鉑系金屬的氧化物,硫化物,磷化物
實(shí)驗(yàn)室k / 2019-06-20
氧化物 眾所周知的無水氧化物列于表26-E-2中;Ru和Os的四氧化物在后面文章討論。氧化物對于酸的水溶液一般是稍微惰性的,用氫氣還原得到金屬,在加熱時(shí)便分解。許多金屬氧化物的混合物,例如BaRuO3,CaIrO3,Tl2Pt2O7等是已知的。
表26-E-2 鉑系金屬的無水氧化物 a
氧化物 |
顏色/形式 |
結(jié)構(gòu) |
注釋 |
RuO2 |
藍(lán)黑 |
金紅石 |
在1250℃用O2作用于Ru或在500~700℃與RuCl3反應(yīng);通常O-不充足 |
RuO4
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橙黃色結(jié)晶,
熔點(diǎn)25℃,
沸點(diǎn)100℃
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四面體
分子
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OsO2 |
銅色 |
金紅石 |
將Os在NO中或與OsO4加熱,或使OsO2·nH2O脫水 |
OsO4
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無色結(jié)晶
熔點(diǎn)40℃,
沸點(diǎn)101℃
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四面體
分子
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在空氣中加熱Os所得正常產(chǎn)物
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Rh2O3 |
褐色 |
剛玉 |
加熱RhⅢ的硝酸鹽或水合Rh2O3 |
RhO2 |
黑色 |
金紅石 |
在700~800℃高壓O2下加熱水合Rh2O3 |
Ir2O3 |
褐色 |
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加熱K2IrCl6+Na2CO3得不純物 |
IrO2 |
黑色 |
金紅石 |
Ir+O2的正常產(chǎn)物:>1100℃分解 |
PdO |
黑色 |
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由Pd+O2生成:875℃分解,不溶于任何酸 |
PtO2 |
褐色 |
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水合PtO2脫水,650℃分解 |
a.在800~1500℃氧氣中,存在氣態(tài)氧化物:RuO3,OsO3,RhO2,IrO3,PtO2。存在著許多其它性質(zhì)不固定的固體:RuO3,OsO3,Ru2O5,Rh2O5,Os2O3,Ru2O3。
水合氧化物 當(dāng)NaOH加到金屬水溶液中,通常沉淀出水合氧化物,但是從強(qiáng)堿離子中游離出它們是困難的而有時(shí)很容易變成膠體。剛得到的新鮮沉淀可以溶解在酸中但是老化以后不僅溶解相當(dāng)困難而且或者根本不溶。
從RuⅢ氯化物溶液中得到的大概是Ru2O3·nH2O,它很容易被空氣氧化,可能氧化成黑色的Ru2O2+x·yH2O,用乙醇,氫氣等還原RuO4或RuO42-溶液也形成RuO2+x·yH2O。還原OsO4或把OH-加到OsCl62-溶液中會產(chǎn)生OsO2·nH2O。
Rh2O3·nH2O是從RhⅢ溶液中形成的黃色沉淀。在堿性溶液中,強(qiáng)氧化劑使它能轉(zhuǎn)變成RhO2·nH2O;后者在脫水時(shí)失去氧。Ir2O3·nH2O僅在潮濕的空氣中能得到;至少它部分地被空氣氧化成IrO2·nH2O,無論是用溫和的氧化劑與Ir2O3·nH2O作用還是在H2O2存在時(shí)把OH-加到IrCl62-中均形成IrO2·nH2O。在NaHCO3緩沖溶液中用ClO2-或BrO3-對Rh和Ir的溶液作用得到它們的氧化物的沉淀,為這些元素提供了較好的選擇性分離。
PdO·nH2O是一種黃色膠狀沉淀,在空氣中干燥時(shí)含水量減少轉(zhuǎn)變成褐色,在100℃時(shí)失去更多的水,最終變成黑色;要完全脫水,一定失氧。
PtCl62-同Na2CO3一起煮沸,得到紅棕色的PtO2·nH2O。它溶解在酸中也溶解在強(qiáng)堿中產(chǎn)生了被認(rèn)為是六羥基合鉑的溶液,[Pt(OH)6]2-。水合氧化物加熱到200℃左右就變成不溶性的。用NaNO3和氯鉑酸在550℃左右熔融所形成的褐色氧化物,然后用水萃取可溶性鹽,這就是所知的愛登斯(Adams')催化劑,它廣泛地用在有機(jī)化學(xué)的催化還原反應(yīng)中。
把OH-加到PtCl42-中得到了很不穩(wěn)定的PtⅡ的水合氧化物;在120~150℃,CO2中干燥后,它近似地成為Pt(OH)2但是在較高溫度下干燥時(shí)產(chǎn)生PtO2和Pt。
硫化物,磷化物和相似化合物 金屬和其它元素如S,Se,Te,P,As,Bi,Sn或Pb在選擇適當(dāng)?shù)臈l件下直接相互作用產(chǎn)生出黑色的、常常是半金屬的固體,它能抵抗除硝酸以外的任何酸的腐蝕。這個(gè)產(chǎn)物可以是化學(xué)計(jì)量的化合物和/或是非-化學(xué)計(jì)量的相,這一點(diǎn)取決于制備的條件。
硫?qū)倩衔锖土谆锿ǔI灶愃朴谄渌^渡金屬。確實(shí)許多磷化物的例子與鐵系磷化物是同構(gòu)體,即。Ru2P與Co2P;RuP與FeP和CoP;RhP3,PdP3與CoP3和NiP3它們分別為同構(gòu)體。
H2S通入金屬鉑鹽溶液亦能得到硫化物。所以從PtCl42-和PtCl62-分別得到PtS和PtS2;從PdⅡ溶液得PdS,當(dāng)它與S共熱便產(chǎn)生PdS2;PhⅢ和IrⅢ的硫化物沒有嚴(yán)格確定的組成認(rèn)為是M2S3·nH2O。