鉑系金屬可以生成多種類型的氧化物,它們的主要氧化物列于表22-3中:
22-3 鉑系金屬的主要氧化物
氧化態(tài) | Ru | Rh | Pd | Os | Ir | Pt |
+Ⅱ | PdO | |||||
+Ⅲ | Rh2O3 | |||||
+Ⅳ | RuO2 | RhO2 | OsO2 | IrO2 | PtO2 | |
+Ⅴ | RuO4 | OsO4 |
由表可見鉑系金屬氧化物的氧化態(tài)可從+Ⅱ一直到+Ⅷ,但是各元素的主要氧化物只有一種或兩種,僅鋨和釕有四氧化物。
釕和鋨的四氧化物是低熔點(diǎn)固體(RuO4,298K;OsO4,314K)。當(dāng)氯氣流通入釕酸鹽的酸性溶液時(shí),金黃色的RuO4便揮發(fā)出來。它的真空中升華,但在大約450K則爆炸分解成RuO2和O2。無色的OsO4更穩(wěn)定些,它可由粉狀鋨在氧中加熱制得。它們極易溶于CCl4,可用CCl4于水溶液中提取它們。它們既是強(qiáng)氧化劑,也可認(rèn)為是酸性氧化物,它們對堿作用的差別在于OsO4溶于堿得到[OsO4(OH)2]2-離子,而RuO4卻釋放出氧而得到RuO42-離子。
2RuO4+4OH- → 2RuO42-+2H2O+O2
OsO4和RuO4的蒸氣都有特殊的臭味,且有毒。
鹵化物主要是用單質(zhì)與鹵素直接反應(yīng)而制得。溫度不同則可生成組成不同的物質(zhì)。鹵化物多數(shù)是帶有鮮艷顏色的固體。溴化物和碘化物的溶解度較小,??蓮穆然锶芤褐谐恋沓鰜?。例如:
PdCl2+2KBr=PdBr2+2KCl
RhCl3+3KI=RhI3+3KCl
除鈀外,所有的鉑系金屬的六氯化物都是已知的。它們是揮發(fā)性的活潑物質(zhì),它們中的某些物質(zhì)甚至在室溫下能侵蝕玻璃,因而它們通常保存在鎳器皿中。這些化合物通常可由元素直接化合而得。
所有六個(gè)金屬都生成四鹵化物。磚紅色的PdF4的制備可由PdⅡ(PdⅣF6)而制得,PdⅡ(PdⅣF6)是用BrF3處理PdBr2并將所得的加合物Pd2F6·2BrF3加熱至450K而形成的。RhF4和PtF4也能從BrF3的加合物制得:
紅棕色PtCl4可從鉑溶解于王水得到的H2PtCl6·6H2O加熱至570K而制得。
3Pt+4HNO3+18HCl=3H2PtCl6+4NO+8H2O
鉑的另外兩個(gè)四鹵化物是暗棕色化合物,可由元素直接化合而制得。
暗紅色的PdCl2和PdBr2都可由元素在紅熱時(shí)制得。暗紅色的PdCl2可從PdCl4加熱分解得到。
已知鉑系元素與鐵系元素一樣可形成很多配合物,多數(shù)情況下是配位數(shù)為6的八面體結(jié)構(gòu),但氧化態(tài)為+Ⅱ的鈀和鉑離子都是d8結(jié)構(gòu)則可形成平面正方形的dsp2型配合物。
六個(gè)元素都有氯配合物,將這些金屬與堿金屬的氯化物在氯氣流中加熱即可形成氯配合物。在含有氯配離子的酸溶液里加入NH4Cl或KCl,就可得到難溶的銨鹽或鉀鹽。
H2PtCl6+2KCl=K2PtCl6+2HCl
H2PtCl6+2NH4Cl=(NH4)2PtCl6+2HCl
將銨鹽加熱,結(jié)果只有金屬殘留下來,因此,這種方法可用于金屬的精制。