Acido cloroplatinico

Acido cloroplatinico
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, 92131645, 11281299 e 76956171
SMILES	Cl.Cl.[Cl-].[Cl-].[Cl-].[Cl-].[Pt+4]
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
DL50 (mg/kg)	29 (topo, intraperitoneale)
Indicazioni di sicurezza
Simboli di rischio chimico
	pericolo
Frasi H	301 - 314 - 317 - 334
Consigli P	261 - 280 - 301+310 - 305+351+338 - 310
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Acido cloroplatinico è il nome più comune del composto chimico di formula H₂[PtCl₆]·nH₂O, dove n può essere 2, 4 o 6. In realtà contiene ioni H₃O⁺, H₅O₂⁺ e H₇O₃⁺, e una formula più corretta è [H₃O]₂[PtCl₆]·nH₂O. 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.^[2]

Sintesi

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.^[3]

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

Sono riportati anche metodi di sintesi differenti, ma la letteratura passata può essere inaffidabile.^[4]

Reattività

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.^[5]

{\ce {[H3O]2[PtCl6]*n H2O <=> PtCl4 + 2HCl + (n + 2)H2O}}

{\ce {PtCl4 <=> PtCl2 + Cl2}}

{\ce {PtCl2 <=> Pt + Cl2}}

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

Usi

Determinazione del potassio

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 all'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).^[6] 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

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.^[3] 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.^[7]

Catalisi

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.^[8]^[9] 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).^[10]

Note

^ Sigma Aldrich; rev. del 28.04.2013, riferito al monoidrato
^ N. N. Greenwood, A. Earnshaw, Chemistry of the elements, 2ª ed., Oxford, Butterworth-Heinemann, 1997, ISBN 0-7506-3365-4.
^ ^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. URL consultato il 22 novembre 2010.
^ P. Rudnick e R. D. Cooke, The preparation of hydrochloroplatinic caid by means of hydrogen peroxide, in J. Am. Chem. Soc., vol. 39, n. 4, 1917, pp. 633–635, DOI:10.1021/ja02249a011. URL consultato il 22 novembre 2010.
^ A. E. Schweizer e G. T. Kerr, Thermal decomposition of hexachloroplatinic acid, in Inorg. Chem., vol. 17, n. 8, 1978, pp. 2326–2327, DOI:10.1021/ic50186a067. URL consultato il 22 novembre 2010.
^ 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, n. 10, 1933, pp. 3957–3961, DOI:10.1021/ja01337a007. URL consultato il 22 novembre 2010.
^ S. A. Cotton, Chemistry of Precious Metals, London, Chapman and Hall, 1997, ISBN 0-7514-0413-6.
^ 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, n. 4, 1957, pp. 974–979, DOI:10.1021/ja01561a054. URL consultato il 22 novembre 2010.
^ 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, n. 15, 1958, pp. 4104-4106, DOI:10.1021/ja01548a073. URL consultato il 22 novembre 2010.
^ L. N. Lewis, K. G. Sy, G. L. Bryant e P. E. Donahue, Platinum-catalyzed hydrosilylation of alkynes, in Organometallics, vol. 10, n. 10, 1991, pp. 3750–3759, DOI:10.1021/om00056a055. URL consultato il 22 novembre 2010.

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Collegamenti esterni

(EN) hexachloroplatinic acid, su Enciclopedia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc.

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[1] Sigma Aldrich; rev. del 28.04.2013, riferito al monoidrato

[2] N. N. Greenwood, A. Earnshaw, Chemistry of the elements, 2ª ed., Oxford, Butterworth-Heinemann, 1997, ISBN 0-7506-3365-4.

[Kauffman-3] 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. URL consultato il 22 novembre 2010.

[4] P. Rudnick e R. D. Cooke, The preparation of hydrochloroplatinic caid by means of hydrogen peroxide, in J. Am. Chem. Soc., vol. 39, n. 4, 1917, pp. 633–635, DOI:10.1021/ja02249a011. URL consultato il 22 novembre 2010.

[5] A. E. Schweizer e G. T. Kerr, Thermal decomposition of hexachloroplatinic acid, in Inorg. Chem., vol. 17, n. 8, 1978, pp. 2326–2327, DOI:10.1021/ic50186a067. URL consultato il 22 novembre 2010.

[6] 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, n. 10, 1933, pp. 3957–3961, DOI:10.1021/ja01337a007. URL consultato il 22 novembre 2010.

[7] S. A. Cotton, Chemistry of Precious Metals, London, Chapman and Hall, 1997, ISBN 0-7514-0413-6.

[8] 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, n. 4, 1957, pp. 974–979, DOI:10.1021/ja01561a054. URL consultato il 22 novembre 2010.

[9] 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, n. 15, 1958, pp. 4104-4106, DOI:10.1021/ja01548a073. URL consultato il 22 novembre 2010.

[10] L. N. Lewis, K. G. Sy, G. L. Bryant e P. E. Donahue, Platinum-catalyzed hydrosilylation of alkynes, in Organometallics, vol. 10, n. 10, 1991, pp. 3750–3759, DOI:10.1021/om00056a055. URL consultato il 22 novembre 2010.

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