Pt · Elemento 78 · Metal de transición
El metal catalizador: el platino hace posibles reacciones que de otro modo requerirían condiciones imposibles.
Estructura
No es un diagrama de puntos sobre anillos — es una muestra de Monte Carlo de la densidad de probabilidad real |ψ|² de cada subcapa ocupada. Arrastra para girar. El azul y el violeta indican signos opuestos de la función de onda, lo que permite la formación de enlaces.
Valores medidos
Cada barra muestra dónde se sitúa platino entre los 118 elementos según esa propiedad.
Fuentes: pesos atómicos estándar de la IUPAC de 2021 · CRC Handbook of Chemistry and Physics · NIST. Los valores marcados con ~ son predichos y no medidos.
Tamaño, a escala
Radio de 139 pm: es decir, 0,139 nm, por lo que aproximadamente 3,6 millones de ellos, uno al lado del otro, abarcarían un milímetro.
Intervalo térmico
Platino es líquido en un intervalo de 2057 K, desde 2041 K hasta 4098 K.
Dónde se encuentra
Platino se encuentra en el periodo 6, grupo 10. Todos los elementos del grupo 10 tienen el mismo número de electrones externos, por lo que se comportan de forma muy similar.
Otros Metales de transición
Todos los metales de transiciónLa historia
El metal catalizador: el platino hace posibles reacciones que de otro modo requerirían condiciones imposibles.
Los primeros europeos que encontraron platino fueron conquistadores españoles en los ríos de Colombia y Ecuador durante la década de 1520. Lo llamaron «platina del Pinto» (pequeña plata del río Pinto), un nombre despectivo que reflejaba su frustración con esta «plata impura» que no se derretía ni se trabajaba como los metales preciosos que conocían.
Los pueblos indígenas de América del Sur habían trabajado con platino durante más de 1.000 años antes del contacto europeo. Los artesanos precolombinos de la cultura La Tolita creaban exquisitas joyas y artefactos de aleaciones de platino y oro, demostrando conocimientos metalúrgicos avanzados que los europeos no alcanzarían hasta varios siglos después.
Los mineros españoles consideraban el platino un metal molesto que contaminaba los yacimientos de oro. A menudo lo arrojaban de nuevo a los ríos, creyendo que era oro inmaduro que con el tiempo «maduraría» hasta convertirse en oro verdadero. Algunas colonias españolas incluso prohibieron la extracción de platino, por temor a que se utilizara para falsificar monedas de oro.
El estudio científico del platino comenzó cuando el oficial naval español Antonio de Ulloa llevó muestras a Europa en 1735. Sus observaciones detalladas de este metal misterioso intrigaron a los científicos europeos, quienes lo reconocieron como un elemento distinto y no como plata impura.
El metalúrgico británico William Brownrigg realizó el primer estudio sistemático del platino en 1750 y documentó sus propiedades únicas, incluido su elevado punto de fusión y su resistencia a los ácidos. Su trabajo estableció el platino como un objeto legítimo de investigación científica.
El físico francés Pierre-François Chabaneau logró fundir y trabajar platino con éxito por primera vez en 1786, desarrollando técnicas que permitieron a los artesanos crear las primeras joyas e instrumentos científicos de platino en Europa.
El rey Luis XVI de Francia se fascinó con el platino y encargó elaborados objetos de platino, declarando que era «el único metal digno de un rey». Su patrocinio elevó el platino de curiosidad a artículo de lujo, consolidando su asociación con la realeza y la exclusividad.
El desarrollo de técnicas de pulvimetalurgia por químicos franceses permitió crear objetos de platino más grandes. Aprendieron a reducir las sales de platino a un polvo fino y después comprimirlo y calentarlo para formar un metal trabajable; estas técnicas todavía se utilizan hoy.
Durante la Revolución francesa, la rareza del platino y su asociación con la realeza lo hicieron políticamente peligroso. Muchos objetos de platino fueron ocultados o destruidos, lo que hace que las piezas de esta época que han sobrevivido sean hoy extremadamente valiosas para los coleccionistas.
El químico inglés William Hyde Wollaston revolucionó la química del platino al desarrollar métodos para purificar y trabajar el metal a escala industrial. Sus técnicas para disolver platino en agua regia y recuperar el metal puro sentaron las bases de la refinación moderna del platino.
Wollaston también descubrió paladio y rodio mientras trabajaba con residuos de platino, demostrando la naturaleza interconectada de los metales del grupo del platino. Su trabajo le reportó una gran riqueza y estableció a Londres como un centro de conocimiento especializado en platino.
El desarrollo de crisoles de platino y equipos de laboratorio revolucionó la química y la fabricación de vidrio. Estos recipientes inertes permitieron a los químicos trabajar con sustancias que contaminarían o destruirían otros recipientes.
La invención del soplete de oxihidrógeno permitió por fin fundir el platino con facilidad, haciendo posible la producción en masa de objetos de platino. Este avance tecnológico hizo económicamente viables las joyas de platino y las aplicaciones industriales.
La producción rusa de platino en los montes Urales comenzó a abastecer los mercados europeos, haciendo que el platino estuviera más disponible. Los yacimientos rusos eran tan ricos que el platino llegó a ser temporalmente menos costoso que el oro, lo que condujo a la creación de monedas de platino.
El desarrollo de la producción de ácido sulfúrico catalizada por platino marcó el comienzo del papel crucial del platino en la industria química. Esta aplicación demostró las propiedades catalíticas únicas del platino, que se convertirían en un elemento central de la química industrial moderna.
El siglo XX aportó una comprensión científica de las propiedades catalíticas del platino a nivel molecular. Las investigaciones revelaron por qué el platino es tan eficaz para facilitar reacciones químicas sin consumirse en el proceso.
El descubrimiento de las propiedades anticancerígenas del cisplatino en 1965 por Barnett Rosenberg abrió un capítulo completamente nuevo en las aplicaciones del platino. Este descubrimiento accidental, realizado mientras estudiaba el crecimiento bacteriano, ha salvado desde entonces millones de vidas mediante la quimioterapia contra el cáncer.
Las aplicaciones actuales del platino en pilas de combustible y catalizadores para automóviles representan el capítulo más reciente de la extraordinaria historia de este metal. Desde guijarros «inútiles» de los ríos hasta componentes esenciales de la tecnología de energía limpia, el recorrido del platino refleja la creciente comprensión humana del mundo natural.
Aplicaciones
El platino es la piedra angular del control de emisiones automotrices moderno, lo que hace posible un aire más limpio en entornos urbanos. Los convertidores catalíticos de los motores de gasolina utilizan platino para convertir el monóxido de carbono, los óxidos de nitrógeno y los hidrocarburos no quemados perjudiciales en vapor de agua, dióxido de carbono y nitrógeno inocuos.
La industria automotriz consume más del 40% de la producción mundial de platino. Un automóvil típico contiene entre 3 y 7 gramos de platino en su convertidor catalítico, mientras que los vehículos más grandes pueden contener hasta 30 gramos. Los motores diésel dependen en gran medida de los catalizadores de platino para los sistemas de filtros de partículas que eliminan las partículas de hollín perjudiciales.
Los vehículos de próxima generación con pilas de combustible de hidrógeno representan el futuro de las aplicaciones automotrices del platino. Las pilas de combustible utilizan catalizadores de platino para convertir de manera eficiente el hidrógeno y el oxígeno en electricidad, con agua como única emisión. Esta tecnología podría aumentar considerablemente la demanda de platino a medida que el transporte avance hacia soluciones sin emisiones.
Los catalizadores de platino son esenciales en el refinado del petróleo, especialmente en los procesos de reformado que transforman fracciones de petróleo de bajo octanaje en componentes de gasolina de alto octanaje. Estos catalizadores aumentan la eficiencia del combustible y reducen el golpeteo del motor en los vehículos modernos.
La industria química utiliza platino para producir ácido nítrico, un componente fundamental de los fertilizantes y explosivos. Los catalizadores de malla de platino-rodio del proceso de Ostwald permiten convertir eficazmente el amoníaco en ácido nítrico a escala industrial.
La fabricación de productos farmacéuticos depende de catalizadores de platino para realizar reacciones complejas de síntesis orgánica. Estos catalizadores permiten producir medicamentos que salvan vidas con gran pureza y eficiencia, especialmente al crear estructuras moleculares específicas necesarias para la eficacia de los fármacos.
La excelente conductividad eléctrica y resistencia a la corrosión del platino lo hacen central en la electrónica de alta fiabilidad. Los contactos eléctricos de sistemas críticos utilizan platino para garantizar un rendimiento constante durante millones de ciclos de conmutación.
Los discos duros de computadora contienen platino en sus capas de grabación magnética, lo que permite almacenar datos con alta densidad. La estabilidad del metal garantiza la integridad de los datos durante décadas de uso. El platino también se utiliza en las unidades de estado sólido (SSD) para tecnologías de almacenamiento de próxima generación.
La industria de las telecomunicaciones utiliza platino en sistemas de fibra óptica y circuitos de alta frecuencia, donde la integridad de la señal es primordial. La resistencia del platino a la oxidación garantiza una fiabilidad a largo plazo en entornos adversos.
Las nanopartículas de platino están revolucionando la catálisis gracias a su superficie específica extremadamente alta y sus propiedades electrónicas únicas. Estos catalizadores a nanoescala son más eficientes que el platino en masa, lo que reduce la cantidad necesaria para los procesos industriales.
En la tecnología de pilas de combustible, las nanopartículas de platino sobre soportes de carbono proporcionan la actividad catalítica necesaria para las reacciones eficientes entre hidrógeno y oxígeno. La investigación se centra en reducir la carga de platino manteniendo el rendimiento.
El tratamiento del cáncer utiliza fármacos quimioterapéuticos basados en platino, como el cisplatino, el carboplatino y el oxaliplatino. Estos compuestos interfieren en la replicación del ADN de las células cancerosas, por lo que son eficaces contra diversos tipos de tumores.
El alto punto de fusión del platino (1,768°C) y su resistencia a la oxidación lo hacen esencial para las aplicaciones a alta temperatura. La fabricación de vidrio utiliza hornos y equipos revestidos de platino que pueden soportar condiciones extremas sin contaminar el producto.
Las aplicaciones aeroespaciales incluyen componentes de motores de turbina, toberas de cohetes y escudos térmicos, donde la combinación de resistencia e inercia química del platino es crucial para la seguridad y el rendimiento.
Los hornos y las calderas industriales utilizan elementos calefactores y sensores de temperatura de platino que mantienen la precisión y la durabilidad en condiciones extremas de ciclos térmicos.
Alianzas de boda y anillos de compromiso hechos de platino representan el máximo símbolo del amor duradero. El brillo blanco natural del platino nunca se desvanece ni se empaña, y simboliza el compromiso eterno. A diferencia del oro blanco, el platino no requiere un recubrimiento de rodio y conserva su hermosa apariencia indefinidamente.
Casas de joyería de lujo como Cartier, Tiffany y Van Cleef & Arpels valoran el platino por su capacidad para sujetar con seguridad piedras preciosas. La densidad y la resistencia del metal lo hacen ideal para engastes elaborados que muestran diamantes y gemas de colores en todo su esplendor.
Los relojes de alta gama incorporan cajas de platino resistentes a los arañazos y la corrosión. Marcas como Patek Philippe y Rolex crean piezas exclusivas de platino que combinan una artesanía excepcional con el prestigio de llevar uno de los metales más raros de la Tierra.
Cada vez que enciendes tu automóvil, los catalizadores de platino entran en acción y limpian los gases de escape antes de que lleguen a la atmósfera. El convertidor catalítico contiene platino precioso que convierte los contaminantes nocivos en emisiones inocuas, haciendo posible la vida urbana moderna.
Las bujías de los vehículos de alto rendimiento suelen incorporar electrodos de platino que duran más y proporcionan un encendido más constante que las bujías convencionales. Estas bujías mejoran la eficiencia del combustible y reducen las necesidades de mantenimiento.
Los vehículos de lujo y eléctricos utilizan cada vez más pilas de combustible impulsadas por catalizadores de platino. Estos sistemas generan electricidad a partir de hidrógeno y producen únicamente vapor de agua como escape, lo que representa el futuro del transporte limpio.
El tratamiento del cáncer depende en gran medida de fármacos de quimioterapia basados en platino. Medicamentos como el cisplatino han salvado millones de vidas al dirigirse a las células cancerosas y minimizar al mismo tiempo el daño al tejido sano. Estos fármacos son especialmente eficaces contra los cánceres testicular, ovárico y pulmonar.
Los marcapasos e implantes médicos utilizan electrodos de platino que conducen de forma segura los impulsos eléctricos en el cuerpo humano. La biocompatibilidad y la resistencia a la corrosión del platino lo hacen ideal para implantaciones a largo plazo sin reacciones adversas.
Los tratamientos dentales suelen incorporar aleaciones de platino en coronas, puentes y aparatos de ortodoncia. La resistencia del metal y su capacidad para resistir las bacterias orales lo convierten en una opción duradera para las restauraciones dentales.
El disco duro de tu computadora contiene platino en sus capas de almacenamiento magnético, lo que permite el almacenamiento de datos de alta densidad que hace posible la informática moderna. Las propiedades magnéticas y la estabilidad del platino garantizan que tus datos permanezcan seguros durante años.
Los equipos de audio de alta gama utilizan platino en contactos eléctricos y circuitos para garantizar la reproducción de sonido más pura. Los audiófilos valoran la excelente conductividad del platino y su resistencia a la corrosión para mantener la calidad de la señal.
Los termopares y sensores de temperatura de electrodomésticos como hornos y calentadores de agua utilizan platino para medir la temperatura con precisión. Estos sensores garantizan el funcionamiento seguro y eficiente de los electrodomésticos cotidianos.
La gasolina de tu automóvil se refinó utilizando catalizadores de platino que mejoraron su índice de octano y eliminaron impurezas. Estos catalizadores hacen que el combustible moderno sea eficiente y tenga una combustión limpia.
Los fertilizantes que permiten cultivar los alimentos que consumes se producen utilizando catalizadores de platino en la fabricación de ácido nítrico. Este proceso permite una agricultura a gran escala que alimenta a miles de millones de personas en todo el mundo.
Muchos limpiadores y productos químicos domésticos se fabrican mediante procesos catalizados por platino que garantizan su pureza y eficacia, al tiempo que minimizan el impacto ambiental.
De dónde procede
0,005 mg/kg de la corteza terrestre · más abundante que el 37 % de los elementos
El platino es uno de los elementos más raros de la Tierra, con una abundancia media en la corteza de solo 5 partes por mil millones - aproximadamente 30 veces más raro que el oro. Esta extrema escasez se debe a la elevada densidad del platino y a su naturaleza siderófila (afinidad por el hierro), que hizo que la mayor parte se hundiera hasta el núcleo terrestre durante la formación del planeta.
La mayor parte del platino accesible se encuentra en antiguas intrusiones máficas estratificadas: formaciones geológicas creadas cuando el magma se enfrió y cristalizó lentamente durante millones de años. Estas intrusiones concentraron los metales del grupo del platino en yacimientos económicamente viables mediante procesos geológicos complejos.
Los yacimientos de platino suelen encontrarse asociados con otros metales del grupo del platino (paladio, rodio, rutenio, osmio e iridio), así como con metales básicos como el níquel y el cobre. Esta asociación requiere técnicas de separación sofisticadas para aislar el platino puro.
Sudáfrica domina la producción mundial de platino, con aproximadamente el 70% de la producción global. El Complejo Ígneo de Bushveld, formado hace más de 2 mil millones de años, contiene las mayores reservas de platino conocidas del mundo. Esta maravilla geológica se extiende por 65.000 kilómetros cuadrados y representa uno de los tesoros minerales más importantes de la Tierra.
Rusia es el segundo productor más importante, con grandes yacimientos en la región de Norilsk-Talnakh, en Siberia. Estos yacimientos, formados por una enorme actividad volcánica hace 250 millones de años, también contienen importantes recursos de níquel y cobre junto con metales del grupo del platino.
América del Norte contribuye al suministro mundial de platino mediante los yacimientos del Complejo Stillwater, en Montana, y de la Cuenca de Sudbury, en Canadá. Estas fuentes más pequeñas, pero importantes, ayudan a diversificar las cadenas mundiales de suministro de platino.
Zimbabue alberga el Gran Dique, una intrusión estratificada que contiene importantes recursos de platino y que puede adquirir cada vez más importancia a medida que se agoten los yacimientos de fácil acceso en otras regiones.
La minería del platino es extraordinariamente difícil y costosa. La mayor parte del platino se encuentra en yacimientos subterráneos a profundidades superiores a 1.000 metros, lo que requiere técnicas mineras sofisticadas y una inversión de capital considerable. Una sola mina subterránea puede tardar entre 10 y 15 años en desarrollarse antes de producir su primer platino.
El proceso de refinado es igualmente complejo. El mineral de platino en bruto suele contener solo entre 3 y 6 gramos de platino por tonelada de roca, por lo que es necesario procesar enormes cantidades de material. El proceso completo de refinado puede tardar entre 5 y 6 meses en producir platino puro a partir del mineral en bruto.
Las consideraciones ambientales y de seguridad hacen que la minería del platino sea especialmente exigente. Las operaciones subterráneas profundas requieren amplios sistemas de seguridad, mientras que los procesos químicos utilizados en el refinado deben gestionarse cuidadosamente para minimizar el impacto ambiental.
La recuperación histórica de platino comenzó con yacimientos aluviales en los montes Urales de Rusia, donde la meteorización y la erosión concentraron pepitas de platino en los lechos de los ríos. Estos yacimientos superficiales de fácil acceso se agotaron en gran medida a comienzos del siglo XX.
Colombia sigue siendo uno de los pocos lugares donde continúa la minería aluvial de platino a pequeña escala. La región del Chocó produce cantidades modestas de platino mediante técnicas tradicionales de minería de placer, aunque las preocupaciones ambientales limitan la expansión de estas operaciones.
Los sistemas fluviales que drenan formaciones geológicas que contienen platino producen ocasionalmente pepitas de platino, cuyos ejemplares más grandes pesan varios kilogramos. Estos ejemplares naturales de platino son apreciados por coleccionistas y museos debido a su rareza y belleza.
Dado el valor y la escasez extremos del platino, el reciclaje se ha vuelto crucial para satisfacer la demanda mundial. Aproximadamente entre el 25 y el 30% del suministro anual de platino procede de fuentes recicladas, principalmente de catalizadores de automóviles usados, componentes electrónicos y joyería.
El reciclaje de catalizadores de automóviles es especialmente importante, ya que los convertidores catalíticos contienen entre 3 y 7 gramos de metales del grupo del platino. Instalaciones especializadas recuperan y refinan estos metales, reincorporándolos a usos productivos.
La tasa de reciclaje del platino supera el 60% en los países desarrollados, lo que convierte la recuperación secundaria en un componente esencial de la cadena mundial de suministro de platino. Los procesos hidrometalúrgicos avanzados pueden recuperar platino de aleaciones complejas y materiales contaminados con gran eficiencia.
Manejo
El platino metálico se considera muy seguro para manipularlo y llevarlo puesto. Su inercia química significa que no reacciona con la piel, el aire ni la mayoría de las sustancias químicas en condiciones normales. Por eso, las joyas de platino pueden llevarse de forma continua sin causar reacciones cutáneas, incluso en personas sensibles.
A diferencia de las aleaciones que contienen níquel, el platino rara vez causa reacciones alérgicas y suele recomendarse a las personas con sensibilidad a los metales. La biocompatibilidad del metal lo hace adecuado para implantes médicos y trabajos dentales.
Las sales de platino solubles pueden causar problemas de salud importantes y requieren una manipulación cuidadosa. El cloruro de platino y otros compuestos de platino pueden causar reacciones alérgicas graves, irritación respiratoria y sensibilización cutánea.
El asma ocupacional es una preocupación grave para los trabajadores expuestos a compuestos de platino en refinerías y plantas químicas. Esta afección puede desarrollarse después de meses o años de exposición y puede volverse permanente incluso después de que cese la exposición.
La sensibilización cutánea causada por compuestos de platino puede desarrollarse gradualmente. Una vez sensibilizadas, las personas pueden experimentar reacciones alérgicas graves incluso ante cantidades mínimas de compuestos de platino. Usa guantes de nitrilo y ropa protectora al manipular compuestos de platino solubles.
El polvo y los vapores de platino suponen riesgos respiratorios graves. Los procesos industriales que implican triturar, soldar o procesar platino a altas temperaturas pueden generar partículas en suspensión que causan irritación y sensibilización pulmonar.
Los trabajadores de las refinerías de platino deben utilizar protección respiratoria (como mínimo, filtros N95; preferiblemente, filtros P100) para evitar inhalar partículas que contienen platino. Los sistemas de ventilación adecuados son esenciales en todas las áreas de procesamiento del platino.
El asma causada por el platino afecta hasta al 50 % de los trabajadores con exposición prolongada a sales de platino. Los síntomas incluyen sibilancias, opresión en el pecho y dificultad para respirar. Esta afección requiere atención médica inmediata y el retiro permanente de la exposición al platino.
Los fármacos de quimioterapia basados en platino (cisplatino, carboplatino, oxaliplatino) requieren supervisión médica especializada debido a sus potentes efectos. Estos medicamentos pueden causar daño renal, pérdida de audición y náuseas intensas si no se administran correctamente.
El personal sanitario que manipula fármacos de quimioterapia basados en platino debe seguir estrictos protocolos para fármacos citotóxicos, que incluyen el uso de doble guante y batas protectoras, así como la preparación en cabinas de seguridad biológica para prevenir la exposición ocupacional.
Los pacientes que reciben quimioterapia basada en platino requieren un control periódico de la función renal, la audición y los recuentos sanguíneos. Los protocolos de hidratación son esenciales para prevenir el daño renal causado por estos medicamentos potentes.
El procesamiento a altas temperaturas del platino requiere equipos especializados debido a su punto de fusión de 1,768°C. Los peligros derivados del calor extremo hacen necesaria una protección térmica adecuada y procedimientos de emergencia para las quemaduras.
El procesamiento químico durante el refinado del platino implica ácidos concentrados y disolventes tóxicos. Los trabajadores deben utilizar ropa adecuada resistente a sustancias químicas, protección ocular y estaciones de emergencia con ducha y lavaojos.
Debido al valor extremo del platino, las medidas de seguridad son esenciales en las instalaciones de procesamiento. Los protocolos de prevención de robos deben equilibrar las necesidades de seguridad con los requisitos de seguridad de los trabajadores.
La rareza y el valor del platino hacen que su eliminación sea económicamente derrochadora. Todos los materiales que contienen platino deben reciclarse mediante servicios especializados de recuperación de metales preciosos en lugar de desecharse como residuos.
La contaminación ambiental causada por compuestos de platino requiere una recuperación profesional. Aunque el platino metálico es inocuo para el medio ambiente, los compuestos de platino solubles pueden acumularse en los ecosistemas y afectar a la fauna.
Respuestas rápidas
Platino (símbolo Pt) es el elemento 78 de la tabla periódica, un Metal de transición del periodo 6, grupo 10. El metal catalizador: el platino hace posibles reacciones que de otro modo requerirían condiciones imposibles. A temperatura ambiente es un sólido.
[Xe] 4f¹⁴ 5d⁹ 6s¹, con 6 capas ocupadas y la distribución 2, 8, 18, 32, 17, 1.Platino se funde a 2041.4 K (1768.3 °C) y hierve a 4098 K (3824.9 °C). Eso lo sitúa entre los elementos más refractarios: permanece sólido a temperaturas que vaporizan la mayoría de los metales.
La masa atómica estándar de Platino es 195.084 u. Es un promedio ponderado de sus isótopos naturales, por lo que rara vez es un número entero.
Platino tiene una densidad de 21.45 g/cm³. El agua tiene una densidad de 1.0 g/cm³, por lo que un bloque de Platino es aproximadamente 21.5 veces más pesado.
Platino tiene una electronegatividad de Pauling de 2.28. La escala va de 0.70 (francio, el que menos atrae a los electrones) a 3.98 (flúor, el que más). Los valores de esta franja intermedia tienden a formar enlaces covalentes en lugar de enlaces fuertemente iónicos.
Platino fue descubierto en 1735 por Antonio de Ulloa. Recibe su nombre de español platina, «plata pequeña».
Platino constituye aproximadamente 0.005 mg/kg de la corteza terrestre; es realmente raro, por lo que resulta caro.