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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). Es un sólido rojo y una fuente comercial importante de platino , generalmente en solución acuosa. Aunque a menudo se escribe de forma abreviada como H 2 PtCl 6 , es la sal 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 de platino en agua regia . Otros métodos incluyen la exposición de una suspensión acuosa de partículas de platino a gas cloro o mediante electrólisis.

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

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

La solución naranja/roja resultante se puede evaporar para producir cristales de color marrón rojizo. Algunos autores sugieren que el ácido hexacloroplatínico producido mediante 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 la necesidad de evitar la contaminación con nitrógeno. [6]

Reacciones

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

( H3O ) 2PtCl6 · nH2O → PtCl4 + 2HCl + ( n +  2 ) H2O

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 platinato y se pesó el producto precipitado. El potasio se pudo detectar en soluciones tan diluidas como 0,02 a 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 sola reacción de precipitación . [7] El análisis gravimétrico de productos precipitados ha sido reemplazado por métodos de análisis instrumental modernos como electrodos selectivos de iones , fotometría de llama , ICP-AES o ICP-MS .

Purificación del platino

Al ser tratado con una sal de amonio, como el cloruro de amonio , el ácido cloroplatínico se convierte en hexacloroplatinato de amonio , que precipita en forma de sólido. [4] Al calentarlo en una atmósfera de hidrógeno , la sal de amonio se convierte en platino elemental. El platino se suele aislar de los minerales o reciclar de los residuos utilizando este método. [8]

Catálisis

Al igual que 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 colegas de Dow Corning , cataliza la adición de hidrosilanos a olefinas, es decir, hidrosililación . Las primeras reacciones de demostración usaban soluciones de isopropanol de triclorosilano (SiHCl 3 ) con pentenos . El trabajo previo sobre la adición de silanos a alquenos requería reacciones radicales que eran ineficientes. [9] [10] Al igual que con el catalizador de Karstedt , el catalizador de Speier disfruta de un uso generalizado 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 propiamente dicho. También se ha considerado la posibilidad de que el platino coloidal o los complejos de valencia cero puedan desempeñar un papel importante. [12]

Compuestos relacionados

Se propone que el ácido cloroplatínico preparado a partir de agua regia contiene hexacloroplatinato de nitrosonio, (NO) 2 PtCl 6 . El hexacloroplatinato de nitrosonio se obtiene por 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 requerida ]

Referencias

  1. ^ ab Schweizer, AE; Kerr, GT (1978). "Descomposición térmica del ácido hexacloroplatínico". Inorg. Chem. 17 (8): 2326–2327. doi :10.1021/ic50186a067.
  2. ^ Holleman; Wiberg (2001). Química inorgánica (Primera edición). Nueva York: Academic Press. ISBN 0-12-352651-5.
  3. ^ Greenwood, NN; Earnshaw, A. (1997). Química de los elementos (segunda edición). 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.). Handbook of Preparative Inorganic Chemistry . Vol. 2 (2.ª ed.). Nueva York: Academic Press. pág. 1569.
  6. ^ Rudnick, Paul; Cooke, RD (1917). "La preparación de ácido hidrocloroplatínico por medio de peróxido de hidrógeno". J. Am. Chem. Soc. 39 (4): 633–635. doi :10.1021/ja02249a011.
  7. ^ ab Smith, G. Frederick; Gring, JL (1933). "La separación y determinación de los 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". J. Am. Chem. Soc. 55 (10): 3957–3961. doi :10.1021/ja01337a007.
  8. ^ Cotton, SA (1997). Química de metales preciosos . Londres: Chapman and Hall. ISBN 0-7514-0413-6.
  9. ^ Speier, JL; Webster, JA; Barnes, GH (1957). "La adición de hidruros de silicio a enlaces dobles olefínicos. Parte II. El uso de catalizadores de metales del grupo VIII". J. Am. Chem. Soc. 79 (4): 974–979. doi :10.1021/ja01561a054.
  10. ^ Saam, John C.; Speier, John L. (1958). "La adición de hidruros de silicio a enlaces dobles olefínicos. Parte III. La adición a olefinas no terminales en presencia de ácido cloroplatínico". J. Am. Chem. Soc. 80 (15): 4104–4106. doi :10.1021/ja01548a073.
  11. ^ Sibi, Mukund P. (2001). "Hexacloroplatinato de hidrógeno (IV)". Enciclopedia de reactivos para síntesis orgánica . John Wiley & Sons. doi :10.1002/047084289X.rh038. ISBN 0471936235.
  12. ^ Lewis, LN; Sy, KG; Bryant, GL; Donahue, PE (1991). "Hidrosililación de alquinos catalizada por platino". Organometallics . 10 (10): 3750–3759. doi :10.1021/om00056a055.
  13. ^ Moravek, RT; Kauffman, GB; Mahmood, T. (1967). Hexacloroplatinato de nitrosilo (IV) . Síntesis inorgánica . Vol. 9. págs. 217-220. doi :10.1002/9780470132555.ch63. ISBN . 9780470132555.