Химия платины и ее соединений
получены при гидролизе PtCl4:
PtCl4 + 2НОН = H2[Pt(OH)2Cl4]
или действием щелочей на хлороплатинаты (IV):
Na2[PtCl6] + 6NaOH = Na2[Pt(OH)6] + 6NaCl
О разнообразии комплексов Pt (IV) можно судить также по следующему
ряду производных: [Рt(NН3)6]С14, [Pt(NH3)5Cl]Cl3, [Pt(NH3)4Cl2]Cl2,
[Рt(NH3)3С13]С1, [Рt(NН3)2С14], K[Pt(NH3)Cl5], К2[РtС16].
Характер координации хлорид-иона в этих соединениях можно легко установить
химическим путем. Так, при взаимодействии растворов [Рt(NН3)6]Сl4 и
AgNO3 осаждаются 4 моль AgCl в расчете на 1 моль Pt. Из растворов
[Рt(NН3)5С1]С13 и [Рt(NН3)4С12]С12 выделяются соответственно 3 и 2 моль
AgCl, а из раствора [Рt(NН3)2С14] хлорид серебра осаждается только в
результате долгого стояния раствора при нагревании. В соответствии с
характером ионизации меняется и электрическая проводимость растворов.
Понятно, что при одинаковой молярной концентрации максимальной
электрической проводимостью обладает раствор [Pt(NH3)6]Cl4, минимальной —
раствор [Pt(NH3)2Cl4] (рис. 3).
Для соединений состава [Pt(NH3)4Cl2]Cl2 и [Pt(NH3)2Cl4] характерна
геометрическая изомерия: цuc-[Pt(NH3)2Cl4] имеет оранжевую, а транс-
[Pt(NH3)2Cl4] — желтую окраску. Расположение транс-комплексов [Pt(NH3)2Cl4]
в кристалле показано на рис. 4.
|Рис. 3. Молярная электрическая | |Р и с. 4. Строение кристалла |
|проводимость соединений Pt (IV) в | |[Pt(NH3)2Cl4] |
|зависимости от их состава | | |
Соединения Pt (VI)
Все изученные окислы платины термически неустойчивы, но очевидно, что
чем выше проявляемая платиной в окислах степень окисления, тем сильнее
выражен кислотный характер окисла. Так, при электролизе щелочных растворов
с использованием Pt-электродов на аноде получается трехокись РtO3, которая
с КОН дает платинат состава К2О*ЗPtO3, что доказывает способность платины
(VI) проявлять кислотные свойства.
Платина, подобно ряду других 5d-элементов, образует гексафторид PtF6.
Это летучее кристаллическое вещество (т. пл. 61° С, т. кип. 69° С) темно-
красного цвета, получают его сжиганием платины во фторе.
Pt4+ + 4F- = PtF4 , PtF4 + F2 = PtF6 .
Изучение свойств гексафторида платины — летучего вещества, образующего
красно-коричневые пары, — привело к важным последствиям в развитии
неорганической химии. В 1960 г. Бартлетту, работавшему в Ванкувере
(Канада), удалось показать, что PtF6 может отщеплять фтор с образованием
пентафторида, который затем диспропорционирует:
PtF6 = PtF5 + 0,5F2, 2PtF5 = PtF6+PtF4.
Побочным результатом этих опытов было обнаружение на стенках реакционного
сосуда коричневого налета, оказавшегося оксигенильным производным
шестифтористой платины:
PtF6 + O2 = [O2]+[PtF6]-
Образование этого соединения доказывало, что PtF6 является сильнейшим
окислителем, способным оторвать электрон от молекулярного кислорода. Это
наблюдение затем привело Бартлетта к мысли о возможности окислить
шестифтористой платиной атомарный ксенон, что положило начало химии
фторидных и кислородных соединений инертных газов.
Важно отметить, что PtF6 — сильнейший окислитель, по-видимому
превосходящий по окислительному действию молекулярный фтор. Устойчивость
гексафторидов уменьшается в ряду WF6 > ReF6 > OsF6 > IrF6 > PtF6 >. Особо
неустойчивый PtF6 относится к числу наиболее сильных окислителей (сродство
к электрону 7 эВ), является фторирующим агентом. Так, он легко фторирует
ВгF3 до BrF5, бурно реагирует с металлическим ураном, образуя UF6. Это
можно объяснить тем, что связь Pt—F в PtF6 менее прочна, чем связь F—F в
f2. Это делает PtFe источником атомарного фтора — вероятно, самого сильного
из существующих химических окислителей действующих при более мягких
условиях (при более низкой температуре), чем fs и многие другие
фторокислители.
Гексафторид платины разлагает воду с выделением кислорода, реагирует
со стеклом и окисляет также молекулярный кислород до O2+[PtF6]-. Так как
первый ионизационный потенциал молекулярного кислорода O2 ( O2+ равен
12,08, т.е. почти как у ксенона (12,13 В), было высказано предположение о
возможности образования соединения Xe+[PtF6]-:
Хе + PtF6 = Xe+[PtF6]-
Вскоре это соединение было получено. Xe[PtF6] — кристаллическое
вещество оранжевого цвета, устойчиво при 20° С, в вакууме возгоняется без
разложения. Синтез Xe[PtF6] ярился началом широких исследований, приведших
к получению соединений благородных газов.
Заключение
Химия платины очень объемна, сложна и интересна. Пожалуй, наиболее
общим свойством ее соединений является узкий температурный интервал их
стабильности, связанный с высоким поляризующим действием платины и
развивающимся при нагревании ее соединений дополнительным эффектом
поляризации, приводящим к разрушению химических связей и восстановлению
металлического состояния платины.
Список литературы
1. Н.С. Ахметов. Общая и неорганическая химия, М., 2001.
2. В.И. Спицын, Л.И. Мартыненко. Неорганическая химия, МГУ, 1994.
3. Р.А. Лидин, В.А. Молочко, Л.Л. Андреева. Химические свойства
неорганических веществ, М., 1996.
| |  скачать работу |
Химия платины и ее соединений |
