物理 [元素周期表] 铑
铑 (Rhodium)
基本信息
元素符号: Rh
原子序数: 45
原子量: 102.91
位置: 位于元素周期表第五周期，第9族（VIIIB族），属于过渡金属，是铂族金属（铂系元素）之一，位于钴和铱之间。
电子构型: [Kr] 4d⁸ 5s¹
原子结构
电子特征: 5s轨道单电子，4d轨道八个电子。常见氧化态为+1、+2、+3、+4、+5、+6，其中+3最稳定，是铂族金属中配合物化学最为丰富的成员之一。
铂族身份: 与钌（Ru）、钯（Pd）、锇（Os）、铱（Ir）、铂（Pt）共称铂族金属，具有相似的高熔点、高耐蚀性和优异的催化活性。
天然同位素: 由¹⁰³Rh一种稳定同位素组成，属单同位素元素，在铂族金属中较为特殊。
物理性质
外观: 银白色硬质金属，具有明亮的金属光泽，电镀层呈略带淡蓝色的银白色。
密度: 12.41 g/cm³，属于高密度金属。
熔点与沸点: 熔点1964°C，沸点3695°C，具有良好的高温稳定性。
硬度与脆性: 质地硬而脆，常温下加工困难，高温下可塑性有所改善，是铂族金属中硬度较高的成员。
电阻率: 具有较低的电阻率（约4.33 µΩ·cm，20°C），导电性能良好。
化学性质
高度惰性: 常温下对空气、水和多数酸（包括王水）均表现出优异的抗腐蚀能力，耐蚀性优于铂和钯。
氧化行为: 块状金属在空气中加热至约600°C以上时表面形成薄层氧化膜（Rh₂O₃）；高温下进一步氧化生成RhO₂，超过1100°C氧化膜分解，金属恢复光泽。
酸溶性: 不溶于盐酸、硫酸、硝酸和王水，但可在高温下与熔融硫酸氢钾（KHSO₄）或过氧化钠反应转化为可溶性硫酸铑或铑酸盐。
配合物特征: 铑可形成丰富的配位化合物，以铑(III)配合物最为稳定，如氯铑酸（H₃RhCl₆）及其盐类。铑(I)的膦配合物（如威尔金森催化剂RhCl(PPh₃)₃）在均相催化中具有重要价值。
催化特性: 铑是现代化学工业中重要的催化元素，在汽车尾气净化（三元催化器中的关键组分）、烯烃加氢甲酰化、甲醇羰基化制乙酸等过程中表现出卓越的催化性能。
存在与制备
自然丰度: 地壳中丰度极低（约0.001 ppm），属于稀有贵金属，是铂族金属中丰度较低的成员。
主要来源: 不以独立矿物形式存在，而是与铂、镍、铜等金属的硫化矿（如镍黄铁矿、铜镍硫化物矿石）共生。主要产自南非（占全球产量大部分）、俄罗斯、加拿大、津巴布韦等地的铂族金属矿区，常与铂、钯、钌、铱共生产出。
制备方法: 铂族金属精矿经王水溶解（铑不溶）→碱熔融转化→浸出得铑盐溶液→化学沉淀分离→煅烧得粗氧化铑→氢还原得金属铑粉→粉末冶金或电弧熔炼成型。铑与铱、钌的分离需利用配合物性质差异及离子交换、溶剂萃取等技术。