stringtranslate.com

Платинохлористоводородная кислота

Платинохлористоводородная кислота (также известная как гексахлороплатиновая кислота ) — неорганическое соединение с формулой [H 3 O] 2 [PtCl 6 ](H 2 O) x (0 ≤ x ≤ 6). Красное твердое вещество, важный коммерческий источник платины , обычно в виде водного раствора. Хотя часто пишется сокращенно как H 2 PtCl 6 , это гидроксониевая (H 3 O + ) соль гексахлороплатината аниона ( PtCl2−
6). [1] [2] [3] Гексахлороплатиновая кислота очень гигроскопична .

Производство

Оранжевая жидкость с пузырьками
Платина растворяется в горячей царской водке

Гексахлорплатиновая кислота может быть получена различными способами. Наиболее распространенный из этих методов включает растворение платины в царской водке . Другие методы включают воздействие газообразного хлора на водную суспензию частиц платины или электролиз.

При получении царской водки гексахлороплатиновая кислота, как полагают, образуется по следующему уравнению: [4] [5]

Pt + 4 HNO3 + 6 HCl → H2PtCl6 + 4 NO2 + 4 H2O

Полученный оранжево-красный раствор можно выпарить, чтобы получить коричневато-красные кристаллы. Некоторые авторы предполагают, что гексахлорплатиновая кислота, полученная с помощью этого метода, загрязнена гексахлорплатинатом нитрозония. Более новая литература показывает, что это не так, и что после удаления азотной кислоты образцы, полученные с помощью этого метода, не содержат определяемого азота.

Были исследованы и описаны альтернативные методы, часто мотивированные необходимостью избежать загрязнения азотом. [6]

Реакции

При нагревании гексахлороплатиновая кислота разлагается до хлорида платины (IV) . [1]

(H 3 O) 2 PtCl 6 · n H 2 O → PtCl 4 + 2 HCl + ( n  + 2) H 2 O

Приложения

Определение калия

Платинохлористоводородная кислота была популяризирована для количественного анализа калия. Калий селективно осаждается из раствора в виде гексахлороплатината калия. Определения проводились в 85% (об./об.) спиртовых растворах с избытком платинат-ионов, и осажденный продукт взвешивался. Калий мог быть обнаружен для растворов, разбавленных до 0,02–0,2% (м./об.). [7]

Этот метод определения калия имел преимущества по сравнению с методом кобальтинитрита натрия , который использовался ранее, поскольку он требовал единственной реакции осаждения . [7] Гравиметрический анализ осажденных продуктов был вытеснен современными инструментальными методами анализа, такими как ионселективные электроды , пламенная фотометрия , ИСП-АЭС или ИСП-МС .

Очистка платины

При обработке солью аммония, например, хлоридом аммония , хлорплатиновая кислота превращается в гексахлороплатинат аммония , который выпадает в осадок в виде твердого вещества. [4] При нагревании в атмосфере водорода соль аммония превращается в элементарную платину. Платину часто выделяют из руд или перерабатывают из остатков, используя этот метод. [8]

Катализ

Как и многие соединения платины, хлорплатиновая кислота является катализатором (или прекатализатором) для гидрогенизации и связанных с ней реакций. Как впервые сообщили Джон Шпейер и коллеги из Dow Corning , она катализирует присоединение гидросиланов к олефинам, т.е. гидросилилирование . Ранние демонстрационные реакции использовали изопропанольные растворы трихлорсилана (SiHCl 3 ) с пентенами . Предыдущие работы по присоединению силанов к алкенам требовали радикальных реакций, которые были неэффективны. [9] [10] Как и в случае с катализатором Карстедта , катализатор Шпейера широко используется для гидросилилирования, главным недостатком являются расплывающиеся свойства катализатора. [11]

В целом принято считать, что хлорплатиновая кислота является предшественником настоящего катализатора. Также рассматривалась возможная роль коллоидной платины или нуль-валентных комплексов. [12]

Родственные соединения

Предполагается, что хлорплатиновая кислота, полученная из царской водки, содержит гексахлорплатинат нитрозония, (NO) 2PtCl6 . Гексахлорплатинат нитрозония получается реакцией нитрозилхлорида ( NOCl) и металлической платины. [13] Было обнаружено, что гексахлорплатинат нитрозония бурно реагирует с водой и соляной кислотой, что делает маловероятным загрязнение хлорплатиновой кислоты, полученной из царской водки, гексахлорплатинатом нитрозония. [ необходима цитата ]

Ссылки

  1. ^ ab Швейцер, AE; Керр, GT (1978). «Термическое разложение гексахлороплатиновой кислоты». Inorg. Chem. 17 (8): 2326–2327. doi :10.1021/ic50186a067.
  2. ^ Холлеман; Виберг (2001). Неорганическая химия (первое издание). Нью-Йорк: Academic Press. ISBN 0-12-352651-5.
  3. ^ Гринвуд, NN; Эрншоу, А. (1997). Химия элементов (второе изд.). Нью-Йорк: Elsevier Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0-7506-3365-9.
  4. ^ ab Kauffman, George B. (1967). "Гексахлороплатинат(IV) аммония". Неорганические синтезы . Неорганические синтезы . Том 9. стр. 182–185. doi :10.1002/9780470132401.ch51. ISBN 9780470132401.
  5. ^ Grube, H. (1963). "Гексахлороплатиновая(IV) кислота". В Brauer, G. (ред.). Справочник по препаративной неорганической химии . Т. 2 (2-е изд.). Нью-Йорк: Academic Press. стр. 1569.
  6. ^ Рудник, Пол; Кук, РД (1917). «Получение гидрохлороплатиновой кислоты с помощью перекиси водорода». J. Am. Chem. Soc. 39 (4): 633–635. doi :10.1021/ja02249a011.
  7. ^ ab Smith, G. Frederick; Gring, JL (1933). «Разделение и определение щелочных металлов с использованием хлорной кислоты. V. Хлорная кислота и хлороплатиновая кислота в определении небольших количеств калия в присутствии больших количеств натрия». J. Am. Chem. Soc. 55 (10): 3957–3961. doi :10.1021/ja01337a007.
  8. ^ Коттон, SA (1997). Химия драгоценных металлов . Лондон: Chapman and Hall. ISBN 0-7514-0413-6.
  9. ^ Speier, JL; Webster, JA; Barnes, GH (1957). «Присоединение гидридов кремния к олефиновым двойным связям. Часть II. Использование катализаторов на основе металлов VIII группы». J. Am. Chem. Soc. 79 (4): 974–979. doi :10.1021/ja01561a054.
  10. ^ Saam, John C.; Speier, John L. (1958). «Присоединение гидридов кремния к олефиновым двойным связям. Часть III. Присоединение к нетерминальным олефинам в присутствии платинохлористоводородной кислоты». J. Am. Chem. Soc. 80 (15): 4104–4106. doi :10.1021/ja01548a073.
  11. ^ Sibi, Mukund P. (2001). "Hydrogen Hexachloroplatinate(IV)". Энциклопедия реагентов для органического синтеза . John Wiley & Sons. doi :10.1002/047084289X.rh038. ISBN 0471936235.
  12. ^ Льюис, Л. Н.; Си, К. Г.; Брайант, GL; Донахью, PE (1991). «Гидросилилирование алкинов, катализируемое платиной». Металлоорганические соединения . 10 (10): 3750–3759. doi :10.1021/om00056a055.
  13. ^ Моравек, РТ; Кауфман, ГБ; Махмуд, Т. (1967). Нитрозилгексахлороплатинат(IV) . Неорганические синтезы . Т. 9. С. 217–220. doi :10.1002/9780470132555.ch63. ISBN 9780470132555.