铂系金属可以生成多种类型的氧化物,它们的主要氧化物列于表22-3中:
22-3 铂系金属的主要氧化物
氧化态 | Ru | Rh | Pd | Os | Ir | Pt |
+Ⅱ | PdO | |||||
+Ⅲ | Rh2O3 | |||||
+Ⅳ | RuO2 | RhO2 | OsO2 | IrO2 | PtO2 | |
+Ⅴ | RuO4 | OsO4 |
由表可见铂系金属氧化物的氧化态可从+Ⅱ一直到+Ⅷ,但是各元素的主要氧化物只有一种或两种,仅锇和钌有四氧化物。
钌和锇的四氧化物是低熔点固体(RuO4,298K;OsO4,314K)。当氯气流通入钌酸盐的酸性溶液时,金黄色的RuO4便挥发出来。它的真空中升华,但在大约450K则爆炸分解成RuO2和O2。无色的OsO4更稳定些,它可由粉状锇在氧中加热制得。它们极易溶于CCl4,可用CCl4于水溶液中提取它们。它们既是强氧化剂,也可认为是酸性氧化物,它们对碱作用的差别在于OsO4溶于碱得到[OsO4(OH)2]2-离子,而RuO4却释放出氧而得到RuO42-离子。
2RuO4+4OH- → 2RuO42-+2H2O+O2
OsO4和RuO4的蒸气都有特殊的臭味,且有毒。
卤化物主要是用单质与卤素直接反应而制得。温度不同则可生成组成不同的物质。卤化物多数是带有鲜艳颜色的固体。溴化物和碘化物的溶解度较小,常可从氯化物溶液中沉淀出来。例如:
PdCl2+2KBr=PdBr2+2KCl
RhCl3+3KI=RhI3+3KCl
除钯外,所有的铂系金属的六氯化物都是已知的。它们是挥发性的活泼物质,它们中的某些物质甚至在室温下能侵蚀玻璃,因而它们通常保存在镍器皿中。这些化合物通常可由元素直接化合而得。
所有六个金属都生成四卤化物。砖红色的PdF4的制备可由PdⅡ(PdⅣF6)而制得,PdⅡ(PdⅣF6)是用BrF3处理PdBr2并将所得的加合物Pd2F6·2BrF3加热至450K而形成的。RhF4和PtF4也能从BrF3的加合物制得:
红棕色PtCl4可从铂溶解于王水得到的H2PtCl6·6H2O加热至570K而制得。
3Pt+4HNO3+18HCl=3H2PtCl6+4NO+8H2O
铂的另外两个四卤化物是暗棕色化合物,可由元素直接化合而制得。
暗红色的PdCl2和PdBr2都可由元素在红热时制得。暗红色的PdCl2可从PdCl4加热分解得到。
已知铂系元素与铁系元素一样可形成很多配合物,多数情况下是配位数为6的八面体结构,但氧化态为+Ⅱ的钯和铂离子都是d8结构则可形成平面正方形的dsp2型配合物。
六个元素都有氯配合物,将这些金属与碱金属的氯化物在氯气流中加热即可形成氯配合物。在含有氯配离子的酸溶液里加入NH4Cl或KCl,就可得到难溶的铵盐或钾盐。
H2PtCl6+2KCl=K2PtCl6+2HCl
H2PtCl6+2NH4Cl=(NH4)2PtCl6+2HCl
将铵盐加热,结果只有金属残留下来,因此,这种方法可用于金属的精制。