous forme de chloroplatinate d'ammonium ((NH₄)₂PtCl₆) par du chlorure d'ammonium. Il a ensuite ajouté du cyanure mercurique pour former le cyanure de palladium, qu'il a finalement chauffé pour extraire le palladium métal.

Le palladium a été à un moment prescrit comme traitement contre la tuberculose en doses de 0,065 g par jour (environ un milligramme par kilogramme de masse corporelle). Mais ce traitement avait de nombreux effets secondaires et a été rapidement remplacé par des médicaments plus appropriés.

L'affinité du palladium pour l'hydrogène l'a amené à jouer un rôle essentiel dans l'expérience de Fleischmann-Pons en 1989.

À l'approche de l'an 2000, l'offre russe de palladium sur le marché mondial a été à maintes reprises retardée et perturbée, ceci parce que, pour des raisons politiques, les quotas d'exportation n'ont pas été accordés à temps. La panique des marchés qui a suivi a conduit le prix du palladium à un niveau record de 1 100 dollars US en janvier 2001. À cette époque la Ford Motor Company, craignant des répercussions qu'aurait causé une éventuelle rupture de stock de palladium sur la production automobile, a stocké des quantités colossales du métal à prix fort (la plupart du palladium est utilisé pour les convertisseurs catalytiques dans l'industrie automobile). Lorsque les prix ont chuté début 2001, Ford a perdu près de 1 milliard de dollars. La demande mondiale en palladium a augmenté de 100 tonnes en 1990 à près de 300 tonnes en 2000. Sachant que la production minière mondiale était de 222 tonnes en 2006 selon les données de l'USGS.

Caractéristiques

Le palladium appartient au groupe 10 du tableau périodique des éléments :

mais il possède une configuration très atypique de ses couches électroniques périphériques par rapport au reste des éléments du groupe, mais aussi par rapport à tous les autres éléments (voir aussi le niobium (41), le ruthénium (44) et le rhodium (45)).

Le palladium est un métal blanc argenté mou semblable au platine. Il est le moins dense des métaux du groupe du platine (ruthénium, rhodium, osmium, iridium et platine) et possède le plus faible point de fusion. Recuit, il est mou et ductile, alors que travaillé à froid, il est plus dur et plus solide. Le palladium se dissout lentement dans les acides sulfurique, nitrique et chlorhydrique. Le palladium ne réagit pas avec l'oxygène à température ambiante et par conséquent ne ternit pas à l'air. Par contre, s'il est chauffé à 800°C, il s'oxyde en oxyde de palladium(II) (PdO). Il ternit légèrement dans une atmosphère humide en présence de soufre.

Ce métal possède la capacité rare d'absorber jusqu'à 900 fois son propre volume de dihydrogène à température ambiante. Il est probable que ce soit lié à la formation d'hydrure de palladium(II) (PdH₂) mais l'identité chimique d'un tel composé n'est pas encore claire. Quand le palladium a absorbé de grandes quantités d'hydrogène, sa taille augmente sensiblement.

Les états d'oxydation usuels du palladium sont 0, +1, +2 et +4. Bien qu'à l'origine on pensait que certains composés contenaient du Pd(III), malgré qu'aucune preuve n'ait jamais justifié l'existence du palladium au degré d'oxydation +3. Par la suite, de nombreuses études par diffraction des rayons X ont montré que ces composés contenaient un dimère de palladium(II et de palladium(IV) à la place. Récemment, des composés présentant un état d'oxydation de +6 ont été synthétisés.