Читаем Общая химия полностью

Общая химия

Хотя платиновые металлы могут проявлять в соединениях различные степени окисленности, но особенно типичны для них соединения, в которых их степень окисленности равна +4. Для осмия и рутения характерны также соединения со степенью окисленности этих элементов +8.

Оксид осмия (VIII), или тетраоксид осмия, OsO₄ - наиболее стойкий из оксидов этого элемента. Он медленно образуется уже при хранении осмия на воздухе и представляет собой легкоплавкие (темп, плавл. 41°C) кристаллы бледно-желтого цвета. Пары OsO₄ обладают резким запахом и весьма ядовиты.

Тетраоксид осмия довольно хорошо растворяется в воде, причем раствор его не дает кислой реакции на лакмус. Однако, как это впервые было установлено Л. А. Чугаевым (1918 г.), с сильными щелочами OsO₄ образует непрочные комплексные соединения.

Обладая резко выраженными окислительными свойствами, OsO₄ энергично реагирует с органическими веществами, восстанавливаясь при этом до черного диоксида осмия OsO₂ На этом основано применение OsO₄ для окрашивания микроскопических препаратов.

Оксид рутения(VIII), или тетраоксид рутения, RuO₄ - твердые кристаллы золотисто-желтого цвета, плавящиеся при 25.4°C и растворимые в воде. Тетраоксид рутения значительно менее устойчив, чем OsO₄, и при температуре около 108°C (ниже температуры кипения) разлагается со взрывом на RuO₂ и кислород.

Фторид осмия (VIII), или октафторид осмия, OsF₈ получается путем прямого соединения осмия с фтором при 250°C в виде бесцветных паров, сгущающихся при охлаждении в лимонно-желтые кристаллы с температурой плавления — 34.4°C.

Октафторид осмия проявляет резко выраженные окислительные свойства. Водой он постепенно разлагается на тетраоксид осмия и фтористый водород:

Все платиновые металлы проявляют ярко выраженную склонность к комплексообразованию.

246. Платина (Platinum).

В природе платина, подобно золоту, встречается в россыпях в виде крупинок, всегда содержащих примеси других платиновых металлов. Содержание платины в земной коре оценивается всего в 5·10^-8% (масс.).

Платина — белый блестящий ковкий металл, не изменяющийся на воздухе даже при сильном накаливании. Отдельные кислоты на нее не действуют. Платина растворяется в царской водке, но значительно труднее, чем золото.

Ввиду тугоплавкости и высокой химической стойкости платины из нее изготовляют лабораторную посуду: тигли, чашки, лодочки и т. п.

В химической промышленности платина применяется для изготовления коррозионностойких деталей аппаратуры. Платиновые аноды используются в ряде электрохимических производств (производство надсерной кислоты, перехлоратов, перборатов). Широко применяется платина как катализатор, особенно при проведении окислительно-восстановительных реакций. Она представляет собой первый, известный еще с начала XIX века гетерогенный катализатор. В настоящее время платиновые катализаторы применяются в производстве серной и азотной кислот, при очистке водорода от примесей кислорода и в ряде других процессов. Из платины изготовляют нагревательные элементы электрических печей и приборы для измерения температуры (термометры сопротивления и термопары). В высокодисперсном состоянии платина растворяет значительные количества водорода и кислорода. На ее способности растворять водород основано применение платины для изготовления водородного электрода (см. стр. 272).

В большинстве своих соединений платина проявляет степени окисленности +2 и +4. Как в том, так и в другом состоянии она обладает выраженной способностью к образованию комплексных соединений; более важное значение имеют соединения платины (IV).

При растворении платины в царской водке получается гекса-хлороплатиновая, или платинохлористоводородная, кислота H₂[PtCl₆], которая при выпаривании раствора выделяется в виде красно-бурых кристаллов состава H₂[PtCl]₆·H₂O. Калиевая соль этой кислоты — одна из наименее растворимых солей калия. Поэтому ее образованием пользуются в химическом анализе для открытия калия.

При нагревании в струе хлора до 360°C гексахлороплатиновая кислота разлагается с выделением хлороводорода и образованием хлорида платины (IV) PtCl₄.

Если к раствору H₂[PtCl₆] прилить щелочь, то выпадает бурый осадок Pt(OH)₄. Это вещество называется платиновой кислотой, так как при растворении в избытке щелочи образует соль. Известен также оксид платины (IV) PtO₂.

Хлорид платины (II) PtCl₂ получается при пропускании хлора над мелко раздробленной платиной. Он имеет зеленоватый цвет и нерастворим в воде.

К комплексным соединениям платины (II) относятся, например, соли тетрацианоплатиновой (II) кислоты H₂[Pt(CN)₄], Бариевая соль этой кислоты Ba[Pt(CN)₄] обнаруживает яркую флуоресценцию при действии на нее ультрафиолетовых и рентгеновских лучей и служит в рентгеноскопии для покрытия флуоресцирующих экранов.