حمض الكلوروبلاتينيك

📅 آخر تحديث: ٢٨ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٨ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 2 صور
الموسوعة الحرة

حمض الكلوروبلاتينيك (المعروف أيضًا باسم حمض الهيكساكلوروبلاتينيك ) هو مركب غير عضوي صيغته الكيميائية [H₃O ] ₂ [ PtCl₆ ] (H₂O ) ₓ ( حيث 0 ≤ x ≤ 6). وهو مادة صلبة حمراء اللون، ومصدر تجاري هام للبلاتين ، ويُستخدم عادةً على شكل محلول مائي . على الرغم من أنه يُكتب غالبًا بالاختصار H₂PtCl₆ ، إلا أنه ملح الهيدرونيوم ( H₃O⁺ ) لأنيون الهيكساكلوروبلاتينات ( PtCl₂⁻⁶ ) . [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] يتميز حمض الهيكساكلوروبلاتينيك بخاصية استرطابية عالية .

إنتاج

سائل برتقالي اللون يحتوي على فقاعات
يتم إذابة البلاتين في الماء الملكي الساخن

يمكن إنتاج حمض سداسي كلورو البلاتينيك عبر طرق متنوعة. وأكثر هذه الطرق شيوعًا هي إذابة البلاتين في الماء الملكي . وتشمل الطرق الأخرى تعريض معلق مائي من جزيئات البلاتين لغاز الكلور، أو عن طريق التحليل الكهربائي.

يُعتقد أن حمض الهيكساكلوروبلاتينيك، عند إنتاجه بطريقة الماء الملكي، ينتج عن المعادلة التالية: [ 4 ] [ 5 ]

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

يمكن تبخير المحلول البرتقالي/الأحمر الناتج لإنتاج بلورات بنية محمرة. يشير بعض الباحثين إلى أن حمض الهيكساكلوروبلاتينيك المُنتَج بهذه الطريقة مُلوَّثٌ بهيكساكلوروبلاتينات النيتروزونيوم. إلا أن الدراسات الحديثة تُشير إلى عدم صحة ذلك، وأنه بمجرد تبخير حمض النيتريك، لا تحتوي العينات المُحضَّرة بهذه الطريقة على أي نيتروجين قابل للكشف.

تم البحث في طرق بديلة ووصفها، وغالبًا ما كان الدافع وراء ذلك هو تجنب التلوث بالنيتروجين. [ 6 ]

بناء

بنية حمض الهيكساكلوروبلاتينيك الصلب. رموز الألوان: أخضر = كلور، أحمر = أكسجين، رمادي = بلاتين. ذرات الهيدروجين غير موضحة.

وفقًا لعلم البلورات بالأشعة السينية ، يتكون حمض الهيكساكلوروبلاتينيك من أيونات PtCl 2 − 6  ثمانية السطوح مرتبطة بروابط هيدروجينية. ويحيط الترتيب المكعب لهذه الأوجه الثمانية السطوح بجزيئات الماء. [ 7 ]

ردود الفعل

عند تسخينه، يتحلل حمض الهيكساكلوروبلاتينيك إلى كلوريد البلاتين (IV) . [ 1 ]

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

التطبيقات

تحديد البوتاسيوم

شاع استخدام حمض الكلوروبلاتينيك في التحليل الكمي للبوتاسيوم. يُرسب البوتاسيوم بشكل انتقائي من المحلول على هيئة سداسي كلوروبلاتينات البوتاسيوم. أُجريت القياسات في محاليل كحولية بتركيز 85% (حجم/حجم) مع فائض من أيونات البلاتينات، ووُزن الناتج المترسب. أمكن الكشف عن البوتاسيوم في محاليل مخففة بنسبة 0.02 إلى 0.2% (وزن/حجم). [ 8 ]

كانت هذه الطريقة لتحديد البوتاسيوم مفيدة مقارنةً بطريقة كوبالتينيتريت الصوديوم المستخدمة سابقًا، لأنها تتطلب تفاعل ترسيب واحد فقط. [ 8 ] وقد حلت طرق التحليل الآلي الحديثة ، مثل الأقطاب الانتقائية للأيونات ، وقياس اللهب الضوئي ، وقياس الانبعاث الذري بالبلازما المقترنة حثيًا (ICP-AES )، وقياس الطيف الكتلي بالبلازما المقترنة حثيًا ( ICP-MS) ، محل التحليل الوزني للمنتجات المترسبة .

تنقية البلاتين

عند معالجة حمض الكلوروبلاتينيك بملح الأمونيوم، مثل كلوريد الأمونيوم ، يتحول إلى سداسي كلوروبلاتينات الأمونيوم ، الذي يترسب على شكل مادة صلبة. [ 4 ] وعند تسخينه في جو من الهيدروجين ، يتحول ملح الأمونيوم إلى عنصر البلاتين. وغالبًا ما يُستخلص البلاتين من الخامات أو يُعاد تدويره من المخلفات باستخدام هذه الطريقة. [ 9 ]

التحفيز

كغيره من مركبات البلاتين، يُعد حمض الكلوروبلاتينيك عاملًا حفازًا (أو عاملًا حفازًا أوليًا) للهدرجة والتفاعلات ذات الصلة. وكما ذكر جون سباير وزملاؤه من شركة داو كورنينج لأول مرة ، فإنه يحفز إضافة الهيدروسيلانات إلى الأوليفينات، أي الهدرجة السيليكونية . استخدمت تفاعلات تجريبية مبكرة محاليل إيزوبروبانول من ثلاثي كلوروسيلان (SiHCl₃ ) مع البنتينات . تطلبت الدراسات السابقة على إضافة السيلانات إلى الألكينات تفاعلات جذرية غير فعالة. [ 10 ] [ 11 ] وكما هو الحال مع عامل كارستيدت الحفاز ، يُستخدم عامل سباير الحفاز على نطاق واسع في الهدرجة السيليكونية، إلا أن عيبه الرئيسي هو خاصية التميع. [ 12 ]

من المتفق عليه عموماً أن حمض الكلوروبلاتينيك هو مادة أولية للمحفز الفعلي. كما تم النظر في دور محتمل للبلاتين الغرواني أو معقدات التكافؤ الصفري . [ 13 ]

يُقترح أن يحتوي حمض الكلوروبلاتينيك المُحضر من الماء الملكي على سداسي كلوروبلاتينات النيتروزونيوم ، (NO)₂PtCl₆ . يُحضّر سداسي كلوروبلاتينات النيتروزونيوم من تفاعل كلوريد النيتروزيل (NOCl) مع معدن البلاتين. [ 14 ] وقد وُجد أن سداسي كلوروبلاتينات النيتروزونيوم يتفاعل بشدة مع الماء وحمض الهيدروكلوريك، مما يجعل تلوث حمض الكلوروبلاتينيك المُحضر بالماء الملكي بسداسي كلوروبلاتينات النيتروزونيوم أمرًا غير مرجح.

مراجع

  1. 1 2 شفايتزر، أ. إي.؛ كير، ج. ت. (1978). "التحلل الحراري لحمض الهيكساكلوروبلاتينيك". الكيمياء غير العضوية 17 (8): 2326-2327 . doi : 10.1021/ic50186a067 .
  2. ↑ هولمان؛ ويبرغ (2001). الكيمياء غير العضوية ( الطبعة الأولى). نيويورك: أكاديميك برس. ISBN  0-12-352651-5.
  3. ↑ غرينوود، ن.ن.؛ إيرنشو، أ. (1997). كيمياء العناصر ( الطبعة الثانية). نيويورك: إلسيفير بتروورث-هاينمان. ISBN  978-0-7506-3365-9.
  4. 1 2 كوفمان، جورج ب. (1967). "سداسي كلورو البلاتينات الأمونيوم (IV)". التخليق غير العضوي . التخليق غير العضوي . المجلد 9. الصفحات 182-185 . doi : 10.1002/9780470132401.ch51 . ISBN   9780470132401.
  5. ↑ غروب، هـ. (1963). "حمض سداسي كلورو البلاتينيك (IV)". في براور، ج. (محرر). دليل الكيمياء اللاعضوية التحضيرية . المجلد 2 ( الطبعة الثانية). نيويورك: أكاديميك برس. ص 1569.   
  6. ↑ رودنيك، بول؛ كوك، آر دي (1917). "تحضير حمض الهيدروكلوروبلاتينيك باستخدام بيروكسيد الهيدروجين" . مجلة الجمعية الكيميائية الأمريكية 39 (4): 633-635 . Bibcode : 1917JAChS..39..633R . doi : 10.1021/ja02249a011 .
  7. ^ راو، ف. كليمنت، يو. النطاق، K.-J. (1995). "التركيب البلوري لسداسي كلوروبلاتينات الأوكسونيوم (IV)، (H 3 O) 2 PtCl 6 ". Zeitschrift für Kristallographie - المواد البلورية . 210 (9): 684. بيب كود : 1995ZK....210..684R . دوى : 10.1524/zkri.1995.210.9.684 .
  8. 1 2 سميث، ج. فريدريك؛ غرينغ، ج. ل. (1933). "فصل وتحديد الفلزات القلوية باستخدام حمض البيركلوريك. 5. حمض البيركلوريك وحمض الكلوروبلاتينيك في تحديد كميات صغيرة من البوتاسيوم في وجود كميات كبيرة من الصوديوم". مجلة الجمعية الكيميائية الأمريكية 55 (10): 3957-3961 . Bibcode : 1933JAChS..55.3957S . doi : 10.1021/ja01337a007 .
  9. ↑ كوتون، إس. أ. (1997). كيمياء المعادن الثمينة . لندن: تشابمان وهول. ISBN 0-7514-0413-6.
  10. ↑ سبير، جيه إل؛ ويبستر، جيه إيه؛ بارنز، جي إتش (1957). "إضافة هيدريدات السيليكون إلى الروابط المزدوجة الأوليفينية. الجزء الثاني: استخدام محفزات فلزات المجموعة الثامنة". مجلة الجمعية الكيميائية الأمريكية 79 (4): 974-979 . Bibcode : 1957JAChS..79..974S . doi : 10.1021/ja01561a054 .
  11. ↑ سام، جون سي؛ سبير، جون إل. (1958). "إضافة هيدريدات السيليكون إلى الروابط المزدوجة الأوليفينية. الجزء الثالث: الإضافة إلى الأوليفينات غير الطرفية في وجود حمض الكلوروبلاتينيك". مجلة الجمعية الكيميائية الأمريكية 80 (15): 4104-4106 . Bibcode : 1958JAChS..80.4104S . doi : 10.1021/ja01548a073 .
  12. ↑ سيبي، موكوند ب. (2001). "سداسي كلورو البلاتينات الهيدروجيني (IV)". موسوعة الكواشف للتخليق العضوي . جون وايلي وأولاده. doi : 10.1002/047084289X.rh038 . ISBN 0471936235.
  13. ↑ لويس، إل إن؛ سي، كيه جي؛ براينت، جي إل؛ دوناهو، بي إي (1991). "هدرجة الألكاينات المحفزة بالبلاتين". مركبات عضوية فلزية . 10 (10): 3750-3759 . doi : 10.1021/om00056a055 .
  14. ↑ مورافيك، آر تي؛ كوفمان، جي بي؛ محمود، تي. (1967). "نيتروزيل سداسي كلورو البلاتينات (IV)". التخليق غير العضوي . التخليق غير العضوي . المجلد 9. الصفحات 217-220 . doi : 10.1002/9780470132555.ch63 . ISBN   9780470132555.