Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Gyakoriság Igen ritka elemek, a Pt mégis több ezer év óta ismert, a többi csak 100-150 éve. VIII. 4-5d) A platinafémek Előfordulás, ásványok Elemi állapotban.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "Gyakoriság Igen ritka elemek, a Pt mégis több ezer év óta ismert, a többi csak 100-150 éve. VIII. 4-5d) A platinafémek Előfordulás, ásványok Elemi állapotban."— Előadás másolata:

1 Gyakoriság Igen ritka elemek, a Pt mégis több ezer év óta ismert, a többi csak éve. VIII. 4-5d) A platinafémek Előfordulás, ásványok Elemi állapotban vagy egymással ötvöződve; ásványi előfordulások rendkívül ritka (legfeljebb a Ni, Cu, Ag szulfidos, arzenides ércei kísérőjeként). Nyers platina= platinairidium (Pt,Ir,Rh,Pd) + + ozmiridium (Os+Ir+Ru) (királyvízben utóbbi nem oldódik) Előállítás Réz/nikkel elektródon kénsavas közegben elektrolízissel végzett tisztításuk során az anódiszapba kerülnek a nemesebb fémek; a fémkeverék elválasztása iszapolásssal vagy komplexeik eltérő sajátságai alapján ioncserés és folyadék-extrakciós módszerekkel lehetséges: vizes kloridokból Zn-poros cementálással, kloro- komplexek hőbontásával vagy H 2 -nel való redukcióval. 108 Hs Hassium=Uno (unniloktium), 109 Mt Meitnerium=Une (unnilennium), 110 Ds darmstadtium=Uun (ununnilium)

2 VIII. 4-5d) A platinafémek Kémiai tulajdonságok Vízszintes rokonság  vas-kobalt-nikkel, könnyű és nehéz platinafém triádok; ám itt újra inkább oszlopbeli hasonlóság  diádok. Az atompályák szabálytalan feltöltődése is mutatja, hogy a 4d – 5s, illetve az 5d – 6s pályák energiája igen közeli → vegyületeikben számos nagy pozitív oxidációs állapot is megvalósul (ellentét a Fe-Co-Ni triáddal). Legellenállóbb átmenetifémek, szemmel nem érzékelhető vékony oxidréteg. Reakcióképességük kicsiny, csak magasabb hőmérsékleten (vörösizzáson és lassan) reagálnak a nemfémekkel, pl a halogénekkel vagy az oxigénnel, kiv. Os finom eloszlásban szobahőmérsékleten is reagál az oxigénnel: Os + 2 O 2  OsO 4. Vegyületeik termikusan disszociatívak, salétromsavban csak a Pd oldódik, többi királyvízben, az ozmiridium ötvözetük (Os+Ir+Ru) még abban sem, inkább cc. HCl+NaClO 3 -ban. Oxidáló lúgos olvadékban oldódnak  [RuO 4 ] 2-, [OsO 2 (OH) 4 ] 2-, IrO o C körül a legtöbb elemmel ötvöződnek – viszont nemfémekkel vagy félfémekkel rosszabb sajátságokat nyernek, ezért nem szabad kormozó lángon Pt-tégelyt hevíteni; gáz és gyökoldóképességü miatt jó heterogén katalizátorok Oxidációfok: Ru (ált. 4, de 3 és 2 is) és Os (6 v. 8) maximálisan 8, a többi legfeljebb 6, de Rh általában 3, Ir 3 v. 4, Pd 2, Pt 4 v. 2; maximális oxidációfok csak oxidjaikban (és legfeljebb fluoro-komplexeikben). Legjobb komplexképzők. Fizikai tulajdonságok Nagy sűrűségű, platinára emlékeztető nagy OP-ú nemesfémek, jó vezetők (Rh és Ir a legjobb). Pd, Rh, Ir ezüstösen fehérek; Ru ezüstös, Os kékes szürke, Pt szürkés fehér. Ru és Os a vasnál kevésbé alakítható, Rh és Ir igen kemények, Pd és Pt a leglágyabb. Ru és Os A3, többi A1 rácsú.

3 VIII. 4-5d) A platinafémek Felhasználás (rendkívül drágák) katalizátorok (pl. hidrogénezés, hidroformilezés), ötvözőanyagok, ékszerek (fehér arany), termoelemek, elektrotechnika, töltőtollhegyek. Ru: [Ru II (bpy) x (CN) 6-2x ] 2x-4 fotokémiai érékelők, fényérzékenyítők. Rh: [RhCl(PPh 3 ) 3 ] Wilkinson-féle enantioszelektív (homogén) katalízis. Pd: PdCl 2 Wacker-féle acetaldehid-gyártás (C 2 H 4 + H 2 O + PdCl 2 →CH 3 CHO + 2 HCl + Pd) Pt: elektródák; gyógyászatban (ciszplatin [Pt II (NH 3 ) 2 Cl 2 ] rákellenes kemoterápiás szer), csontpótlás: Pt 90%+Os 10%; Pt az autók kipufogógázainak katalitikus átalakítása: CO + NO x  CO 2 + N 2 ; Pt/Rh az NH 3 →NO folyamat katalizátora a HNO 3 gyártásnál; Pt/Ir gyújtógyertyák, laboratóriumi tégelyek, méter etalon (Párizs).

4 VIII. 4-5d) A platinafémek vegyületei 1) Hidridek: intersticiális hidridjeik révén jó hidrogénátvezető katalizátorok – H 2 parciális nyomásának növelésével hidrogén-áteresztővé válnak Hőmérséklet-emelés hatására Pt esetén a H 2 jobban kötődik, Pd esetén rosszabbul MH x (x<1), Pd: 373 K x=0,44; 773 K-en 0,0088; 1273 K 0,0073; 1773 K 0,0066 Pt 1,4× ,9 × ,9 × ) Halogenidek: M 8+ : még a biner fluoridokban sem stabilizálható. M 7+ : csak az OsF 7 -ban ismert (instabilis), alacsony hőmérsékleten, F 2 atmoszféra M 6+ : (kiv. Pd) szintézisben képződhetnek: M + 3 F 2  MF 6 ; hidrolizálnak  az üveget is megtámadják: 5 MF H 2 O  5 MO HF + + O 2 + O 3 M 5+ : (kiv. Pd) (MF 5 ) 4 tetramerek, bomlékonyak: (MF 5 ) 4  2 MF MF 6 M 4+ : jellemzően mindnek, eá.: szintézissel M + 2 F 2  MF 4 M 3+ : is jellemző, kiv. 2 Pd + 3 F 2  Pd II [Pd IV F 6 ] M 2+ : ionosak, de könnyen komplexálódnak; nehézplatinafémek kloridja, bromidja, jodidja vízoldhatatlan, Pt 6 X 12 klaszter M + : csak OsI Oxohalogenidek: PtOF 3, MOF 4 M=Ru,Os,Pt; OsOF 5, OsO 3 F 2

5 VIII. 4-5d) A platinafémek vegyületei 3) Oxidok: a) Biner oxidok: M=Ru,Os: MO 2 és MO 4 óriásmolekulák, de gőzben diszkrét molekulák, ám csak az utóbbiak vízoldhatók; M=Rh,Ir: M 2 O 3 és MO 2 ; M=Pd,Pt: MO és MO 2, PdO 2 bomlékony; PtO 3 bomlékony folyadék. MO és M 2 O 3 bázikus; MO 2 amfoter (H 2 [PtCl 6 ] ← HCl + PtO 2 + NaOH → [Pt(OH) 6 ] 2- ); efelett molekularácsos, illékony, savképző oxidok: 4 Ru VIII O OH - →4 Ru VII O H 2 O + O 2 (perrutenát) 4 Ru VII O OH - → 4 Ru VI O H 2 O + O 2 (rutenát) b) Összetett oxidok: Hidroxidok: könnyen vizet veszítenek – nemesfémek (nagy redoxi potenciál, bomlékony oxidok, még bomlékonyabb hidroxidok) Oxoanionok: [RuO 4 ] -, [RuO 4 ] 2-, [RuO 6 ] 7-, [RuO 3 ] 2- ; [OsO 4 (OH) 2 ] 2-, [OsO 6 ] 5-, [OsO 6 ] 6- és [OsO 2 (OH) 4 ] 2- ; [IrO 4 ] 4-, [IrO 3 ] 2- erélyes oxidálószerek Oxokationok: nem jellemző Oxoanionokkal képzett vegyületeik: nemigen jellemzők 4) Szulfidok: PdS, PtS; Rh 2 S 3, Ir 2 S 3 és MS 2 -ok; nem-sztöchiometrikus: Pd 2-4 S Szelenidek: MSe 2, kiv. PdSe is 5) Nitridek: inkább ammin-komplexek 6) Karbidok: inkább cianidok és karbonilok jellemzőek: Ru(CN) 3, Rh(CN) 3, Pd(CN) 2, Pt(CN) 2

6 VIII. 4-5d) A platinafémek vegyületei 7) Komplexek: M n+ (n>4): : csak kevés olyan komplex létezik, amelyikben oxidációfokuk +4-nél nagyobb, [M n F 8 ] n-8 n=6; [RuCl 4 O 2 ] 2- ; M 5+ =Rh,Ir [MF 6 ] -, [IrH 5 (PR 3 ) 2 ] M 4+ : M=Rh,Ir [MX 6 ] 2- nincs jodid, M=Pd,Pt [MX 6 ] 2- pszeudohalogenidek is (pl. X=SeCN), [PtX 4 L 2 ] (L=NH 3, NR 3 ), H 2 [PtCl 6 ] „klórplatinasav” a platina kereskedelemben kapható legismertebb vegyülete. M 3+ : M=Ru,Os [RuCl 5 (H 2 O)] 2-, [Ru(CN) 5 NO] 2- és [Ru(NH 3 ) 5 NO] 3+ M=Rh,Ir [M(H 2 O) 6 ] 3+, [M(NH 3 ) 6 ] 3+, [M(CN) 6 ] 3- M-C kötés erőssége a központi atom rendszámával nő a Co-t is beleértve, [M(SCN) 6 ] 3-, [Rh(NH 3 ) 5 Cl]Cl 2, [RhH(NH 3 ) 5 ] 2+, [M(C 2 O 4 ) 3 ] 3-, [MCl 3 (SR 2 ) 3 ], [Ir(bpy) 3 ] 3+ M=Pd,Pt [Pt(C 6 Cl 5 ) 4 ] -, [Pt 2 (SO 4 ) 4 (H 2 O) 2 ] 2- M 2+ : M=Ru,Os [M(H 2 O) 6 ] 2+, [M(NH 3 ) 6 ] 2+ ; [M(CN) 6 ] 4- és [M(bpy) 3 ] 2+ variációi: [M(bpy) x (CN) 6-2x ] 2x-4 ; az első N 2 komplex: [Ru(NH 3 ) 5 N 2 ] 2+, [(NH 3 ) 5 RuN 2 Ru(NH 3 ) 5 ] 4+, [RuCl 2 (PPh 3 ) 3 ]; M II Cp 2 M=Ru rutenocén, M=Os ozmocén (~Fe) M=Rh,Ir [Rh(O 2 CR) 2 ]; M=Pd,Pt: d 8  jellemzően SP-4, [Pd(H 2 O) 4 ] 2+, [MX 4 ] 2- és pszeudohalogenidekkel is, ciszplatin: cisz-[Pt II (NH 3 ) 2 Cl 2 ] (kemoterápia), [M 2 X 6 ] 2- (~Au 2 Cl 6 ) X=Br, I; M + =Rh,Ir: szintén SP-4, [Rh I Cl(PPh 3 ) 3 ] Wilkinson-féle katalizátor; Vaska-komplex: transz- [Ir I Cl(CO)(PPh 3 ) 2 ] O 2 -hordozó komplex

7 VIII. 4-5d) A platinafémek vegyületei M 0 : nagyon fontos szerves kémiai katalizátorok M=Ru,Os M(CO) 5, M 2 (CO) 9, M 3 (CO) 12 (~Fe); Os 5 (CO) 16, Os 5 (CO) 18, Os 6 (CO) 18, Os 7 (CO) 21, Os 8 (CO) 23 ; M=Rh,Ir [Ir x (bpy) 3 ] x -3≤x≤3, [M 2 (CO) 8 ], [M 4 (CO) 12 ] (kvadro és tetrahedro is), [M 6 (CO) 16 ] oktahedro (~Co) M=Pd,Pt [M(CN) 4 ] 4-, [M(CO) 4 ], [M(PR 3 ) 4 ] (~Ni)


Letölteni ppt "Gyakoriság Igen ritka elemek, a Pt mégis több ezer év óta ismert, a többi csak 100-150 éve. VIII. 4-5d) A platinafémek Előfordulás, ásványok Elemi állapotban."

Hasonló előadás


Google Hirdetések