Acido cloroplatinico

Da Wikipedia, l'enciclopedia libera.
Se riscontri problemi nella visualizzazione dei caratteri, clicca qui.
Acido cloroplatinico
Dihydrogen hexachloroplatinate (IV) hexahydrate.svg
Nome IUPAC
Esacloroplatinato(IV) di diidrogeno
Nomi alternativi
acido cloroplatinico, catalizzatore di Speier
Caratteristiche generali
Formula bruta o molecolare H2PtCl6
Massa molecolare (u) 409,81 (anidro)
Aspetto solido cristallino bruno rossastro
Numero CAS [16941-12-1]
Numero EINECS 241-010-7
PubChem 61859
Proprietà chimico-fisiche
Densità (g/cm3, in c.s.) 2,431
Solubilità in acqua molto solubile
Temperatura di fusione 60 °C (333 K)
Temperatura di ebollizione si decompone
Proprietà tossicologiche
LD50 (mg/kg) 29 (topo, intraperitoneale)
Indicazioni di sicurezza
Simboli di rischio chimico
Tossico Corrosivo
Frasi R R25, R34, R42, R43
Frasi S S22, S26, S36, S37, S39, S45

Acido cloroplatinico è il nome più comune del composto chimico di formula H2[PtCl6nH2O, dove n può essere 2, 4 o 6. In realtà contiene ioni H3O+, H5O2+ e H7O3+, e una formula più corretta è [H3O]2[PtCl6nH2O. Nella nomenclatura IUPAC il nome del composto è esacloroplatinato(IV) di diidrogeno. All'aspetto è un solido cristallino di colore bruno rossastro. È un composto stabile, solubile, molto igroscopico. Essendo facilmente disponibile, è usato come precursore per la sintesi sia di complessi di platino e sia di materiali catalitici. L'analogo composto di palladio è molto instabile e non si può isolare in forma pura.[1]

Sintesi[modifica | modifica sorgente]

Platino in via di dissoluzione in acqua regia bollente

L'acido cloroplatinico viene prodotto sciogliendo spugna di platino metallico in acqua regia, e facendo seguire una o più evaporazioni con acido cloridrico. L'acido cloroplatinico è di colore bruno rossastro, e si può isolare per evaporazione come sciroppo.[2]

Pt + 4HNO3 + 6HCl → H2PtCl6 + 4NO2 + 4H2O

Sono riportati anche metodi di sintesi differenti, ma la letteratura passata può essere inaffidabile.[3]

Reattività[modifica | modifica sorgente]

L'acido cloroplatinico si decompone per riscaldamento. Dapprima viene persa l'acqua di idratazione, e quindi si passa attraverso PtCl4 e PtCl2, fino ad arrivare a platino metallico a circa 500 °C.[4]

[H3O]2[PtCl6n H2O ⇄ PtCl4 + 2HCl + (n + 2)H2O
PtCl4 ⇄ PtCl2 + Cl2
PtCl2 ⇄ Pt + Cl2

Queste reazioni non avvengono a stadi in modo ordinato, e sono tutte reversibili.

Usi[modifica | modifica sorgente]

Determinazione del potassio[modifica | modifica sorgente]

L'acido cloroplatinico era usato comunemente per la determinazione del potassio, che veniva precipitato selettivamente come esacloroplatinato di potassio, K2PtCl6. La determinazione era condotta in soluzione alcolica al 85% (v/v) con un eccesso di ioni esacloroplatinato, e il K2PtCl6 precipitato veniva pesato. Era così possibile determinare il potassio in soluzioni di concentrazione 0,002 - 0,2% (m/v).[5] Questo metodo era più vantaggioso del metodo del cobaltonitrito usato in precedenza, perché richiedeva una sola precipitazione.

Oggi la concentrazione del potassio si determina con elettrodi ionoselettivi.

Purificazione del platino[modifica | modifica sorgente]

Trattando l'acido cloroplatinico con un sale d'ammonio come NH4Cl si ottiene l'esacloroplatinato di ammonio, [NH4]2[PtCl6], che è molto insolubile in presenza di ioni ammonio.[2] Riscaldando [NH4]2[PtCl6] in atmosfera di idrogeno il platino si riduce a platino metallico. Questa procedura è spesso usata per isolare il platino dai suoi minerali, o per riciclarlo da residui.[6]

Catalisi[modifica | modifica sorgente]

Come molti altri composti di platino, l'acido cloroplatinico è usato in catalisi, ed è noto come catalizzatore di Speier. Fu John Speier assieme ai suoi collaboratori alla Dow Corning a trovare che questo composto catalizza la reazione di idruri di silicio con olefine (idrosililazione). Tipicamente, Speier usò soluzioni di penteni in isopropanolo con triclorosilano (SiHCl3) e metildiclorosilano (CH3HSiCl2). In precedenza questo tipo di reazione era poco efficiente e richiedeva l'uso di radicali.[7][8] Si pensa che l'acido cloroplatinico sia un precursore del catalizzatore, e che questo in realtà sia una forma di platino colloidale o un complesso del platino(0).[9]

Note[modifica | modifica sorgente]

  1. ^ N. N. Greenwood, A. Earnshaw, Chemistry of the elements, 2ª ed., Oxford, Butterworth-Heinemann, 1997, ISBN 0-7506-3365-4.
  2. ^ a b G. B. Kauffman, J. J. Thurner, D. A. Zatko, Ammonium hexachloroplatinate(IV) in Inorg. Synth., vol. 9, 1967, pp. 182–185, DOI:10.1002/9780470132401.ch51.
  3. ^ P. Rudnick e R. D. Cooke, The preparation of hydrochloroplatinic caid by means of hydrogen peroxide in J. Am. Chem. Soc., vol. 39, nº 4, 1917, pp. 633–635, DOI:10.1021/ja02249a011.
  4. ^ A. E. Schweizer e G. T. Kerr, Thermal decomposition of hexachloroplatinic acid in Inorg. Chem., vol. 17, nº 8, 1978, pp. 2326–2327, DOI:10.1021/ic50186a067.
  5. ^ G. F. Smith, J. L. Gring, The separation and determination of the alcali metals using perchloric acid. V. Perchloric acid and chloroplatinic acid in the determination of small amounts of potassium in the presence of large amounts of sodium in J. Am. Chem. Soc., vol. 55, nº 10, 1933, pp. 3957–3961, DOI:10.1021/ja01337a007.
  6. ^ S. A. Cotton, Chemistry of Precious Metals, London, Chapman and Hall, 1997, ISBN 0-7514-0413-6.
  7. ^ J. L. Speier, J. A. Webster, G. H. Barnes, The addition of silicon hydrides to olefinic double bonds. part II. The use of group VIII metal catalysts in J. Am. Chem. Soc., vol. 79, nº 4, 1957, pp. 974–979, DOI:10.1021/ja01561a054.
  8. ^ John C. Saam, John L. Speier, The addition of silicon hydrides to olefinic double bonds. part III. The addition to non-terminal olefins in the presence of chloroplatinic acid in J. Am. Chem. Soc., vol. 80, nº 15, 1958, pp. 4104-4106, DOI:10.1021/ja01548a073.
  9. ^ L. N. Lewis, K. G. Sy, G. L. Bryant e P. E. Donahue, Platinum-catalyzed hydrosilylation of alkynes in Organometallics, vol. 10, nº 10, 1991, pp. 3750–3759, DOI:10.1021/om00056a055.
chimica Portale Chimica: il portale della scienza della composizione, delle proprietà e delle trasformazioni della materia