ХимЛаб - сайт о химии

СhemistLab.ru

Главная | Химический справочник | Регистрация | Вход
Воскресенье
04.12.2016
21:21
Гостевая книга
Информация о сайте
Приветствую Вас Гость | RSS
Главная » Статьи » П

ПЛАТИНА

ПЛАТИНА (исп. platina, уменьшит. от plata-серебро; лат. Platinum) Pl, хим. элемент VIII гр. периодич. системы, ат. н. 78, ат. м. 195,08; относится к платиновым металлам. Природная П. состоит из четырех стабильных изотопов: 194Pt (32,9%), 195Pt (33.8%), 196Pt (25,2%), 198Pt (7,2%) и двух радиоактивных-190Pt (0,013%, Т1/2 6,9· 1011лет), 192Pt (0,78%, T1/2 1015 лет). Поперечное сечение захвата тепловых нейтронов для прир. смеси изотопов 8,8 · 10-28 м2. Конфигурация внеш. электронной оболочки атома 5d96s1; степени окисления 0, +2, +3, +4, редко +5, +6; энергия ионизации Pt0->Pt+->Pt2+->Pt3+соотв. 9,0, 18,56 и 23,6 эВ; электроотрицательность по Полингу 2,2; атомный радиус 0,138 нм, ионные радиусы (в скобках даны координац. числа) Pt2 + 0,074 нм (4, квадрат) Pt2+ 0,094 нм (6), Pt4+ 0,077 нм (6), Pt5+ 0,071 нм (6).

П.-один из наиб. редких элементов, его средняя концентрация в земной коре 5· 10-7 % по массе. Встречается в самородном виде, в виде сплавов и соединений. Наиб. важные минералы-самородная П., поликсен (содержит 6-10% Fe), палладистая П. (60-90% П., 7-39% Pd), ферро-платина (12-20% Fe), иридистая П. (55-60% П., до 30% Ir), сперрилит PtAs2, куперит PtS, брэггит (Pt, Pd, Ni)S. Наиб. значит. месторождения П. сосредоточены в ЮАР и СССР (сульфидные руды Норильского района и Кольского п-ова).

Свойства. П.-серовато-белый блестящий пластичный металл; кристаллизуется в гранецентрир. кубич. решетке, а = 0,392 нм, z = 4, пространств. группа Fт3т; т. пл. 1769 0C, т.кип. ок. 38000C; плотн. 21,45 г/см3; теплоемкость 25,85 Дж/(моль· К);энтальпия плавления 20 кДж/моль, энт. исп.510 кДж/моль;энтропия 41,6 Дж/(моль· К); температурный коэф. линейного расширения 9,1 · 10-6 К-1 (273-373 К); r 9,85 мкОм· см (00C); теплопроводность 74,1 Вт/(м·К); парамагнетик, уд. магн. восприимчивость +9,71 ·10-7 (200C); работа выхода электрона 5,23 эВ. Твердость по Бринеллю 390-420; модуль упругости 173 ГПа, твердость по Виккерсу 38-40. В горячем состоянии П. хорошо прокатывается и сваривается. Холодное деформирование упрочняет П., относительное удлинение уменьшается от 30-50 до 1-2%, а твердость по Виккерсу увеличивается до 90-95. Отжиг П. приводит к восстановлению ее пластичности. Легирующие добавки обычно увеличивают прочность и твердость П.

По хим. св-вам П. близка к Pd, но несколько превосходит его по хим. устойчивости. При нагр. на воздухе или в атмосфере O2 П. окисляется с образованием летучих оксидов. Один объем платиновой черни поглощает до 100 объемов O2. П. медленно раств. в горячей H2SO4 и жидком Br2, раств. в царской водке. Не взаимод. с другими минер. и орг. к-тами. При нагр. реагирует со щелочами, Na2O2, галогенами, S, Se, Те, P, С, Si. Поглощает H2, хотя в этом отношении уступает Pd, Ir и Ru; удаление поглощенного H2 из П. нагреванием в вакууме затруднено.

С кислородом П. образует красновато-коричневый три-оксид PtO3 (м. б. пероксид), коричневый диоксид PtO2 и черный оксид PtO, разлагающиеся соотв. при комнатной т-ре, при 380-4000C и при 5600C. PtO3 окисляет HCl до Cl2; получают анодным окислением. PtO2 образует неск. гидратов; получают гидролизом PtCl4. PtO синтезируют окислением порошкообразной П. в O2 или термич. разложением Pt(OH)2, к-рый осаждают из р-ров при щелочном гидролизе хлороплатинатов(П). Окислением П. в разл. условиях получены также Pt2O3 и Pt3O4, гидролизом хлоропла-тинатов(IV) - Pt(OH)4.

Гексафторид PtF6 - темно-красные кристаллы; т. пл. 69,40C, т.возг. 690C;  -676 кДж/моль (для газа); сильнейший окислитель, реагирует с Xe, O2 и NO, образуя соотв. XePtF6, O2PtF6, NOPtF6; получают фторированием П. при 950-1000 0C, под давлением-при 200 0C или с использованием атомного фтора. Темно-красный пентафторид PtF5 получают фторированием П. при 3500C, светло-коричневый тетрафторид PtF4 (разлагается выше 3000C, плотн. 7,07 г/см3,  -410 кДж/моль)-фторированием П. при 2000C. Желтый трифторид состава PtII [PtIVF6] получают в смеси с др. фторидами при фторировании П. Все фториды П. гигроскопичны и разлагаются водой. Известны окси-фториды П. и фтороплатинаты(IV, V и VI).

Красновато-коричневый тетрахлорид PtCl4 разлагается при 370 0C даже в атмосфере Cl2; образует гидраты с 1, 4, 5 и 7 молекулами воды и платинохлористоводородные к-ты (ΔН0обр PtCl4·5H2O -1748 кДж/моль, H[PtCl5]· 2H2O -1013 кДж/моль, H2[PtCl6]· 6H2O -2363 кДж/моль); хорошо раств. в воде и ацетоне; получают хлорированием П. при 250-3000C, разложением H2PtCl6 · 6H2O при 3000C. Диxлорид PtCl 2 (ΔН0обр -107 к Дж/моль) существует в двух формах - нерастворимой в воде оливково-зеленой (a) и красноватой (b); разлагается при 580 0C в атмосфере Cl2; при растворении в слабой соляной к-те образует H2[PtCl4], в водных р-рах NН3-аммин [Pt(NH3)2Сl2]. Известны также аддукты типа PtCl2· 2PCl3 (т.пл. 1600C), PtCl2· 2PF3 (т.пл. 1020C); получают PtCl2 хлорированием П. выше 5000C, разложением H2[PtCl6]· 6H2O при 360-3800C. Существуют многочисленные хлороплатинаты(IV и II): MI2[PtCl6] и MI2[PtCl4], напр. гексахлорплатинат (IV) аммония (NH4)2 [PtCl6 ] - желтые кристаллы; ΔН0обр — 984,1 кДж/моль; плохо раств. в воде, разлагается при нагр. до металла.

Коричневато-черный тетрабромид PtBr4 (ΔН0обр —159 кДж/моль) медленно разлагается при 1800C; его получают из простых в-в при 150 0C или выпариванием р-ра П. в смеси HNO3 и HBr. Коричневый дибромид PtBr2 (ΔН0обр -100 кДж/моль) разлагается при 2500C. Коричневато-черный тетраиодид PtI4 (ΔН0обр - 59,4 к Дж/моль) разлагается при 1300C; его получают из простых в-в или осаждают действием KI на р-р H2PtCl6. Черный дииодид PtI2 разлагается при 3600C.

Серовато-черные сульфид PtS (ΔН0обр —83,09 кДж/моль) и дисульфид PtS2 (ΔН0обр -112 кДж/моль, разлагается при 225-250 0C) не раств. в воде и м. б. получены взаимод. П. с S, дисульфид - также осаждением H2S из р-ров гексахлороплатинатов(IV). Близкими св-вами обладают селенид PtSe2 и теллуриды PtTe и PtTe2.

Сульфаты П. легко гидролизуются, в присут. хлорид-ионов легко переходят в хлориды и хлороплатинаты.

П. в степени окисления +2 и +4 образует многочисл. комплексные соед., по составу близкие к соед. Pd. Наиб. многочисленны соед. [PtX4]2- и [PtX6]2- (X = F, Cl, Br, I). Получены комплексные соед. Pt0, напр. Pt(PF3)4 (т. пл. 15 0C, т. кип. ок. 870C). Известны также разл. аммины, разно-лигандные комплексы, соед. с орг. лигандами, моно- и полиядерные комплексы и т.д.

Получение. Шлиховую П., лом или концентраты платиновых металлов растворяют в царской водке, после чего добавляют этанол и сахарный сироп для удаления избытка HNO3 и восстановления иридия и палладия до Ir3+ и Pd2 + . Далее осаждают (NH4)2PtCl6 действием NH4Cl, осадок высушивают и прокаливают при постепенном повышении т-ры до 800-10000C с получением загрязненной губчатой П. Чистую П. получают растворением этого продукта в царской водке, повторным осаждением и прокаливанием. Губчатую П. переплавляют. При восстановлении солей П. в р-рах образуется мелкодисперсная П.-платиновая чернь. Для получения платиновых покрытий (платинирование) используют фосфатные или цис-диамминонитритные электролиты.

Применение. Осн. области применения П., ее сплавов и соед.- автомобилестроение (в развитых странах потребляется от 30 до 65% П.), электротехника и электроника (7-13%), нефтехимия и орг. синтез (7-12%), стекольная и керамич. пром-сть (3-17%), произ-во ювелирных изделий (2-35%). Применение катализаторов дожигания выхлопных газов автомобилей [сплав Pt-Pd (70-30%)] началось в сер. 70-х гг. и быстро расширялось в связи с ужесточением требований к охране атм. воздуха. В электротехнике и электронике П. используют как материал контактов электрич. приборов и печей сопротивления. Так, для контактов высоковольтных реле применяют сплавы П. с Ir и Ru. П. и ее сплавы с Ir и Re в нефтехимии применяют для повышения октанового числа бензина, в орг. синтезе-как катализаторы гидрирования, изомеризации, циклизации, окисления. С помощью таких катализаторов производят, напр., бензол, толуол, ксилол.

П. используют для каталитич. синтеза HNO3, H2SO4, ката-литич. очистки H2. Платиновые катализаторы используют в виде сеток, черней и нанесенными на носители.

В стекольной пром-сти П. с добавками Rh и Ir-осн. конструкц. материал стекловаренных печей для произ-ва оптич. стекла. Из сплавов с Rh и Au изготовляют фильеры для получения стекловолокна, а также футеровку для печей, краски для керамики и стекла. П. применяют в качестве материала высокотемпературных термопар и термометров сопротивления, электродов при электролизе, для изготовления лаб. посуды и оборудования, в зубоврачебном деле. Сравнительно новые области применения П.-изготовление катализаторов для топливных элементов, создание противоопухолевых препаратов [цис-Pt(NH3)2Cl2], произ-во контейнеров для радиоизотопных генераторов.

В сер. 80-х гг. ежегодная добыча П. в капиталистич. и развивающихся странах составляла 60-75 т, а извлечение из вторичных источников-ок. 5-10 т.

Лит.: Платина, ее сплавы и композиционные материалы, M., 1980. См. также лит. при ст. Платиновые металлы.

Категория: П | Добавил: FilIgor (06.10.2015)
Просмотров: 85
Таблица Менделеева
Форма входа

Категории раздела
А [58]Б [51]
В [40]Г [48]
Д [40]Е [2]
Ж [11]З [24]
И [23]К [70]
Л [39]М [56]
Н [55]О [26]
П [66]Р [56]
С [97]Т [50]
У [14]Ф [32]
Х [19]Ц [59]
Ч [8]Ш [20]
Щ [7]Э [33]
Ю [1]Я [11]
Поиск
Типовые задачи

Типовые задачи и решения по общей и неорганической химии

Типовые задачи и решения по физико-химическим методам анализа

Типовые задачи и решения по электрохимии

Типовые задачи и решения по комплексным соединениям

Типовые задачи и решения по физической химии

Облако тегов
Посетители

Онлайн всего: 18
Гостей: 18
Пользователей: 0
Поделиться
lascheggia © 2012-2016
Бесплатный хостинг uCoz