Комплексные соединения
Платиноиды являются лучшими комплексообразователями в периодической системе, поэтому химия их комплексных соединений исключительно богата.
Наиболее распространенными КЧ в комплексах платиноидов являются 4 (тетраэдр, квадрат) и 6 (октаэдр), причем квадратная координация характерна, для Pd и (частично) Pt. Указанные КЧ встречаются как в одноядерных комплексах [RhCl6]3–, так и в полиядерных ([Ru2(OH)4Cl6]2–), а также кластерных соединениях. Примером кластера, в котором КЧ(Os) = 6 является дихлоротетраацетатосмий [Os2(CH3COO)4Cl2]:
Наличие смешанных комплексов затрудняет описание равновесий, устанавливающихся в растворах, как это видно из следующих данных:
[RhCl6]3– + H2O [RhCl5(H2O)]3– + Cl– (секунды),
[RhCl(H2O)5]2+ + H2O [Rh(H2O)6]3+ + Cl– (год)
Комплексы состава [MA2B2] (A, B – лиганды) будут иметь цис- и транс-изомеры в случае квадратной координации, что вносит особенности в координационную химию Pd и Pt. Октаэдрические комплексы [MA2B4] тоже существуют в виде цис- и транс-изомеров, свойства которых могут существенно отличаться. Так, например, транс-[RuCl4L2]–(где L = имидазол) имеет противоопухолевое действие, в отличие от цис-изомера.
Наибольшее значение для технологии платиноидов имеют их галогенидные комплексы, из-за эффективности электролитического выделения металлов из хлоридных, сульфатных и смешанных электролитов:
|
Металл |
Раствор | ||
|
|
сульфатный |
сульфатно-хлоридный |
хлоридный |
|
Ru |
состав точно не известен |
[Ru(H2O)Cl5]2–, [Ru2OCl10]4–, [Ru2(OH)4Cl6]2– |
[Ru(H2O)Cl5]2–, [Ru2OCl10]4–, [Ru2(OH)4Cl6]2– |
|
Os |
[Os(OH)2(SO4)2]2– |
[Os(H2O)Cl5]2– |
[Os(H2O)Cl5]2– |
|
Rh |
[Rh2(SO4)4(H2O)n]2– |
[Rh(H2O)Cl5]2–, [Rh(H2O)Cl4] |
[Rh(H2O)Cl5]2–, [RhCl6]3– |
|
Ir |
[Ir2(SO4)4]2– |
[Ir(H2O)Cl5]2–, [IrCl6]3– |
[Ir(H2O)Cl5]2–, [IrCl6]3– |
|
Pd |
Pd2+ |
[PdCl4]2– |
[PdCl4]2– |
|
Pt |
[Pt2(SO4)4(H2O)2]2– |
[PtCl4]2– |
[PtCl4]2–, [PtCl6]2– |
Определенное значение для химии Ru, а также других платиновых металлов, имеют аммиачные комплексы. Так, исторически первым соединением, в котором лигандами выступали молекулы N2, было [Ru(NH3)5(N2)]2+, образующееся при стандартных условиях. Исследования подобных соединений могут открыть путь к решению проблемы «связанного азота».
Применение
Платиноиды применяются как катализаторы, а также для изготовления ответственных деталей аппаратов, работающих в агрессивных (но не щелочных!) средах. Из платино-родиевого сплава изготавливают лучшие термопары.
В США потребляется около 80 т/год платиновых металлов, из которых 96 % приходится на Pd и Pt:
Таблица. Области применения платиновых металлов в США
|
Промышленность |
Ru |
Os |
Rh |
Ir |
Pd |
Pt |
|
Автомобильная |
– |
– |
– |
– |
21 |
38 |
|
Химическая |
75 |
83 |
33 |
33 |
15 |
14 |
|
Нефтеперерабатывающая |
– |
– |
< 1 |
44 |
2 |
14 |
|
Производство стекла |
– |
– |
30 |
< 1 |
2 |
6 |
|
Электротехническая |
12 |
– |
17 |
11 |
44 |
9 |
|
Медицинская |
1 |
16 |
< 1 |
1 |
13 |
3 |
|
Ювелирная |
3 |
1 |
14 |
4 |
3 |
3 |
|
Остальные вместе |
9 |
– |
5 |
6 |
– |
13 |