钌和锇的四氧化物

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钌和锇的四氧化物

实验室k / 2019-06-21

RuO4和OsO4这两个挥发性的、晶体是具有刺激性的、类似臭氧气味的特征的有毒物质。OsO4对眼睛是特别危险的，因为它容易被有机物质还原成黑色氧化物，实际已利用它的稀的水溶液作为生物着色剂。

用氧化剂如：MnO4-，AuCl4-，BrO3-或Cl2处理酸性钌溶液时，得到四氧化钌；氧化物可以从溶液中蒸馏出或用气流吹出。也可以采用浓的高氯酸溶液蒸馏法或把Cl2通到NaOH的钌酸盐的熔融物中来制备。

用燃烧锇的方法或用硝酸、硫酸中的过二硫酸盐或类似试剂氧化锇的溶液可以得到四氧化锇。

二种化合物均是四面体结构。它们极易溶于CCl4中，并且用CCl4可以从水溶液中萃取它们。RuO4完全溶于稀的硫酸中产生金黄色的溶液；OsO4是微溶性的。它们四氧化物都是强氧化剂。～180℃以上，RuO4能爆炸，产生RuO2和O2，而光使它慢慢地分解；在对热、光稳定性两方面，OsO4更为稳定。发现OsO4在有机化学中有专门的用处，由于它能够加成到烯烃的双键上产生顺式酯，然后又能被Na2SO3还原成顺式－二羟基化合物：

在H2O2或ClO3-参加下，应用氧化物的催化作用也能达到同样目的。四氧化钌同有机物反应更激烈，但有些也用作氧化剂；在次氯酸钠溶液中用RuCl3是一个方便的催化方法。

RuO4和OsO4均能溶解在碱金属的氢氧化物溶液中，但是性质完全不同。RuO4首先被氢氧化物还原成高钌酸盐（Ⅶ），然后进一步被还原成钌酸盐（Ⅵ）：

4RuO4＋4OH- → 4RuO4-＋2H2O＋O2

4RuO4-＋4OH- → 4RuO42-＋2H2O＋O2

另一方面，OsO4生成［OsO4（OH）2］2-离子。Ru和Os之间所表现出的差别是由于5d金属络氧阴离子有增大配位层的能力。ReO4-有类似的行为，在浓碱中产生黄色的内消旋式高铼酸：

ReO4-＋2OH- ＝ReO4（OH）23-＝RO53-＋H2O

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