ximia.org - сайт о химии для химиков
РАЗДЕЛЫ САЙТА
Разная химия
Неорганическая
Органическая
Биологическая
Наглядная биохимия
Токсикологическая

База знаний
Химическая энциклопедия
Справочник по веществам
Таблица Д.И. Менделеева
Гетероциклические соед.
Теплотехника
Углеводы

Партнёры по химии
Всё об Алхимии

Химия в жизни
Каталог предприятий

Дополнительно
Лекарственные средства Фармацевтический справ.
 
Всё о Химии - Ximia.org

ПЛАТИНА


Алфавитный указатель: А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я


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· 1011 лет), 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 Pt03551-1.jpgPt+3551-2.jpgPt2+ 3551-3.jpgPt3+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; 3551-4.jpg 25,85 Дж/(моль· К);3551-5.jpg20 кДж/моль, 3551-6.jpg510 кДж/моль;3551-7.jpg 41,6 Дж/(моль· К); температ.урный 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; 3551-8.jpg -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, 3551-9.jpg -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 (3551-10.jpg 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 (3551-11.jpg -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; 3551-12.jpg — 984,1 кДж/моль; плохо раств. в воде, разлагается при нагр. до металла.

Коричневато-черный тетрабромид PtBr4 (3551-13.jpg —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 (3551-14.jpg -100 кДж/моль) разлагается при 2500C. Коричневато-черный тетраиодид PtI4 (3551-15.jpg - 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 (3551-16.jpg —83,09 кДж/моль) и дисульфид PtS2 (3551-17.jpg -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. См. также Платинаоргани-ческие соединения.

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.


===
Исп. литература для статьи «ПЛАТИНА»:
Платина, ее сплавы и композиционные материалы, M., 1980. См. также лит. при ст. Платиновые металлы.

Страница «ПЛАТИНА» подготовлена по материалам химической энциклопедии.

 

Всё о Химии для учеников, учителей, студентов и просто химиков