Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

Ион ............. [PtCl₄]^2- [PtBr₄]^2- [PtI₄]^2-

lg .............. 16,0 20,5 -30

Рис 2. Структура K₂[PtCl₄]

Соли М₂[PtС1₄] (красного цвета) образуются при взаимодействии соединений Pt (II) в соляной кислоте с соответствующими солями щелочных металлов. Наиболее важны растворимые в воде K₂[PtCl₄] и Na₂[PtCl₄] (рис. 2), являющиеся исходными веществами для синтеза различных соединений платины.

Известны также соединения, в которых Pt (II) входят одновре­менно в состав и катиона, и аниона, например [Рt(NН₃)₄][РtСl₄]. Это соедине­ние (зеленого цвета) осаждается при смешении растворов [Рt(NН₃)₄]Сl₂ и

K₂[PtCl₄]:

[Pt(NH₃)₄]Cl₂ + K₂[PtCl₄] = [Pt(NH₃)₄][PtCl₄] + 2KC1

Наряду с катионными и анионными комплексами весьма разнооб­разны нейтральные комплексы Pt (II) типа [Pt(NH₃)₂Х₂] (где Х = С1^-, Вг^-, NO₂^-). Для соединений этого типа характерна геометри­ческая (цис-транс) изомерия. Например, составу [Рt(NН₃)₄С1₂] отвеча­ют два соединения, которые отличаются свойствами, в частности ок­раской: цис-изомер — оранжево-желтый, транс-изоиер — светло-жел­тый. Цис- и транс-изомеры всегда имеют несколько (а иногда и сильно) различающуюся растворимость в воде, кислотах, а также кинетические и термодинамические характеристики.

В отличие от транс-изомера, цис-изомер обладает ярко выраженной противораковой физиологической активностью. Существенно различ­ны и способы получения этих изомеров. Цис-изомер образуется при замещении двух хлорид-ионов молекулами аммиака в тетрахлороплатинат (II)-комплексе:

K₂[PtCl₄] + 2NH₃ = [Pt(NH₃)₂Cl₂] + 2КС1

циc-изомер

Транc-изомер получается при замещении двух молекул аммиака на хлорид-ионы в комплексе тетрааммин-платина (II):

[Pt(NH₃)₄]Cl₂ +2HC1 = [Pt(NH₃)₂Cl₂] + 2NH₄C1

транс-изомер

Для понимания направления течения реакций замещения лигандов в комплексах важное значение имеет принцип транс-влияния («Поведение комплексов зависит от трансзаместителей »), установленный И. И. Черняевым (1926). Согласно этому принципу некоторые лиганды облегчают замещение лигандов, находящихся с ними в транс-положении. Таким образом, при синтезе соединений платины играет важную роль не только природа реагентов, но и порядок их смешения, временные и концентрационные соотношения: в зависимости от условий синтеза мо­гут быть получены изо­меры положения.

Трансзаместители находятся на линии (координате) проходящей через центральный атом, цисзаместители находятся как бы сбоку от центрального атома — на линии (координате), не прохо­дящей через центральный атом.

Экспериментально установлено, что для соединений Pt (II) транс-влияние лигандов увеличивается в ряду

Н₂О < NH₃ < ОН^- < С1^- < Br^- < NCS^-, I^- < NO₂ < СО, CN^-

Принцип транс-влияния сыграл выдающуюся роль в развитии синтеза комплексных соединений.

Одним из хорошо изученных комплексов платины, носящих имя его открывателя, является соль Цейзе K[PtCl₃(С₂H₄)]. Это окрашен­ное в желтый цвет соединение было синтезировано датским фармацев­том Цейзе еще в 1827г. Соль Цейзе — одно из первых синтетически полученных металлоорганических соединений; одним из лигандов в ко­ординационной сфере платины (II) здесь является этилен (донорные свойства проявляет двойная связь Н₂С==СН₂).

Соединения Pt (IV)

Степень окисления +4 харак­терна для платины. Для Pt (IV) известны коричневые (разных оттенков) оксид PtO₂, гидроксид Pt(OH)₄ (правильнее PtO₂*nH₂O), галогениды PtHal₄, сульфид PtS₂ и многочисленные производные ее катионных, нейт­ральных и анионных комплексов.

Окислы Pt тер­мически неустойчивы и при нагревании диссоциируют.

PtO₂ = Pt+O₂

Под действием молекулярного водорода окислы Pt вос­станавливаются до металла.

Координационное число Pt (IV) равно шести, что отвеча­ет октаэдрической конфигурации комплексов. Последние диамагнит­ны, имеют следующую электронную конфигурацию: ¹²^{ 6}_d

Бинарные соединения Pt (IV) получают прямым взаимодействием простых веществ при нагревании или путем разложения соответствую­щих комплексных соединений. У бинарных соединений Pt (IV) кислотные свойства преобладают над основными. При растворении гидроксида платины (IV) PtO₂*nH₂O в кислотах и щелочах образуются комплексы анионного типа, напри­мер:

Pt(OH)₄ + 2NaOH = Na₂[Pt(OH)₆]

Pt(OH)₄ + 2НС1 = Н₂[РtС1₆] + 4Н₂O

Для тетрагалогенидов PtHaI₄ очень характерно взаимодействие с галогеноводородными кислотами и основными галогенидами с образо­ванием комплексов типа [PtHal₆]^2- (Hal = Cl, Br, I):

2HC1 + PtCl₄ = Н₂[РtСl₆]

2NaCl + PtCl₄ = Nа₂[РtС1₆]

Ионы [PtHal₆]^2- (за исключением [PtF₆]^2-) очень устойчивы. Так, при действии AgNO₃ на растворы гексахлороплатинатов (IV) образует­ся светло-бурый осадок Ag₂[PtCl₆], а не AgCl. В противоположность Na₂[PtCl₆] гексахлороплатинаты (IV) К⁺, Pb⁺, Сs⁺ и NH₄⁺ плохо раство­ряются в воде и выделяются в виде желтых осадков, что используется для открытия указанных ионов в аналитической практике.

Из соединений платины наиболее важным для практики является платинохлористоводородная кислота — распространенный реактив, обычно используемый для приготовления других соединений платины. Твердая H₂PtCl₆ представляет собой красно-коричневые кристаллы. Растворы ее окрашены в желтый цвет. Хотя соли этой кислоты с мно­гозарядными катионами растворимы, ионы K⁺, Rb⁺, Cs⁺ и NH4⁺ об­разуют с анионом PtCl₆^2- малорастворимые соединения, поэтому пла­тинохлористоводородная кислота используется как реактив на тяжелые щелочные элементы:

H₂PtCl₆ + 2КС1 = K₂PtCl₆ + 2НС1

Получают ее выпариванием растворов продуктов взаимодейст­вия PtCl₄ с соляной кислотой или растворения платины в царской водке.

3Pt + 18HCl + 4HNO₃ = 3H2[PtCl₆] + 4NO + 8H₂O

Исходя из Н₂[РtС1₆] можно перейти практически к любому другому соединению платины. Уже приведены реакции получения из Н₂[РtС1₆] таких веществ, как PtCl₄, PtCI₂, металлической платины и др. Интересный процесс протекает при кипячении раствора Н₂[РtС1₆] со щелочью. При этом образуется гексагидроксоплатинат щелочного металла:

Н₂[РtС1₆] + 8КОН = K₂[Pt(OH)₆] + 6КС1 + 2Н₂O

Затем подкислением раствора K₂[Pt(OH)₆] минеральной кисло­той можно получить белый осадок гексагидроксоплатиновой кислоты:

[Pt(OH)e]^2- + 2Н⁺ = H₂[Pt(OH)₆]

В этом соединении соседствуют протоны и ионы гидроксила, но реакции нейтрализации не происходит — настолько прочно связывает Pt(IV) лиганды — ионы ОН^-, находящиеся во внутренней координа­ционной сфере. Здесь важнее всего не термодинамическая, а кинети­ческая устойчивость соединений платины.

Аммонийную соль (NH₄)₂PtCl₆ используют для выделения плати­ны из растворов при ее переработке, поскольку дальнейший термолиз этой соли приводит к получению металлической платины (в виде мелкодисперсного черного порошка с сильно развитой поверхностью — так называемой платиновой черни):

(NH₄)₂PtCl₆ = Pt + 2Cl₂ + 2NH₄Cl

Помимо [PtX₆]^2- (X = Cl^-, Br^-, I^-, CN^-, NCS^-, ОН^-) известны много­численные анионные комплексы с разнородными лигандами, напри­мер, ряда: М₂[Рt(ОН)₆], M₂[Рt(ОН)₅С1], M₂[Pt(OH)₄Cl₂], М₂[Рt(ОН)₃С1₃], M₂[Pt(OH)₂Cl₄], M₂[Pt(OH)Cl₅], М₂[РtC1₆]. Некоторые из платинат (IV)-комплексов этого ряда могут быть получены при гидролизе PtCl₄:

PtCl₄ + 2НОН = H₂[Pt(OH)₂Cl₄]

или действием щелочей на хлороплатинаты (IV):

Na₂[PtCl₆] + 6NaOH = Na₂[Pt(OH)₆] + 6NaCl

О разнообразии комплексов Pt (IV) можно судить также по следующему ряду производных: [Рt(NН₃)₆]С1₄, [Pt(NH₃)₅Cl]Cl₃, [Pt(NH₃)₄Cl₂]Cl₂, [Рt(NH₃)₃С1₃]С1, [Рt(NН₃)₂С1₄], K[Pt(NH₃)Cl₅], К₂[РtС1₆].

Характер координации хлорид-иона в этих соединениях можно легко установить химическим путем. Так, при взаимодействии растворов [Рt(NН₃)₆]Сl₄ и AgNO₃ осаждаются 4 моль AgCl в расчете на 1 моль Pt. Из растворов [Рt(NН₃)₅С1]С1₃ и [Рt(NН₃)₄С1₂]С1₂ выделяются соответственно 3 и 2 моль AgCl, а из раствора [Рt(NН₃)₂С1₄] хлорид серебра осаждается только в результате долгого стояния раствора при нагревании. В соответствии с харак­тером ионизации меняется и электрическая проводимость растворов. Понятно, что при одинаковой молярной концентрации максимальной электрической проводимостью обладает раствор [Pt(NH₃)₆]Cl₄, минимальной — раствор [Pt(NH₃)₂Cl₄] (рис. 3).

Для соединений состава [Pt(NH₃)₄Cl₂]Cl₂ и [Pt(NH₃)₂Cl₄] характерна геометрическая изомерия: цuc-[Pt(NH₃)₂Cl₄] имеет оранжевую, а транс-[Pt(NH₃)₂Cl₄] — желтую окраску. Расположение транс-комплексов [Pt(NH₃)₂Cl₄] в кристалле показано на рис. 4.

Соединения Pt (VI)

Все изученные окислы платины термически неустойчивы, но оче­видно, что чем выше проявляемая платиной в окислах степень окисле­ния, тем сильнее выражен кислотный характер окисла. Так, при элект­ролизе щелочных растворов с использованием Pt-электродов на ано­де получается трехокись РtO₃, которая с КОН дает платинат состава К₂О*ЗPtO₃, что доказывает способность платины (VI) проявлять кис­лотные свойства.

Платина, подобно ряду других 5d-элементов, образует гексафторид PtF₆. Это летучее кристаллическое вещество (т. пл. 61° С, т. кип. 69° С) темно-красного цвета, получают его сжиганием платины во фторе.

Pt⁴⁺ + 4F^- = PtF₄ , PtF₄ + F₂ = PtF₆ .

Изучение свойств гексафторида платины — летучего вещества, образующего красно-коричневые пары, — привело к важным послед­ствиям в развитии неорганической химии. В 1960 г. Бартлетту, рабо­тавшему в Ванкувере (Канада), удалось показать, что PtF₆ может от­щеплять фтор с образованием пентафторида, который затем диспропорционирует:

Характеристики

Список файлов реферата