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ácido cloroplatínico

El ácido cloroplatínico (también conocido como ácido hexacloroplatínico ) es un compuesto inorgánico con la fórmula [H 3 O] 2 [PtCl 6 ] (H 2 O) x (0 ≤ x ≤ 6). Un sólido rojo, es una importante fuente comercial de platino , generalmente en forma de solución acuosa. Aunque a menudo se escribe abreviadamente como H 2 PtCl 6 , es la sal de hidronio (H 3 O + ) del anión hexacloroplatinato ( PtCl2-6
​). [1] [2] [3] El ácido hexacloroplatínico es altamente higroscópico .

Producción

Líquido naranja que contiene burbujas.
Platino disuelto en agua regia caliente

El ácido hexacloroplatínico se puede producir mediante diversos métodos. El más común de estos métodos implica la disolución del platino en agua regia . Otros métodos incluyen exponer una suspensión acuosa de partículas de platino a cloro gaseoso o mediante electrólisis.

Cuando se produce por la ruta del agua regia, se cree que el ácido hexacloroplatínico surge mediante la siguiente ecuación: [4] [5]

Pt + 4 HNO 3 + 6 HCl → H 2 PtCl 6 + 4 NO 2 + 4 H 2 O

La solución naranja/roja resultante se puede evaporar para producir cristales de color rojo parduzco. Algunos autores sugieren que el ácido hexacloroplatínico producido con este método está contaminado con hexacloroplatinato de nitrosonio. La literatura más reciente indica que este no es el caso y que una vez que se ha eliminado el ácido nítrico, las muestras preparadas mediante este método no contienen nitrógeno detectable.

Se han investigado y descrito métodos alternativos, a menudo motivados por evitar la contaminación por nitrógeno. [6]

Reacciones

Cuando se calienta, el ácido hexacloroplatínico se descompone en cloruro de platino (IV) . [1]

(H 3 O) 2 PtCl 6 · n H 2 O → PtCl 4 + 2 HCl + ( n  + 2) H 2 O

Aplicaciones

determinación de potasio

El ácido cloroplatínico se popularizó para el análisis cuantitativo del potasio. El potasio se precipita selectivamente de la solución como hexacloroplatinato de potasio. Las determinaciones se realizaron en soluciones de alcohol al 85% (v/v) con exceso de iones platino y se pesó el producto precipitado. El potasio podría detectarse en soluciones tan diluidas como entre 0,02 y 0,2 % (m/v). [7]

Este método para la determinación de potasio fue ventajoso en comparación con el método de cobaltinitrito de sodio utilizado anteriormente, ya que requería una única reacción de precipitación . [7] El análisis gravimétrico de productos precipitados ha sido suplantado por métodos de análisis instrumentales modernos , como los electrodos selectivos de iones , la fotometría de llama , ICP-AES o ICP-MS .

Purificación del platino

Tras el tratamiento con una sal de amonio, como el cloruro de amonio , el ácido cloroplatínico se convierte en hexacloroplatinato de amonio , que precipita como un sólido. [4] Al calentarse en una atmósfera de hidrógeno , la sal de amonio se convierte en platino elemental. El platino suele aislarse de los minerales o reciclarse de los residuos mediante este método. [8]

Catálisis

Como muchos compuestos de platino, el ácido cloroplatínico es un catalizador (o precatalizador) para la hidrogenación y reacciones relacionadas. Como informaron por primera vez John Speier y sus colegas de Dow Corning , cataliza la adición de hidrosilanos a olefinas, es decir, hidrosililación . Las primeras reacciones de demostración utilizaron soluciones isopropanol de triclorosilano (SiHCl 3 ) con pentenos . Trabajos anteriores sobre la adición de silanos a alquenos requerían reacciones radicalarias que eran ineficaces. [9] [10] Al igual que el catalizador de Karstedt , el catalizador de Speier se utiliza ampliamente para la hidrosililación; el principal inconveniente son las propiedades delicuescentes del catalizador. [11]

En general, se acepta que el ácido cloroplatínico es un precursor del catalizador real. También se ha considerado un posible papel del platino coloidal o de los complejos cerovalentes . [12]

Compuestos relacionados

Se propone que el ácido cloroplatínico preparado a partir de agua regia contenga hexacloroplatinato de nitrosonio, (NO) 2 PtCl 6 . El hexacloroplatinato de nitrosonio se obtiene mediante la reacción de cloruro de nitrosilo (NOCl) y platino metálico. [13] Se ha descubierto que el hexacloroplatinato de nitrosonio reacciona vigorosamente con agua y ácido clorhídrico, lo que hace improbable la contaminación del ácido cloroplatínico preparado con agua regia con hexacloroplatinato de nitrosonio. [ cita necesaria ]

Referencias

  1. ^ ab Schweizer, AE; Kerr, GT (1978). "Descomposición térmica del ácido hexacloroplatínico". Inorg. Química. 17 (8): 2326–2327. doi :10.1021/ic50186a067.
  2. ^ Holleman; Wiberg (2001). Química inorgánica (Primera ed.). Nueva York: Academic Press. ISBN 0-12-352651-5.
  3. ^ Greenwood, NN; Earnshaw, A. (1997). Química de los elementos (Segunda ed.). Nueva York: Elsevier Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0-7506-3365-9.
  4. ^ ab Kauffman, George B. (1967). "Hexacloroplatinato (IV) de amonio". Síntesis inorgánicas . Síntesis inorgánicas . vol. 9. págs. 182-185. doi :10.1002/9780470132401.ch51. ISBN 9780470132401.
  5. ^ Grube, H. (1963). "Ácido hexacloroplatínico (IV)". En Brauer, G. (ed.). Manual de química inorgánica preparativa . vol. 2 (2ª ed.). Nueva York: Academic Press. pag. 1569.
  6. ^ Rudnick, Pablo; Cooke, RD (1917). "La preparación de ácido hidrocloroplatínico mediante peróxido de hidrógeno". Mermelada. Química. Soc. 39 (4): 633–635. doi :10.1021/ja02249a011.
  7. ^ ab Smith, G. Federico; Gring, JL (1933). "La separación y determinación de metales alcalinos utilizando ácido perclórico. V. Ácido perclórico y ácido cloroplatínico en la determinación de pequeñas cantidades de potasio en presencia de grandes cantidades de sodio". Mermelada. Química. Soc. 55 (10): 3957–3961. doi :10.1021/ja01337a007.
  8. ^ Algodón, SA (1997). Química de los Metales Preciosos . Londres: Chapman y Hall. ISBN 0-7514-0413-6.
  9. ^ Speier, JL; Webster, JA; Barnes, GH (1957). "La adición de hidruros de silicio a dobles enlaces olefínicos. Parte II. El uso de catalizadores metálicos del grupo VIII". Mermelada. Química. Soc. 79 (4): 974–979. doi :10.1021/ja01561a054.
  10. ^ Sam, John C.; Speier, John L. (1958). "La adición de hidruros de silicio a dobles enlaces olefínicos. Parte III. La adición de olefinas no terminales en presencia de ácido cloroplatínico". Mermelada. Química. Soc. 80 (15): 4104–4106. doi :10.1021/ja01548a073.
  11. ^ Sibi, Mukund P. (2001). "Hexacloroplatinato (IV) de hidrógeno". Enciclopedia de Reactivos para Síntesis Orgánica . John Wiley e hijos. doi :10.1002/047084289X.rh038. ISBN 0471936235.
  12. ^ Lewis, LN; Sy, KG; Bryant, GL; Donahue, PE (1991). "Hidrosililación de alquinos catalizada por platino". Organometálicos . 10 (10): 3750–3759. doi :10.1021/om00056a055.
  13. ^ Moravek, RT; Kauffman, GB; Mahmood, T. (1967). Hexacloroplatinato(IV) de nitrosilo . Síntesis inorgánicas . vol. 9. págs. 217–220. doi :10.1002/9780470132555.ch63. ISBN 9780470132555.