Реферат: Химия платины и ее соединений
Для платины наиболее характерна степень окисления +4. Известны также соединения Pt (VI). Для платины наиболее устойчивы координационные числа 4 (тетраэдр или квадрат) и 6 (октаэдр). Степени окисления элемента и отвечающие им пространственные конфигурации комплексов приведены в табл. 1.
Таблица 1. Степени окисления и структурные единицы платины
Степень окисления |
Координационное число |
Структурная единица |
Примеры соединений |
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)2 Cl2 ]°, PtO |
+2 | 6 | Октаэдр | |
+4 | 6 | Октаэдр |
Pt(NH3)6]4+, [PtCl6]2-, [Рt(NН3)2Сl4]° |
+6 | 6 | Октаэдр |
PtF6 |
Платина относится к числу редких элементов, встречается в медно-никелевых рудах, а также в самородном состоянии в виде сплавов с небольшим содержанием других металлов (Ir, Pd, Rh, Fe, иногда Ni, Сu и др.). Важным источником платины металлов являются сульфидные полиметаллические медно-никелевые руды.
Простые вещества
В виде простых веществ платина — блестящий белый металл с серебристым оттенком, кристаллизуется в кубической гранецентрированной решетке.
Важнейшие константы Pt представлены ниже:
Пл., г/см3 ………………………………… 21,46
Т. пл., оС ………………………………… 1772
Т. кип., оС ………………………………… ~3900
Электрическая проводимость (Hg=1)…… 10
Hовозг,298 , кДж/моль …………………….. 556
Sо298 , Дж/(К*моль) ……………………… 41,5
о 298 Э2+ + 2е = Э, В …………………….. +1,19
По сравнению с другими платиновыми металлами платина несколько более реакционноспособна. Однако и она вступает в реакции лишь при высокой температуре (часто при температуре красного каления) и в мелкораздробленном состоянии. Получающиеся при этом соединения обычно малостойки и при дальнейшем нагревании разлагаются.
Для платины наиболее характерно поглощение кислорода. Большое значение платина имеет как катализатор окисления кислородом аммиака (в произвол HNO3), водорода (для очистки О2 от примеси Н2) и в других процессах каталитического окисления.
В электрохимическом ряду напряжений платина расположена после водорода и растворяется при нагревании лишь в царской водке:
0 +4
3Pt + 4HNO3 + 18НСl = ЗН2[РtCl6] + 4NO + 8H2O
При сплавлении с щелочами, цианидами и сульфидами щелочных металлов в присутствии окислителей (даже O2) платина переходит в соответствующие производные анионных комплексов.
Платина используется для изготовления коррозионностойкой лабораторной посуды, аппаратов и приборов химических производств, для термометров сопротивления и термопар, а также электрических контактов. Из платины изготавливают нерастворимые аноды, например, для электрохимического производства надсерной кислоты и перборатов. Платина применяются в ювелирном деле.
Соединения Pt (0)
Как и у других d-элементов, нулевая (а также отрицательная) степень окисления у платины проявляется в соединениях с лигандами -донорного и -акцепторного типа: СО, PF3, CN-. При этом при электронной конфигурации центрального атома d10 строение комплексов с лигандами сильного поля чаще всего отвечает структуре тетраэдра.
Для платины, как элемента VIII группы (при электронной конфигурации d8 – d10 ) известны комплексы, в которых роль лигандов играет молекула О2, например Pt(O2)[Р(С6Н5)3]2 .