铂系元素及其化合物课件

Click to edit Master title style,Edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,Click to edit Master title style,Edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,Click to edit Master title style,Edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,除,Os,呈蓝,白,色外，其余,铂系单质,均为银白色金属。,Pd,，,Pt,延展性好，便于机,械加工。,21.6,铂系元素的单质,除 Os 呈蓝白色外，其余,Ru,2333,Rh 1963,Pd 1554,Os,3033,Ir,2446,Pt,1768,从左向右,熔点逐渐下降,Fe 1538,Co 1495 Ni,1455,与,Fe,，,Co,，,Ni,的规律一致,Ru 2333 Rh 1963,Pd,是所有金属中吸附,H,2,能力最强的。,金属钯吸收氢的过程中导电性能下降，直到组成约为,PdH,0.5,时变成半导体为止。,Pd 是所有金属中吸附 H2 能力最强的,氢首先在 钯的 表面 化学吸附，压力大时进入金属晶格。钯吸收大量的氢，并不降低其延展性，这是与其他金属完全不同的。,氢首先在 钯的 表面 化学吸附，压力大时进,铂系单质中与氧气反应活性最高的是,Os,粉末状的,Os,在室温下即可以被空气中的氧气所氧化生成黄色的,OsO,4,Os,（粉状）,+2 O,2,OsO,4,铂系单质中与氧气反应活性最高的是 Os,与氧气反应活性较低的块状,Ir,在空气中加热时，只能生成氧化膜，而反应活性最低的,Pt,连氧化膜也不生成。,与氧气反应活性较低的块状 Ir 在空气中加,铂系单质,与酸反应,化学活性极差,其中,Pd,最活泼，,尚需,硝酸才能,溶解。,其次是,Pt,，,要王水才能溶解。,铂系单质与酸反应化学活性极差,例如，在,铂坩,埚中进行,SiO,2,和,HF,（,aq,）,的反应。,Pt,不溶于氢氟酸，加上延展性,好，可以制成坩埚、蒸发皿，用于处,理氢氟酸,参与的反应,。,例如，在铂坩埚中进行 SiO2 和,铂器皿十分贵重，使用时,要认真,阅读说明书，不可违章操作。,但熔融,状态的,NaOH,对,Pt,有,腐蚀作用,，高温时硫与铂有一定的化,合作用。,铂器皿十分贵重，使用时要认真,有的铂系单质与碱共熔融，并在氧化剂存在时，可以成盐。,钌与过氧化钠共熔融，将生成橙色的钌酸钠。,Ru +3 Na,2,O,2,Na,2,RuO,4,+2 Na,2,O,熔融,有的铂系单质与碱共熔融，并在氧化剂存在时，可,锇也有类似的反应,Os +3 Na,2,O,2,Na,2,OsO,4,+2 Na,2,O,熔融,锇与氢氧化钠共熔融，在空气参与下将生成黄红色的锇酸钠,2 Os +4 NaOH,+3 O,2,2 Na,2,OsO,4,+2 H,2,O,熔融,锇也有类似的反应 Os +3 Na2O2 Na,21.7.1,铂系元素的,简单化合物,Ru,和,Os,有,MO,4,四,氧化物，,其中,M,的,氧化数为 8,。,21.7,铂系元素的化合物,1.,氧化物,21.7.1 铂系元素的简单化合物 R,Os +2 O,2,OsO,4,500,OsO,4,浅黄色晶体，极毒，,易挥发,。,OsO,4,可以由单质,Os,在,空气中直接与,O,2,化合制得,Os +2 O2 O,Ru +3 Na,2,O,2,Na,2,RuO,4,+2 Na,2,O,熔融,RuO,4,不能,由单质,直接,化合,制,得，要先制得橙色的,钌酸盐,Ru +3 Na2O2 Na2RuO4,RuO,4,在,25,以下,为,黄色,针状晶体，易挥发，极毒。,再制备,RuO,4,3 Na,2,RuO,4,+NaClO,3,+3 H,2,SO,4,3 RuO,4,+NaCl+3 Na,2,SO,4,+3 H,2,O,RuO4 在 25 以下为黄色,Pd,只有二价氧化物，,PdO,为,黑色,，可以,直接氧化制得,其余铂系元素均有,MO,2,（,IV,）,氧化物。,2 Pd +O,2,2 PdO,Pd 只有二价氧化物，PdO 为,2.,卤化物,铂系元素中，除,Pd,外,，,均有,六氟化物,，,如浅黄色的,IrF,6,2.卤化物 铂系元素中，,六氟化,铱可以有单质直接化合制得,Ir +3 F,2,IrF,6,六氟化铱可以有单质直接化合制得 Ir +,黑色的,RhF,6,也可以由类似的反应制得：,Rh +3 F,2,RhF,6,RhF,6,是铂系元素六氟化物中稳定性最差的一个，干燥的,RhF,6,可以与玻璃作用,。,黑色的RhF6 也可以由类似的反应制得：,Xe +PtF,6,Xe,PtF,6,MF,6,是强氧化剂,。,第一个稀有气体化合物,，,就是,用,PtF,6,作,氧化剂制备的,Xe,PtF,6,属于离子化合物，,可以表示成,Xe,+,PtF,6,Xe +PtF6 Xe PtF6,Pt,和王水反应，得到,H,2,PtCl,6,，,H,2,PtCl,6,分解得,PtCl,4,H,2,PtCl,6,PtCl,4,+2 HCl,Pt 和王水反应，得到 H2 PtC,Ru,和,Os,也有四氯化物，但是,Pd,只有二氯化物。,Ru和Os也有四氯化物，但是Pd只有二氯化物,PdCl,2,溶液可用,于,鉴定,CO,CO +PdCl,2,+H,2,O,Pd+CO,2,+2 HCl,PdCl2 溶液可用于鉴定 CO C,溴化物和碘化物的氧化数较,低，一般只有,MX,2,，,MX,3,。,这是因为,Br,，,I,的半径,较大，空间效应不利。,溴化物和碘化物的氧化数较 这是,21.7.2,铂系元素的配位化合物,1.,卤素配位化合物,铂系元素单质与碱金属卤化物，,在,Cl,2,气流中加热可制得卤素,配位,化合,物，如,2 Rh +6 NaCl +3 Cl,2,2 Na,3,RhCl,6,21.7.2 铂系元素的配位化合物,其中最重要的是氯铂酸,H,2,PtCl,6,，,即用王水溶解金属,Pt,的产物。,配体多为,F,和,Cl,，,中心多为,Pd,和,Pt,。,这类络酸、络酸盐是铂系重要化合,物。,其中最重要的是氯铂酸 H2 PtCl6,PtCl,4,+2 HCl ,H,2,PtCl,6,PtCl,4,溶于盐酸也得,H,2,PtCl,6,PtCl4 +2 HCl H2,用类似的方法也可以制得氯铂酸,的盐类，如氯铂酸铵,PtCl,4,+2 NH,4,Cl,NH,4,2,PtCl,6,（）,用类似的方法也可以制得氯铂酸 PtCl,Pt,（,IV,）,有一定的氧化性,K,2,PtCl,6,+K,2,C,2,O,4,K,2,PtCl,4,+2 KCl +2 CO,2,氧化数,IV III II IV,K,2,PtCl,6,，,K,2,C,2,O,4,，,K,2,PtCl,4,，,CO,2,Pt（IV）有一定的氧化性 K2 P,2.,乙烯基配位化合物,K,Pt,C,2,H,4,Cl,3,H,2,O,称为蔡斯,（,Zeise,）,盐,（）,1830,年前后,，,丹麦人蔡斯成功分离出,Pt,C,2,H,4,Cl,3,离子的盐类,。,（）,2.乙烯基配位化合物K Pt C2H,Pt,C,2,H,4,Cl,3,的中心,Pt,经,dsp,2,杂化形成,4,条杂化轨道,，,指向平面正方形的,4,个顶点,（）,Pt C2H4 Cl3 的中心,3,个,Cl,配体处于正方形的,3,个顶点，其,3p,轨道的电子对配入,Pt,的,dsp,2,杂化轨道形成,3,个配位键。,3 个 Cl 配体处于正方形的,正方形的第,4,个顶点为乙烯分子占据，乙烯中,C,C,连线垂直于正方形所在平面，,4,个,H,向外伸展。,正方形的第 4 个顶点为乙烯分子占据，乙烯,1 Pt,的,dsp,2,杂化轨道,2 Pt,的,d,轨道,1 Pt 的 dsp2 杂化轨道,3,乙烯的空,*,反键分子轨道,4,乙烯的 ,成键分子轨道,3 乙烯的空 *反键分子轨道,K,Pt,C,2,H,4,Cl,3,应命名为三氯,（,-,乙烯）合铂（,II,）酸钾,（）,K Pt C2H4 Cl3,3.,羰基配位化合物,以,Os,为中心,形成,六配位八面体构型。,Os,2,CO,9,中,Os,为零氧化态。,（,）,3.羰基配位化合物以 Os 为中心形成,Os,2,CO,9,中的,Os,，其价电,子构型为,5d,6,6s,2,（,）,5 d,6 s,6 p,Os2 CO 9 中,在配体,CO,的作用下，,Os,的,价层电子重排成,5d,8,6s,0,5 d,6 s,6 p,在配体 CO 的作用下，Os 的,形成,6,条,d,2,sp,3,不等性杂化轨道,5 d,6 s,6 p,形成 6 条 d2sp3 不等性杂化轨,M,M,端羰基,6,条,d,2,sp,3,不等性杂化轨道,酮式羰基,MM端羰基 6 条 d2sp3 不,Os d,6,s,2,8,电子,Os,周围,电子总数,1,个酮式,羰基,1 电子,4,个端,羰基,8 电子,1,个,Os,Os,1 电子,电子总数,共,18,电子,Os d6 s2,每个,Os,周围均有,18,个电子，满足,18,电子规则，故,Os,2,CO,9,可以稳定,存在，其中的,Os,被稳定在零氧化态。,（,）,每个 Os 周围均有 18 个电子，满足,更为罕见的是，形成羰基配位化,合物可以将金属稳定在负氧化态。,如,Ru,CO,4,2,（,）,它,是稳定的配离子，其中,Ru,被,羰基稳定在,2,氧化态,。,更为罕见的是，形成羰基配位化,Ru,2,7+1+2 10,电子,Ru,的电子构型为,4d,7,5s,1,端,羰基,2,4 8,电子,电子总数,共,18,电子,Ru CO,4,2,中,Ru,周围,电子总数,（）,Ru2 7+,