Соединения рутения
Соединения рутения — это соединения, содержащие элемент рутений (Ru). Соединения рутения могут иметь степени окисления от 0 до +8 и -2. Свойства соединений рутения и осмия часто схожи. Состояния +2, +3 и +4 являются наиболее распространенными. Наиболее распространенным предшественником является трихлорид рутения , красное твердое вещество, которое плохо определено химически, но универсально синтетически. [ 1 ]
Оксиды и халькогениды
[ редактировать ]Рутений может быть окислен до оксида рутения(IV) (RuO 2 , степень окисления +4), который, в свою очередь, может быть окислен метапериодатом натрия до летучего желтого тетраэдрического тетроксида рутения RuO 4 , агрессивного, сильного окислителя со структурой и свойства аналогичны четырехокисью осмия . RuO 4 чаще всего используется в качестве полупродукта при очистке рутения из руд и радиоактивных отходов. [ 2 ]
дикалия рутенат (K 2 RuO 4 , +6) и перрутенат калия (KRuO 4 , +7). Известны также [ 3 ] В отличие от четырехокиси осмия, четырехокись рутения менее стабильна, является достаточно сильным окислителем, чтобы окислять разбавленную соляную кислоту и органические растворители, такие как этанол, при комнатной температуре, и легко восстанавливается до рутената ( RuO 2−
4 ) в водных щелочных растворах; он разлагается с образованием диоксида при температуре выше 100 ° C. В отличие от железа, но как и осмий, рутений не образует оксидов в нижних степенях окисления +2 и +3. [ 4 ] Рутений образует дихалькогениды — диамагнитные полупроводники, кристаллизующиеся в структуре пирита . [ 4 ] Сульфид рутения (RuS 2 ) встречается в природе в виде минерала лаурита .
Как и железо, рутений с трудом образует оксоанионы и вместо этого предпочитает достигать высоких координационных чисел с гидроксид-ионами. Четырехокись рутения восстанавливается холодным разбавленным гидроксидом калия с образованием черного перрутената калия KRuO 4 , при этом рутений находится в степени окисления +7. Перрутенат калия также можно получить путем окисления рутената калия K 2 RuO 4 газообразным хлором. Перрутенат-ион нестабилен и восстанавливается водой с образованием оранжевого рутената. Рутенат калия может быть синтезирован путем взаимодействия металлического рутения с расплавленным гидроксидом калия и нитратом калия . [ 5 ]
Известны также некоторые смешанные оксиды, такие как M II Ру IV О3 , 3На3Ру V O 4 , Na
2 ру V
22О
7 и М II
2 пер. III
Ру V
ТО
6 . [ 5 ]
Галогениды и оксигалогениды
[ редактировать ]
Самый известный галогенид рутения — это гексафторид , темно-коричневое твердое вещество, плавящееся при 54 °C. Он бурно гидролизуется при контакте с водой и легко диспропорционирует с образованием смеси низших фторидов рутения с выделением газообразного фтора. Пентафторид рутения представляет собой тетрамерное темно-зеленое твердое вещество, которое также легко гидролизуется и плавится при 86,5 ° C. Желтый тетрафторид рутения, вероятно, также является полимерным и может образовываться восстановлением пентафторида йодом . Среди бинарных соединений рутения такие высокие степени окисления известны только у оксидов и фторидов. [ 6 ]
Трихлорид
[ редактировать ]Трихлорид рутения — хорошо известное соединение, существующее в черной α-форме и темно-коричневой β-форме: тригидрат имеет красный цвет. [ 7 ] Из известных тригалогенидов трифторид имеет темно-коричневый цвет и разлагается выше 650 °С, трибромид — темно-коричневый и разлагается выше 400 °С, а трииодид — черный. [ 6 ] Из дигалогенидов дифторид неизвестен, дихлорид - коричневый, дибромид - черный, дииодид - синий. [ 6 ] Единственным известным оксигалогенидом является бледно-зеленый оксифторид рутения(VI), RuOF 4 . [ 7 ]
Координационные и металлоорганические комплексы
[ редактировать ]
Рутений образует разнообразные координационные комплексы. Примерами являются многие производные пентаамина [Ru(NH 3 ) 5 L] п+ которые часто существуют как для Ru(II), так и для Ru(III). Производные бипиридина и терпиридина многочисленны, наиболее известным из которых является люминесцентный хлорид трис (бипиридина) рутения (II) .
Рутений образует широкий спектр соединений со связями углерод-рутений. Катализатор Граббса используется для метатезиса алкенов. [ 8 ] Рутеноцен структурно аналогичен ферроцену , но проявляет отличительные окислительно-восстановительные свойства. Бесцветный жидкий пентакарбонил рутения превращается в отсутствие давления CO в темно-красный твердый додекакарбонил трирутения . Трихлорид рутения реагирует с монооксидом углерода с образованием многих производных, включая RuHCl(CO)(PPh 3 ) 3 и Ru(CO) 2 (PPh 3 ) 3 ( комплекс Ропера ). При нагревании растворов трихлорида рутения в спиртах с трифенилфосфином образуется дихлорид трис(трифенилфосфин)рутения (RuCl 2 (PPh 3 ) 3 ), который переходит в гидридный комплекс хлоргидридотрис(трифенилфосфин)рутения(II) (RuHCl(PPh 3 ) 3 ). [ 1 ]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б Коттон, Саймон (1997). Химия драгоценных металлов . Спрингер-Верлаг Нью-Йорк, ООО. стр. 1–20. ISBN 978-0-7514-0413-5 .
- ^ Суэйн, П.; Маллика, К.; Шринивасан, Р.; Мудали, Великобритания; Натараджан, Р. (2013). «Выделение и извлечение рутения: обзор». Дж. Радиоанальный. Нукл. Хим . 298 (2): 781–796. дои : 10.1007/s10967-013-2536-5 . S2CID 95804621 .
- ^ Гринвуд, Нью-Йорк; и Эрншоу, А. (1997). Химия элементов (2-е изд.), Оксфорд: Баттерворт-Хайнеманн. ISBN 0-7506-3365-4 .
- ^ Jump up to: а б Гринвуд и Эрншоу, стр. 1080–1.
- ^ Jump up to: а б Гринвуд и Эрншоу, с. 1082
- ^ Jump up to: а б с Гринвуд и Эрншоу, с. 1083
- ^ Jump up to: а б Гринвуд и Эрншоу, с. 1084
- ^ Хартвиг, Дж. Ф. (2010) Химия органопереходных металлов, от связывания до катализа , Университетские научные книги: Нью-Йорк. ISBN 1-891389-53-X
| Базы данных органов управления : Национальные |
|---|
