A nemesfémek olyan fémek, amelyek – a nem nemes fémek többségével ellentétben – ellenállnak a korróziónak és a nedves levegő oxidáló hatásának. A nemesfémek ára – többnyire a földkéregbeli ritka előfordulásuk következtében – jellemzően magas. A nemesfémek közé az alábbi elemeket szokás sorolni (növekvő rendszám szerint): ruténium, ródium, palládium, ezüst, ozmium, irídium, platina és arany.A. Holleman, N. Wiberg, "Lehrbuch der Anorganischen Chemie", de Gruyter, 1985, 33. edition, p. 1486

Más források a higanyt"Dictionary of Mining, Mineral, and Related Terms", Compiled by the American Geological Institute, 2nd edition, 1997Scoullos, M.J., Vonkeman, G.H., Thornton, I., Makuch, Z., "Mercury - Cadmium - Lead: Handbook for Sustainable Heavy Metals Policy and Regulation",Series: Environment & Policy, Vol. 31, Springer-Verlag, 2002 sőt még a réniumotThe New Encyclopædia Britannica, 15th edition, Vol. VII, 1976 is a nemesfémek közé sorolják. Ugyanakkor a titánt, nióbiumot és a tantált nem tekintik nemesfémek, noha ezek az elemek is nagyon ellenállóak a korrózióval szemben. A nemesfémek nem keverendők össze a „drágafémekkel” (angolul precious metal)

Bevezetés A palládium, platina, arany és higany királyvízben – sósav és salétromsav tömény elegyében – oldódik, az irídium és ezüst azonban nem. (Az ezüst ugyanakkor salétromsavban oldódik.) A ruténium királyvízben csak oxigén jelenlétében oldódik, a ródium pedig csak finoman elporított állapotban reagál. A nióbium és tantál a savaknak – még a királyvíznek is – ellenáll.A. Holleman, N. Wiberg, "Inorganic Chemistry", Academic Press, 2001

A nemesfémek „nemessége” relatív jelző is lehet: a fémek „jellemerősségi sora” a fémek (vagy más elektromosan vezető anyagok, ideértve a kompozitokat és félfémeket is) olyan rangsora, mely a „nemestől” az „aktívig” tart, és melynek segítségével a tervezők számára lehetővé válik, hogy ránézésre meg tudják mondani, hogy az adott sor felállításához tartozó körülmények között hogyan fognak egymásra hatni az anyagok. A szónak ebben az értelmében a grafit az ezüstnél nemesebb, és számos anyag egymáshoz képest mért nemessége erősen függ a körülményektől, így például az alumínium és a rozsdamentes acél esetén a pH-tól.Everett Collier, "The Boatowner’s Guide to Corrosion", International Marine Publishing, 2001, p. 21-

A nemesfémek fizikai definíciója még szigorúbb. Eszerint az elektronszerkezet d sávjainak betöltöttnek kell lenniük. Ezt figyelembe véve csak a réz, ezüst és az arany nemesfémek, mivel ezen elemekre teljesül, hogy minden d-szerű sávjuk teljesen betöltött, és energiájuk nem haladja meg a Fermi-szintet. A platina két d-sávja a Fermi-szint fölötti, ami a kémiai tulajdonságokat is megváltoztatja: ezt a fémet katalizátorként alkalmazzák. A reakciókészségbeli eltérés jól érzékelhető, amikor tiszta fémfelületet állítanak elő ultra nagy vákuumban: a fizikai értelmezés szerinti nemesfémeket (például az aranyat) könnyű megtisztítani és hosszú ideig tisztán tartani, míg például a palládiumot vagy platinát gyorsan szén-monoxid borítja be.S. Fuchs, T.Hahn, H.G. Lintz, "The oxidation of carbon monoxide by oxygen over platinum, palladium and rhodium catalysts from 10−10 to 1 bar", Chemical engineering and processing, 1994, V 33(5), pp. 363-369

Elektrokémia A fémes elemek – köztük számos nem nemesfém – kémiai „nemességük” szerint rendezett listája (a nemesfémek félkövérrel vannak kiemelve): D. R. Lidle editor, "CRC Handbook of Chemistry and Physics", 86th edition, 2005

elem csoport periódus reakció potenciál Arany 11 6 Au → + 3  1,498 V Platina 10 6 Pt → + 2  1,18 V Irídium 9 6 Ir → + 3  1,156 V Palládium 10 5 Pd → + 2  0,987 V Ozmium 8 6 Os + 4  → + 8  + 8  0,838 V Ezüst 11 5 Ag → + 0,7996 V Higany 12 6 2 Hg → + 2  0,7973 V Polónium 16 6 Po → + 2  0,65 VA. J. Bard, "Encyclopedia of the Electrochemistry of the Elements", Vol. IV, Marcel Dekker Inc., 1975 Ródium 9 5 Rh → + 2  0,600 V Ruténium 8 5 Ru → + 2  0,455 V Réz 11 4 Cu → + 2  0,337 V Bizmut 15 6 Bi → + 3  0,308 V Technécium 7 5 Tc + 2  → + 4  + 4  0,272 V Rénium 7 6 Re + 2  → + 4  + 4  0,259 V Antimon 15 5 2 Sb + 3  → + 6  + 6  0,152 V

A csoport és periódus oszlopok a fém periódusos rendszerben elfoglalt helyét, azaz tulajdonképpen az elektronkonfigurációt adja meg.

Végül a potenciál oszlopban az elemnek a standard hidrogén elektróddal szemben mért elektromos potenciálja szerepel. A táblázatban nem szereplő elemek vagy nem fémek, vagy negatív a standard potenciáljuk.

Az antimont a félfémek közé soroljuk, így tehát nem lehet nemesfém. A vegyészek és kohászok a rezet és bizmutot sem sorolják a nemesfémek közé, mivel az alábbi – nedves levegőn lehetséges – reakcióban könnyen oxidálódnak: + 2 + 4 ⇄ 4(aq) + 0,40 V

Az ezüst felületén kialakuló fekete bevonat a hidrogén-szulfiddal végbemenő reakció eredménye. Kémiailag a patinát a nedves levegő oxigénjének támadása, majd az ezt követő, a -dal történő reakció okozza. Ugyanakkor a rénium bevonatú tükrök egyes források szerint rendkívül tartósak, annak ellenére, hogy más források szerint a rénium és a technécium nedves levegőn lassan fényét veszti.R. D. Peack, "The Chemistry of Technetium and Rhenium", Elsevier, 1966

Fordítás

Jegyzetek

Források R. R. Brooks: Noble metals and biological systems: their role in Medicine, Mineral Exploration, and the Environment; CRC Press, 1992

Külső hivatkozások noble metal - chemistry Encyclopædia Britannica, online kiadás (angol) Csaknem minden fém Fermi-felülete megtalálható az alábbi helyen, így innen ellenőrizhető, mely mely sávok találhatók a Ferm-szint felett: Fermi Surface Database (angol) Az alábbi cikk segíthet megérteni a sávszerkezet és a nemesfém kifejezések közötti kapcsolatot:

Kategória:Fémek