19.7. Платинові метали

Споріднені із залізом, кобальтом і нікелем платинові метали включають рутеній, родій, паладій, осмій, іридій і платину. Деякі властивості цих елементів наведено в табл. 19.3.

Таблиця 19.3. Деякі фізичні властивості платинових металів

Платинові метали — благородні метали — хімічно інертні; у природі вони трапляються у вигляді сплавів, що складаються переважно з платини.

Рутеній і осмій — метали сіро-сталевого кольору, а чотири інші метали — білого кольору. Рутеній можна окиснити до RuO₂ і навіть до восьмивалентної сполуки RuO₄. Осмій, сполучаючись із киснем, дає осмій тетраоксид OsO₄ (осмієвий ангідрид) — біла кристалічна речовина, що плавиться за 40 °C і кипить приблизно за 100 °C. Осмій тетраоксид має характерний запах, що нагадує запах хлору. Це дуже отруйна речовина. Його водні розчини застосовують у гістології (вивчення тканин рослинних і тваринних організмів); при відновленні осмій тетраоксиду органічними речовинами до металевого стану відбувається забарвлення тканин; крім того, він надає матеріалові міцності, не руйнуючи його.

Рутеній і осмій утворюють сполуки, що відповідають різним станам окиснення, наприклад RuCl₃, K₂RuO₄, Os₂O₃, OsCl₄, K₂OsO₄.

Родій та іридій — метали, що відрізняються дуже слабкою реакційною здатністю; на них не діє царська горілка (суміш нітратної й хлоридної кислот). Іридій сплавляється з платиною, даючи дуже твердий сплав, з якого виготовляють наконечники перів для авторучок, хірургічні інструменти та наукові прилади. Ці елементи утворюють такі типові сполуки: Rh₂O₃, K₃RhCl₆, Ir₂O₃, K₃IrCl₆ і K₂IrCl₆.

Паладій є єдиним металом із групи платини, на який діє нітратна кислота. Металевий паладій має незвичайну здатність абсорбувати водень. Кількість водню, що абсорбується ним за 1000 °C, приблизно відповідає формулі PdH_0,6.

Найважливішими сполуками Паладію є солі тетрахлоропаладієвої кислоти H₂PdCl₄ і гексахлоропаладієвої кислоти H₂PdCl₆. Іон PdCl₄²⁻ має плоску квадратну будову, за якої атом Паладію оточений чотирма атомами Хлору, розташованими по вершинах квадрата. Іон PdCl₆²⁻ — ковалентний комплексний іон октаедричної будови.

Платина — найважливіший із паладієвих і платинових металів. Вона має сірувато-білий колір і дуже добре піддається куванню. За температури червоного розжарювання її можна зварювати, а у воднево-кисневому полум'ї — плавити. Унаслідок дуже малої хімічної активності її застосовують при виробництві електричної апаратури й використовують як матеріал для виготовлення тиглів та іншого лабораторного обладнання. На платину діє хлор; вона розчиняється в царській горілці. Платина взаємодіє з розплавленими лугами, такими як калій гідроксид, але не взаємодіє з карбонатами лужних металів.

Найважливішими сполуками Платини є солі тетрахлороплатинової(II) кислоти H₂PtCl₄ [хлороплатинати(II)] і гексахлороплатинової(IV) кислоти H₂PtCl₆ [хлороплатинати(IV)]. За своєю будовою ці солі аналогічні відповідним солям Паладію. Обидва ці елементи утворюють безліч інших ковалентних комплексів, таких, наприклад, як тетраамінплатинат(II) Pt(NH₃)₄²⁺.

Тонкодисперсну форму металевої платини, що називається губчастою платиною, одержують сильним прожарюванням амоній гексахлороплатинату(IV) (NH₄)₂PtCl₆. Платинова чернь — тонкий порошок металевої платини — утворюється при додаванні цинку до гексахлороплатинової(IV) кислоти. Ці речовини мають сильну каталітичну активність, і їх застосовують як каталізатори в промислових процесах, наприклад у виробництві сульфатної кислоти при окисненні сульфур(IV) оксиду на сульфур(VI) оксид. Платинова чернь викликає займання суміші світильного газу з повітрям або водню з повітрям, що пояснюється виділенням тепла при швидкій хімічній взаємодії газів, які перебувають у контакті з поверхнею цього металу.