№78 Платина

История открытия:

Платина известна с древнейших времен, в чистом виде впервые получена У. Волланстоном в 1803 г. В природе встречается как самородная платина так и образуя минералы: поликсен, ферроплатина, палладистая платина, куперит (PtS), бреггит (Pt, Pd,Ni)S. В переводе с испанского Platina означает “серебришко”. Обнаружив этот металл в Новом Свете на рубеже XVI и XVII веков, испанцы не смогли по достоинству оценить его, поскольку он не поддавался плавке обычными для европейцев методами. На Урале первые находки самородной платины, обратившие на себя внимание минералогов, относятся к 1819 году. Вскоре платину стали называть "русским металлом", поскольку до 90% ее добывалось на Урале

Получение:

Природные минералы или шламы электрорафинирования меди растворяют в царской водке, осаждают примеси в виде гидроксидов, действием NH₄Cl, переводят в (NH₄)₂[PtCl₆], который разлагают при 800°С и восстанавливают в токе водорода.
Восстановлением соединения платины в растворе формалином получают мелкораздробленную платину - платиновую чернь, обладающую высокой каталитической активностью.

Физические свойства:

Серебристо-белый пластичный металл, плотность 21,46 г/см³, Тпл.= 1772°С. Легко протягивается (из 1 г платины можно получить до 500 км проволоки) и прокатывается в тончайшую фольгу.

Химические свойства:

Устойчива при нагревании на воздухе до 1000°С, медленно растворяется в жидком броме, при нагревании взаимодействует с галогенами, серой, фосфором, углеродом. В частности, платиновую посуду нельзя нагревать в коптящем пламени горелки, поскольку при этом платина разрушается, образуя карбид.
Не растворяется в кислотах и в щелочах, медленно растворяется в царской водке. Платина окисляется при сплавлении с щелочами в присутствии кислорода, поэтому в платиновой посуде нельзя плавить щелочи.
В соединениях проявляет степени окисления +2, +4, реже другие от +1 до +6.

Важнейшие соединения:

Оксид платины(II). PtO, аморфное или кристаллическое черное вещество. Получают обезвоживанием Pt(OН)₂, взаимодействием платины с кислородом. Резистивный материал.
Оксид платины(IV). PtO₂, черные кристаллы. Получают обезвоживанием Pt(OН)₄. Нерастворим в воде и кислотах. Катализатор в органическом синтезе.
Гидроксид платины (IV) Pt(OH)₄, точнее PtO₂*nH₂O.
При растворенни в растворах кислот и щелочей образует анионные комплексы, например:
Pt(OH)₄ + 2NaOH = Na₂[Pt(OH)₆]
Pt(OH)₄ + 6HCl = H₂[PtCl₆] + 4H₂O
Хлорид платины(II), оливково-зеленые кристаллы, не растворимы в воде и орг. растворителях. Получают взаимодействием платины с хлором при 500°С, разложением H₂[PtCl₆]*6H₂O при 380°С. Катализатор гидрирования
Хлорид платины(IV), коричневые кристаллы, растворяются в воде, ацетоне. Получают взаимодействием платины с хлором при 250°С, разложением H₂[PtCl₆]*6H₂O при 300°С. При растворении в воде гидролизуется образуя анионные комплексы H₂[Pt(OH)₂Cl₄].
Характерно взаимодействие с хлоридами и соляной кислотой с образованием гексахлороплатинатов M₂[PtCl₆].
Платинохлористоводородная кислота, H₂[PtCl₆]*6H₂O, желто-оранжевые кристаллы, гигроскопичны, хорошо растворимы в воде, спирте, эфире. Образуется при растворении платины в царской водке. При нагревании обезваживается, затем переходит в PtCl₄.
Это сильная кислота, соли калия, аммония, рубидия, цезия мало растворимы, выделяются в виде желтых осадков.
Комплексные соединения платины(II) могут быть получены при восстановлении соединений платины(IV) :
(NH₄)₂[PtCl₆] + (NH₄)₂C₂O₄ = (NH₄)₂[PtCl₄] + 2NH₄Cl + 2CO₂
Полученное соединение с избытком аммиака образует цис-изомер (оранжево-желтый, соль Пейроне) нейтрального комплекса [Pt(NH₃)₂Cl₂] (плоский квадрат). Транс-изомер (желтый) может быть получен из амино-комплекса [Pt(NH₃)₄]Cl₂, взаимодействием с HCl. (Принцип транс-влияния И.И.Черняева)
Известна сильная платиносинеродистая кислота H₂[Pt(CN)₄] и ее соли (красного цвета).
Гексафторид платины PtF₆. Это летучее кристаллическое вещество, темнокрасного цвета, образуется при сжигании платины во фторе. Очень неустойчив, очень сильный окислитель и фторирующий агент, разлагает воду, реагирует со стеклом, окисляет даже кислород и ксенон, образуя соединения O₂⁺[PtF₆]^- и Xe[PtF₆] .

Применение:

Катализатор многих химических процессов, платино-родиевый сплав - катализатор окисления аммиака в производстве азотной кислоты. Для изготовления лабораторной посуды, тиглей, электродов, термопар, фильер. В электротехнике - электрические контакты, сопротивления, постоянные магниты (сплав с Со), медицинское оборудование и ювелирные украшения.

См. также:
Популярная библиотека химических элементов. Платина