Химия платины и ее соединений

МосковскийГосударственныйУниверситетим. М. В. Ломоносова

Химическийфакультет

Кафедраобщей химии

Курсоваяработа

Студента2 курса 226 группы

ЯнюшинаАлександраМихайловича

ХИМИЯПЛАТИНЫ И ЕЕСОЕДИНЕНИЙ

Москва– 2002

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение2

Основныесвойства3

Простыевещества4

СоединенияPt (0)5

СоединенияPt (II)6

СоединенияPt (IV)8

СоединенияPt (VI)11

Заключение12

Списоклитературы13

Введение

Платина– один из самыхценных благородныхметаллов, обладающийрядом важныхсвойств, благодарякоторым используетсяне только вювелирнойпромышленности,но и во многихотрасляхпромышленности.Использованиеплатины вомногих химическихтехнологияхделает актуальнымболее глубокоеисследованиеее физическихи химическихсвойств.

Платина - одиниз самых важныхэлементов извсего платиновогоряда из-замаксимальнойсреди них химическойинертности,а также из-заценнейшихсвойств платиныкак мощногокатализаторамногих химическихпроцессов.

Основные свойства

Платина– серовато-серыйметалл, относительномягкий, оченьтягучий, ковкий,тугоплавкий.В особых условияхобразует губчатуюплатину (с сильноразвитойповерхностью),платиновуючернь (тонкодисперсныйпорошок) и коллоиднуюплатину. Благородныйметалл – занимаетпоследнее(самое электроположительное)место в электрохимическомряду напряжений.Легко сплавляетсяс платиновымиметаллами(кроме рутенияи осмия), а такжес Fe,Co,Ni,Cu,Auи другими, струдом сплавляетсяс Sb,Bi,Sn,Pb,Ag.Химическивесьма пассивный– не реагируетс водой, кислотами(за исключением«царской водки»),щелочами, гидратомаммиака, монооксидомуглерода. Переводитсяв водный растворхлороводороднойкислотой, насыщеннойCl₂.При нагреванииокисляетсякислородом,галогенами,серой, при комнатнойтемпературе– тетрафторидомксенона. Губчатаяплатина и платиноваячернь активнопоглощаютзначительноколичествоH₂,He,O₂.В природе встречаетсяв самородномвиде (в сплавахс Ru,Rh,Pd,Os,Ir).

ПлатинаPtхарактеризуетсяследующимиконстантами:

Атомнаямасса............................................... 195,09

Валентныеэлектроны.................................... 5d⁹6s¹

Металлическийрадиус атома,им ..... ........... 0,138

Условныйрадиус иона,нм:

Э²⁺......................................................... 0,090

Э⁴⁺........................................................ 0,064

Энергияионизации Э⁰Э⁺,эВ ................. 8,9

Содержаниев земной коре,% (мол. доли)... 5*10^-8

Дляплатины наиболеехарактернастепень окисления+4. Известны такжесоединенияPt(VI).Для платинынаиболее устойчивыкоординационныечисла 4 (тетраэдрили квадрат)и 6 (октаэдр).Степени окисленияэлемента иотвечающиеим пространственныеконфигурациикомплексовприведены втабл. 1.

Таблица 1.Степени окисленияи структурныеединицы платины

Степеньокисления	Координационноечисло	Структурнаяединица	Примерысоединений
0	4	Тетраэдр	Pt(O2)[Р(С6Н5)3]2
+2	4	Тетраэдр
+2	4	Квадрат	[Pt(NH3)4]2,[Pt(CN)4]2-,[PtCl4]2-,[Pt(NH3)2Cl2]°,PtO
+2	6	Октаэдр
+4	6	Октаэдр	Pt(NH3)6]4+,[PtCl6]2-, [Рt(NН3)2Сl4]°
+6	6	Октаэдр	PtF6

Платинаотносится кчислу редкихэлементов,встречаетсяв медно-никелевыхрудах, а такжев самородномсостоянии ввиде сплавовс небольшимсодержаниемдругих металлов(Ir,Pd,Rh,Fe,иногда Ni,Сuи др.). Важнымисточникомплатины металловявляются сульфидныеполиметаллическиемедно-никелевыеруды.

Простые вещества

В виде простыхвеществ платина— блестящийбелый металлс серебристымоттенком,кристаллизуетсяв кубическойгранецентрированнойрешетке.

Важнейшиеконстанты Ptпредставленыниже:

Пл.,г/см³ …………………………………21,46

Т.пл., ^оС …………………………………1772

Т.кип., ^оС…………………………………~3900

Электрическаяпроводимость(Hg=1)……10

H^о_возг,298,кДж/моль ……………………..556

S^о₂₉₈, Дж/(К*моль) ………………………41,5

^о₂₉₈Э²⁺+ 2е = Э, В ……………………..+1,19

По сравнениюс другими платиновымиметалламиплатина несколькоболее реакционноспособна.Однако и онавступает вреакции лишьпри высокойтемпературе(часто притемпературекрасного каления)и в мелкораздробленномсостоянии.Получающиесяпри этом соединенияобычно малостойкии при дальнейшемнагреванииразлагаются.

Дляплатины наиболеехарактернопоглощениекислорода.Большое значениеплатина имееткак катализаторокислениякислородомаммиака (в произволHNO₃),водорода (дляочистки О₂от примеси Н₂)и в других процессахкаталитическогоокисления.

В электрохимическомряду напряженийплатина расположенапосле водородаи растворяетсяпри нагреваниилишь в царскойводке:

₀₊₄

3Pt+4HNO₃+18НСl= ЗН₂[РtCl₆]+4NO +8H₂O

Присплавлениис щелочами,цианидами исульфидамищелочных металловв присутствииокислителей(даже O₂)платина переходитв соответствующиепроизводныеанионных комплексов.

Платинаиспользуетсядля изготовлениякоррозионностойкойлабораторнойпосуды, аппаратови приборовхимическихпроизводств,для термометровсопротивленияи термопар, атакже электрическихконтактов. Изплатины изготавливаютнерастворимыеаноды, например,для электрохимическогопроизводстванадсернойкислоты и перборатов.Платина применяютсяв ювелирномделе.

СоединенияPt (0)

Как иу других d-элементов,нулевая (а такжеотрицательная)степень окисленияу платины проявляетсяв соединенияхс лигандами-донорногои -акцепторноготипа: СО, PF₃,CN^-.При этом приэлектроннойконфигурациицентральногоатома d¹⁰строение комплексовс лигандамисильного полячаще всегоотвечает структурететраэдра.

Дляплатины, какэлемента VIIIгруппы (приэлектроннойконфигурацииd⁸– d¹⁰) известныкомплексы, вкоторых рольлигандов играетмолекула О₂,напримерPt(O₂)[Р(С₆Н₅)₃]₂.

МолекулаО₂— лиганд -типа(подобно CN^-,CO,N₂,NO).Его присоединениек комплексообразователюреализуетсяза счет донорно-акцепторногои дативноговзаимодействияМ—О₂участием -,-и *-орбиталеймолекулы O₂.

Такиесоединенияпо аналогиис нитрогенильнымии карбонильнымисоединениямиможно назватьоксигенильными.Оксигенильныесоединения- хорошие передатчикикислорода икатализаторы;за счет активацииО₂являются хорошимиокислителямиуже при обычныхусловиях. Так,Pt[Р(С₆Н₅)₃]₄поглощаеткислород:

Pt[Р(С₆Н₅)₃]₄+О₂= Pt(O₂)[Р(С₆Н₅)₃]₂+2Р(С₆Н₅)₃

аобразовавшийся Pt(O₂)[Р(С₆Н₅)₃]₂являетсяокислителем,например:

₀₊₂

Pt(O₂)[Р(С₆Н₅)₃]₂+2NO₂= Pt(NO₃)₂[Р(С₆Н₅)₃]₂

пригидролизе даетпероксид водорода.

Активациямолекулярногокислорода засчет комплексообразованияимеетбольшоебиохимическоезначение.Классическимпримером являетсяприсоединениекислорода кгемоглобину.

СоединенияPt (II)

ДляPt(II)типичны диамагнитныеплоскоквадратныекомплексы, чтообъясняетсязначительнойвеличинойпараметрарасщепления,как у любогоd-элемента5-го и 6-го периодов.

Прибольшом значениив октаэдрическомкомплексе дваэлектронаоказываютсяна сильноразрыхляющихмолекулярных^*_d-орбиталях.Поэтому энергетическивыгодней становитсяпотеря этихэлектронови переход Pt(II)в степень окисления+4 либо перерождениеоктаэдрическогокомплекса вплоскоквадратный.Распределениевосьми электроновна орбиталяхплоскоквадратногокомплексаоказываетсяэнергетическивыгоднее, чемна молекулярныхорбиталяхоктаэдрическогокомплекса.Сосредоточениевосьми электроновна четырехмолекулярныхорбиталяхопределяетдиамагнетизмкомплексовплоскоквадратногостроения.

СоединенияPt(II)интенсивноокрашены. Структурнойединицей соединенийPt(II)является квадрат.Так, в кристаллахPtO(рис. 1) атомы Ptокружены четырьмяатомами кислородапо вершинамчетырехугольника.Эти квадратысоединенысторонамив цепи, которыеперекрещиваютсяпод углом 90°.Аналогичнопостроены кристаллы PtS.

Рис. 1. СтруктураPtOи PtS

Дихлоридплатины имеетсовершеннодругое строение.Красно-черныекристаллы PtCl₂состоят изоктаэдрическихкластерныхгруппировокPt₆Cl₁₂.

Хлоридыплатины могутбыть полученыпрямым синтезом:

Pt+ Cl₂= PtCl₂(t = 500 ⁰C)

Pt+ 2Cl₂= PtCl₄(t= 250 ⁰C)

ДихлоридPtCl₂можно получитьи диссоциациейPtCl₄,а также нагреваниемплатинохлористоводороднойкислоты:

(Н₃О)2РtCl₆*nH₂O= PtCl₂+ НС1 + (n+ 2)Н₂О+ Cl₂(t> 300 ⁰C)

Генетическуюсвязь безводныххлоридов платиныпередает следующаясхема:

_{370C475C581C583C}

PtCl₄РtC1₃PtCl₂PtCl Pt

Обращаетна себя вниманиеочень малаявеличинатемпературногоинтервала,разделяющегообласти существованияхлоридов платиныразличногосостава. Этоодно из специфическихсвойств соединенийPt,имеющих в своейоснове высококовалентнуюкинетическиинертную химическуюсвязь.

Оксидыи гидроксидыPt(II)черного цвета,в воде не растворяются;PtOустойчив такжепо отношениюк кислотам. PtSв кислотах нерастворяется.

ИзкатионныхкомплексовPt(II)очень устойчивыи легко образуютсяамминокомплексы[Pt(NH₃)₄]²⁺

PtCl₂+4NH₃=[Pt(NH₃)₄]Cl₂

Известнотакже большоечисло производныхкатионныхкомплексовPt(II)с органическимилигандами. Ещеболее устойчивытетрацианидоплатинат(II)[Pt(CN)₄]^2--иoны(для последнего₄=1*10⁴¹).Известен такжеH₂[Pt(CN)₄]*3H₂O;в водных растворах—это двухосновнаясильная кислота(называемаяплатиносинеродистой).

Платинаты(II)очень многообразныи устойчивы.Например, комплексныегалогенйдыPt(II)характеризуютсяследующимиконстантамиустойчивости:

Ион.............[PtCl₄]^2-[PtBr₄]^2-[PtI₄]^2-

lg.............. 16,0 20,5 -30

Рис2. СтруктураK₂[PtCl₄]

СолиМ₂[PtС1₄](красного цвета)образуютсяпри взаимодействиисоединенийPt(II)в соляной кислотес соответствующими солями щелочныхметаллов. Наиболееважны растворимыев воде K₂[PtCl₄]и Na₂[PtCl₄](рис. 2), являющиесяисходнымивеществамидля синтезаразличныхсоединенийплатины.

Известнытакже соединения,в которых Pt(II)входят одновременнов состав и катиона,и аниона, например[Рt(NН₃)₄][РtСl₄].Это соединение(зеленого цвета)осаждаетсяпри смешениирастворов[Рt(NН₃)₄]Сl₂и

K₂[PtCl₄]:

[Pt(NH₃)₄]Cl₂+ K₂[PtCl₄]= [Pt(NH₃)₄][PtCl₄]+2KC1

Нарядус катионнымии анионнымикомплексамивесьма разнообразнынейтральныекомплексы Pt(II)типа [Pt(NH₃)₂Х₂](где Х = С1^-,Вг^-,NO₂^-).Для соединенийэтого типахарактернагеометрическая(цис-транс)изомерия. Например,составу [Рt(NН₃)₄С1₂]отвечают двасоединения,которые отличаютсясвойствами,в частностиокраской:цис-изомер— оранжево-желтый,транс-изоиер— светло-желтый.Цис-и транс-изомерывсегда имеютнесколько (аиногда и сильно)различающуюсярастворимостьв воде, кислотах,а также кинетическиеи термодинамическиехарактеристики.

Вотличие оттранс-изомера,цис-изомеробладает ярковыраженнойпротивораковойфизиологическойактивностью.Существенноразличны испособы полученияэтих изомеров.Цис-изомеробразуетсяпри замещениидвух хлорид-ионовмолекуламиаммиака втетрахлороплатинат(II)-комплексе:

K₂[PtCl₄]+ 2NH₃=[Pt(NH₃)₂Cl₂]+ 2КС1

циc-изомер

Транc-изомерполучаетсяпри замещениидвух молекуламмиака нахлорид-ионыв комплексететрааммин-платина(II):

[Pt(NH₃)₄]Cl₂+2HC1 =[Pt(NH₃)₂Cl₂]+2NH₄C1

транс-изомер

Дляпониманиянаправлениятечения реакцийзамещениялигандов вкомплексахважное значениеимеет принциптранс-влияния(«Поведениекомплексовзависит оттрансзаместителей»),установленныйИ. И. Черняевым(1926). Согласноэтому принципунекоторыелиганды облегчаютзамещениелигандов, находящихсяс ними в транс-положении.Таким образом,при синтезесоединенийплатины играетважную рольне только природареагентов, нои порядок ихсмешения, временныеи концентрационныесоотношения:в зависимостиот условийсинтеза могутбыть полученыизомерыположения.

Трансзаместителинаходятся налинии (координате)проходящейчерез центральныйатом, цисзаместителинаходятся какбы сбоку отцентральногоатома — на линии(координате),не проходящейчерез центральныйатом.

Экспериментальноустановлено,что для соединенийPt(II)транс-влияниелигандовувеличиваетсяв ряду

Н₂О3----,I^-2-

Принциптранс-влияниясыграл выдающуюсяроль в развитиисинтеза комплексныхсоединений.

Однимиз хорошо изученныхкомплексовплатины, носящихимя его открывателя,является сольЦейзе K[PtCl₃(С₂H₄)].Это окрашенноев желтый цветсоединениебыло синтезированодатским фармацевтомЦейзе еще в1827г. Соль Цейзе— одно из первыхсинтетическиполученныхметаллоорганическихсоединений;одним из лигандовв координационнойсфере платины(II)здесь являетсяэтилен (донорныесвойства проявляетдвойная связьН₂С==СН₂).

СоединенияPt (IV)

Степеньокисления +4характернадля платины.Для Pt(IV) известныкоричневые(разных оттенков)оксид PtO₂,гидроксидPt(OH)₄(правильнееPtO₂*nH₂O),галогенидыPtHal₄,сульфид PtS₂и многочисленныепроизводныеее катионных,нейтральныхи анионныхкомплексов.

ОкислыPtтермическинеустойчивыи при нагреваниидиссоциируют.

PtO₂=Pt+O₂

Поддействиеммолекулярноговодорода окислыPtвосстанавливаютсядо металла.

Координационноечисло Pt(IV)равно шести,что отвечаетоктаэдрическойконфигурациикомплексов.Последниедиамагнитны,имеют следующуюэлектроннуюконфигурацию:¹²^6_d

БинарныесоединенияPt(IV)получают прямымвзаимодействиемпростых веществпри нагреванииили путем разложениясоответствующихкомплексныхсоединений.У бинарныхсоединенийPt(IV)кислотныесвойства преобладаютнад основными.При растворениигидроксидаплатины (IV)PtO₂*nH₂Oв кислотах ищелочах образуютсякомплексыанионного типа,например:

Pt(OH)₄+ 2NaOH = Na₂[Pt(OH)₆]

Pt(OH)₄+ 2НС1 = Н₂[РtС1₆]+ 4Н₂O

ДлятетрагалогенидовPtHaI₄очень характерновзаимодействиес галогеноводороднымикислотами иосновнымигалогенидамис образованиемкомплексовтипа [PtHal₆]^2-(Hal= Cl,Br,I):

2HC1+ PtCl₄= Н₂[РtСl₆]

2NaCl+ PtCl₄= Nа₂[РtС1₆]

Ионы[PtHal₆]^2-(за исключением[PtF₆]^2-)очень устойчивы.Так, при действииAgNO₃на растворыгексахлороплатинатов(IV)образуетсясветло-бурыйосадок Ag₂[PtCl₆],а не AgCl.В противоположностьNa₂[PtCl₆]гексахлороплатинаты(IV)К⁺,Pb⁺,Сs⁺и NH₄⁺плохо растворяютсяв воде и выделяютсяв виде желтыхосадков, чтоиспользуетсядля открытияуказанных ионовв аналитическойпрактике.

Изсоединенийплатины наиболееважным дляпрактики являетсяплатинохлористоводороднаякислота —распространенный реактив, обычноиспользуемыйдля приготовлениядругих соединенийплатины. ТвердаяH₂PtCl₆представляетсобой красно-коричневыекристаллы.Растворы ееокрашены вжелтый цвет.Хотя соли этойкислоты смногозаряднымикатионамирастворимы,ионы K⁺,Rb⁺,Cs⁺и NH4⁺образуют санионом PtCl₆^2- малорастворимыесоединения,поэтомуплатинохлористоводороднаякислота используетсякак реактивна тяжелыещелочные элементы:

H₂PtCl₆+ 2КС1 = K₂PtCl₆+ 2НС1

Получаютее выпариваниемрастворовпродуктоввзаимодействияPtCl₄с соляной кислотойили растворенияплатины в царскойводке.

3Pt+ 18HCl + 4HNO₃= 3H2[PtCl₆]+ 4NO + 8H₂O

Исходяиз Н₂[РtС1₆]можно перейтипрактическик любому другомусоединениюплатины. Ужеприведеныреакции полученияиз Н₂[РtС1₆]таких веществ,как PtCl₄,PtCI₂,металлическойплатины и др.Интересныйпроцесс протекаетпри кипячениираствора Н₂[РtС1₆]со щелочью. Приэтом образуетсягексагидроксоплатинатщелочногометалла:

Н₂[РtС1₆]+ 8КОН = K₂[Pt(OH)₆]+ 6КС1 + 2Н₂O

Затемподкислениемраствора K₂[Pt(OH)₆]минеральнойкислотой можнополучить белыйосадок гексагидроксоплатиновойкислоты:

[Pt(OH)e]^2-+ 2Н⁺= H₂[Pt(OH)₆]

Вэтом соединениисоседствуютпротоны и ионыгидроксила,но реакциинейтрализациине происходит— настолькопрочно связываетPt(IV)лиганды — ионыОН^-,находящиесяво внутреннейкоординационнойсфере. Здесьважнее всегоне термодинамическая,а кинетическаяустойчивостьсоединенийплатины.

Аммонийнуюсоль (NH₄)₂PtCl₆используютдля выделенияплатины израстворов приее переработке,посколькудальнейшийтермолиз этойсоли приводитк получениюметаллическойплатины (в видемелкодисперсногочерного порошкас сильно развитойповерхностью— так называемойплатиновойчерни):

(NH₄)₂PtCl₆=Pt +2Cl₂+ 2NH₄Cl

Помимо[PtX₆]^2-(X= Cl^-,Br^-,I^-,CN^-,NCS^-,ОН^-)известнымногочисленныеанионные комплексыс разнороднымилигандами,например, ряда: М₂[Рt(ОН)₆],M₂[Рt(ОН)₅С1],M₂[Pt(OH)₄Cl₂],М₂[Рt(ОН)₃С1₃],M₂[Pt(OH)₂Cl₄],M₂[Pt(OH)Cl₅],М₂[РtC1₆].Некоторыеиз платинат(IV)-комплексовэтого рядамогут бытьполучены пригидролизеPtCl₄:

PtCl₄+ 2НОН =H₂[Pt(OH)₂Cl₄]

илидействиемщелочей нахлороплатинаты(IV):

Na₂[PtCl₆]+6NaOH =Na₂[Pt(OH)₆]+6NaCl

ОразнообразиикомплексовPt(IV)можно судитьтакже 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].

Характеркоординациихлорид-ионав этих соединенияхможно легкоустановить химическим путем. Так, при взаимодействии растворов[Рt(NН₃)₆]Сl₄и AgNO₃осаждаются4 моль AgClв расчете на1 моль Pt.Из растворов[Рt(NН₃)₅С1]С1₃и [Рt(NН₃)₄С1₂]С1₂выделяютсясоответственно3 и 2 моль AgCl,а из раствора[Рt(NН₃)₂С1₄]хлорид серебраосаждаетсятолько в результатедолгого стоянияраствора принагревании.В соответствиис характеромионизациименяется иэлектрическаяпроводимостьрастворов.Понятно, чтопри одинаковоймолярной концентрациимаксимальнойэлектрическойпроводимостьюобладает раствор[Pt(NH₃)₆]Cl₄,минимальной— раствор[Pt(NH₃)₂Cl₄](рис. 3).

Длясоединенийсостава [Pt(NH₃)₄Cl₂]Cl₂и [Pt(NH₃)₂Cl₄]характернагеометрическаяизомерия:цuc-[Pt(NH₃)₂Cl₄]имеет оранжевую,атранс-[Pt(NH₃)₂Cl₄]— желтую окраску.Расположениетранс-комплексов[Pt(NH₃)₂Cl₄]в кристаллепоказано нарис. 4.

Рис.3. МолярнаяэлектрическаяпроводимостьсоединенийPt(IV)в зависимостиот их состава

Ри с. 4. Строениекристалла[Pt(NH3)2Cl4]

СоединенияPt (VI)

Всеизученныеокислы платинытермическинеустойчивы,но очевидно,что чем вышепроявляемаяплатиной вокислах степеньокисления,тем сильнеевыражен кислотныйхарактер окисла.Так, при электролизещелочных растворовс использованиемPt-электродовна аноде получаетсятрехокись РtO₃,которая с КОНдает платинатсостава К₂О*ЗPtO₃,что доказываетспособностьплатины (VI)проявлятькислотныесвойства.

Платина,подобно рядудругих 5d-элементов,образует гексафторидPtF₆.Это летучеекристаллическоевещество (т.пл. 61° С, т. кип. 69°С) темно-красногоцвета, получаютего сжиганиемплатины вофторе.

Pt⁴⁺+ 4F^-= PtF₄, PtF₄+F₂= PtF₆.

Изучениесвойств гексафторидаплатины — летучеговещества, образующегокрасно-коричневыепары, — привелок важным последствиямв развитиинеорганическойхимии. В 1960 г. Бартлетту,работавшемув Ванкувере(Канада), удалосьпоказать, чтоPtF₆может отщеплятьфтор с образованиемпентафторида,который затемдиспропорционирует:

PtF₆= PtF₅+0,5F₂,2PtF5 = PtF₆+PtF₄.

Побочнымрезультатомэтих опытовбыло обнаружениена стенкахреакционногососуда коричневогоналета, оказавшегосяоксигенильнымпроизводнымшестифтористойплатины:

PtF₆+ O₂= [O₂]⁺[PtF₆]^-

Образованиеэтого соединениядоказывало,что PtF₆является сильнейшимокислителем,способнымоторвать электронот молекулярногокислорода. Этонаблюдениезатем привелоБартлетта кмысли о возможностиокислитьшестифтористойплатиной атомарныйксенон, чтоположило началохимии фторидныхи кислородныхсоединенийинертных газов.

Важноотметить, чтоPtF₆— сильнейшийокислитель,по-видимомупревосходящийпо окислительномудействию молекулярныйфтор. Устойчивостьгексафторидовуменьшаетсяв ряду WF₆> ReF₆> OsF₆> IrF₆> PtF₆>. Особо неустойчивыйPtF₆относится кчислу наиболеесильных окислителей(сродство кэлектрону 7эВ), являетсяфторирующимагентом. Так,он легко фторируетВгF₃до BrF₅,бурно реагируетс металлическимураном, образуяUF6.Это можно объяснитьтем, что связьPt—Fв PtF₆менее прочна,чем связь F—Fв f₂.Этоделает PtFeисточникоматомарногофтора — вероятно,самого сильногоиз существующиххимическихокислителейдействующихпри более мягкихусловиях (приболее низкойтемпературе),чем fsимногие другиефторокислители.

Гексафторидплатины разлагаетводу с выделениемкислорода,реагирует состеклом и окисляеттакже молекулярныйкислород доO₂⁺[PtF₆]^-.Так как первыйионизационныйпотенциалмолекулярногокислорода O₂O₂⁺равен 12,08, т.е. почтикак у ксенона(12,13 В), было высказанопредположениео возможностиобразованиясоединенияXe⁺[PtF₆]^-:

Хе+PtF₆=Xe⁺[PtF₆]^-

Вскореэто соединениебыло получено.Xe[PtF₆]— кристаллическоевещество оранжевогоцвета, устойчивопри 20° С, в вакуумевозгоняетсябез разложения.Синтез Xe[PtF₆]ярился началомшироких исследований,приведших кполучениюсоединенийблагородныхгазов.

Заключение

Химия платиныочень объемна,сложна и интересна.Пожалуй, наиболееобщим свойствомее соединенийявляется узкийтемпературныйинтервал ихстабильности,связанный свысоким поляризующимдействиемплатины иразвивающимсяпри нагреванииее соединенийдополнительнымэффектомполяризации,приводящимк разрушениюхимическихсвязей и восстановлениюметаллическогосостоянияплатины.

Список литературы

1. Н.С.Ахметов. Общаяи неорганическаяхимия, М., 2001.

2. В.И.Спицын, Л.И.Мартыненко.Неорганическаяхимия, МГУ, 1994.

3. Р.А.Лидин, В.А. Молочко,Л.Л. Андреева.Химическиесвойства

неорганическихвеществ, М., 1996.

ПлатинаPtхарактеризуетсяследующимиконстантами:

Атомнаямасса..................................... 195,09 Валентныеэлектроны........................ 5d96s1 Металлическийрадиус атома,им ..... 0,138 Условныйрадиус иона,нм: Э2+................................................. 0,090 Э4+................................................ 0,064 Энергияионизации Э0Э+,эВ ....... 8,9 Содержаниев земной коре,% (мол. доли)... 5*10-8

Пл., г/см3 ……………………..…………21,46 Т. пл., оС ………………………..………1772 Т. кип.,оС……………………….………~3900 Электрическаяпроводимость(Hg=1)…10 Hовозг,298, кДж/моль…………….. 556 Sо298, Дж/(К*моль) ………………41,5 о298Э2++ 2е = Э, В …………………..+1,19

Таблица 1.Степени окисленияи структурныеединицы платины

Степеньокисления	Координационноечисло	Структурнаяединица	Примерысоединений
0	4	Тетраэдр	Pt(O2)[Р(С6Н5)3]2
+2	4	Квадрат	[Pt(NH3)4]2,[Pt(CN)4]2-,[PtCl4]2-,[Pt(NH3)2Cl2]°, PtO
+4	6	Октаэдр	Pt(NH3)6]4+,[PtCl6]2-, [Рt(NН3)2Сl4]°
+6	6	Октаэдр	PtF6

_{0 +4}

3Pt+ 4HNO₃+ 18НСl= ЗН₂[РtCl₆]+ 4NO+ 8H₂OPt(O₂)[Р(С₆Н₅)₃]₂

Оксигенильныесоединения

Pt[Р(С₆Н₅)₃]₄+ О₂= Pt(O₂)[Р(С₆Н₅)₃]₂+ 2Р(С₆Н₅)₃, а образовавшийся Pt(O₂)[Р(С₆Н₅)₃]₂являетсяокислителем,например:

₀₊₂

Pt(O₂)[Р(С₆Н₅)₃]₂+ 2NO₂= Pt(NO₃)₂[Р(С₆Н₅)₃]₂

Рис. 1. СтруктураPtO и PtSРис2. СтруктураK₂[PtCl₄]

Pt+ Cl₂= PtCl₂(t = 500 ⁰C)Pt+ 2Cl₂= PtCl₄(t= 250 ⁰C)

(Н₃О)2РtCl₆*nH₂O= PtCl₂+ НС1 + (n+ 2)Н₂О+ Cl₂(t> 300 ⁰C)

PtCl₂+ 4NH₃= [Pt(NH₃)₄]Cl₂[Pt(NH₃)₄]Cl₂+ K₂[PtCl₄]= [Pt(NH₃)₄][PtCl₄]+ 2KC1

K₂[PtCl₄]+ 2NH₃= [Pt(NH₃)₂Cl₂]+ 2КС1[Pt(NH₃)₄]Cl₂+2HC1 = [Pt(NH₃)₂Cl₂]+ 2NH₄C1

циc-изомертранс-изомер

PtO₂=Pt+O₂Pt(OH)₄+ 2NaOH= Na₂[Pt(OH)₆]Pt(OH)₄+ 2НС1 = Н₂[РtС1₆]+ 4Н₂O

2HC1+ PtCl₄= Н₂[РtСl₆]2NaCl + PtCl₄= Nа₂[РtС1₆]

H₂PtCl₆+ 2КС1= K₂PtCl₆+ 2НС13Pt+ 18HCl + 4HNO₃= 3H2[PtCl₆]+ 4NO + 8H₂O

Н₂[РtС1₆]+ 8КОН= K₂[Pt(OH)₆]+ 6КС1+ 2Н₂O[Pt(OH)e]^2-+ 2Н⁺= H₂[Pt(OH)₆]

(NH₄)₂PtCl₆= Pt + 2Cl₂+ 2NH₄Cl

М₂[Рt(ОН)₆],M₂[Рt(ОН)₅С1],M₂[Pt(OH)₄Cl₂],М₂[Рt(ОН)₃С1₃],M₂[Pt(OH)₂Cl₄],M₂[Pt(OH)Cl₅],М₂[РtC1₆]

PtCl₄+ 2НОН= H₂[Pt(OH)₂Cl₄]Na₂[PtCl₆]+ 6NaOH = Na₂[Pt(OH)₆]+ 6NaCl

Рис.3. МолярнаяэлектрическаяпроводимостьсоединенийPt (IV) в зависимостиот их состава

Рис.4. Строениекристалла[Pt(NH3)2Cl4]

Pt⁴⁺+ 4F^-= PtF₄, PtF₄+ F₂= PtF₆PtF₆= PtF₅+ 0,5F₂,2PtF5= PtF₆+PtF₄

Хе+PtF₆=Xe⁺[PtF₆]^-