PLATINA – Pt Andělová Michaela - 2005
Latinský název Chemická značka Protonové číslo Relativní atomová hmotnost (Ar) Tvrdost Skupina Perioda Elektronová konfigurace Elektronegativita Teplota tání Teplota varu Skupenství při 20 °C Počet přírodních izotopů Oxidační čísla ve sloučeninách Hustota (při 20 °C)
Platinum Pt 78 195,08 4,3 VIII.B 6 [54Xe]4f145d96s1 1,44 1 772 °C 3 827 °C pevné (s) 6 + 1∗ II, IV, VI (III, V) 21,45 g.cm-3
∗radioaktivní 197Pt (není přírodní) - poločas rozpadu je 18 hodin
orbitaly
platinová ruda
přírodní platina
Historie Platina byla používána starověkými egyptskými umělci, kteří ji zaměňovali za stříbro. Platinu popsat španělský námořník a astronom Antonio de Ulloa roku 1736. Protože ji zaměňovali za stříbro nazvali ji platinum (plata), což znamená stříbříčko. Roku 1741 W. Watson objasnil, že jde o úplně nový kov. Výskyt V přírodě se vyskytuje celkem vzácně, buď ryzí nebo provází ostatní prvky těžkých i lehkých platinových kovů v náplavech a v písku. Je obsažena v sulfidických rudách barevných kovů mědi, zinku a niklu nebo ve slitinách s ostatními platinovými kovy. Lze ji jen velice těžko oddělit. Hlavním nalezištěm platiny je oblast pohoří Uralu.
1
Vlastnosti Přírodní platina je nerost, krystalizuje v krychlové soustavě. Obsahuje vždy podstatné množství železa. Je to lehký, stříbrolesklý kov se šedivým nádechem. Je těžký, měkký, velmi pevný a tažný. Vyznačuje se dobrou kujností a tažností, je nemagnetický. Platina patří mezi ušlechtilé kovy. Za laboratorní teploty je platina odolná vůči účinkům vzduchu, vlhkosti a kyselinám s výjimkou lučavky královské (kyselina chlorovodíková za přítomnosti oxidačních činidel). Odolává kyselinám lépe než zlato. Jemně rozptýlená platina, nazývaná platinová houba, má katalytické vlastnosti. S většinou kovů snadno tvoří slitiny, a proto se s nimi nesmí pracovat v platinových nádobách nebo kelímcích, protože by platina zkorodovala. Křehne a praská působením alkálií, síry, uhlíku, fosforu a křemíku, vůči kterým není tak odolná. Velmi dobře reaguje s taveninami oxidů a hydroxidů alkalických kovů. S kyslíkem se neslučuje přímo. Absorbuje ve velkých množstvích H2, N2, O2 a CO2, ale nereaguje s nimi. Tvoří velké množství koordinačních sloučenin. Ve sloučeninách vystupuje nejčastěji v oxidačním čísle +II a +IV. Tvoří řadu komplexních sloučenin tzv. platiaků. Platina je ve svých rozpustných solích dosti toxická. Smrtelná dávka pro člověka je asi 1 g. Kromě toho je také karcinogenní. „Tato vlastnost silně snižuje optimismus s jakým se nahlíží na používání bezolovnatého benzinu ve spojení s katalyzátory na bázi platiny jako ekologicky vyřešeného problému dopravy.“ Typické reakce Pt(s) + 3F2(g) 4 Pt(s) + 10F2(g) (PtF5)4(s) Pt(s) + 2Cl2(g) Pt(s) + 2Br2(g) Pt(s) + 2I2(g) Pt(s) + Cl2(g)
PtF6(s) (PtF5)4(s) PtF6(s) + PtF4(s) PtCl4(s) PtBr4(s) PtI4(s) PtCl2(s)
Průmyslová výroba Platina se vyrábí poměrně obtížně. Nejčastěji se získává z anodických kalů, které vznikají při rafinaci kovů, kde je platina přítomna ve formě příměsi. V jedné tuně rudy je obsažen asi 1 g tohoto drahého kovu. Velká část platiny se získává regenerací z použitých výrobků. Platinu i ostatní platinové kovy lze od sebe jen velice těžko oddělit. Po vyvaření v lučavce královské zůstává pouze osmium a iridium nerozpuštěné, ostatní přecházejí do roztoku. Z hornin se získává platina gravitačním rozdružováním a z některých niklových rud se získává jako vedlejší produkt pyrometalurgicky. Použití Patří do skupiny platinových kovů (tj. prvků posledních dvou triád periodické soustavy prvků), které se dělí na lehké (ruthenium, rhodium a palladium) a těžké (osmium, iridium a platina). Všechny tyto kovy se vyznačují velkou odolností vůči chemikáliím a používají se na výrobu chemického nádobí, speciálních slitin, katalyzátorů apod. Platina se používá především jako mnohostranný katalyzátor (platinová čerň, platinová houba) při organických i anorganických reakcích. Z platiny se také vyrábí speciální chemické náčiní, které je odolné vůči působení celé řady chemikálií (např. při tzv. plamenových
2
zkouškách, které se využívají k důkazu solí alkalických kovů a solí kovů alkalický zemin, používá se platinový drátek). Vlastností platiny se využívá při zhotovování ochranných povlaků reaktorů a přístrojů. Používá se v elektrotechnice při výrobě, elektrod, odporových drátů, elektronek a termoelektrických článků, hrotů k bleskosvodům, též ve fotografii, rentgenové technice a k barvení skla a porcelánu. Platina, jakožto ušlechtilý kov, se rovněž používá v klenotnictví při výrobě šperků, v medicíně, v zubním lékařství a při výrobě chirurgických nástrojů. Slitina platiny s iridiem tvoří materiál pro přípravu mezinárodního kilogramu i metru (etalonu měr a hmotností).
ornamenty
šperky
počítačové součástky
Sloučeniny PtO - oxid platnatý šedý, práškovitý, žíháním se rozpadá na Pt a O2
Pt(OH)2 - hydroxid platnatý černý, práškovitý, v kyselinách tvoří soli platnaté Pt(OH)4.H2O - hydrát hydroxidu platičitého dalším zpracováním vzniká Pt(OH)4 temně hnědý, vylučuje se z roztoků solí platičitých působením H2S PtCl2 - chlorid platnatý zelený, práškovitý, ve vodě nerozpustný PtCl4 - chlorid platičitý žlutý, krystalický, ve vodním roztoku krystalizuje jako pentahydrát
Pt(OH)4.2H2O - dihydrát hydroxidu platičitého bílý, sušením přechází v Pt(OH)4
3
PtS - sulfid platnatý zelený, ve vodě a kyselinách nerozpustný PtS2 - sulfid platičitý – černý
PtO2 - oxid platičitý černý, práškovitý, nejstálejší z oxidů platiny, žíháním se rozpadá na Pt a O2 PtF4 - fluorid platičitý
PtF6 - fluorid platinový
H2PtCl4 - kyselina tetrachloroplatnatá žlutý, krystalický, soli = tetrachloroplatnatany
-
-
XePtF6 - směs (XeF)+ Pt F6 a (XeF)+Pt2F11 toto byla první připravená sloučenina obsahující vzácný plyn (1962) H2[Pt(CN)4] - kyselina tetrakyanoplatnatá krystalická, zlatožlutá látka, její soli jsou velmi barevné H2[Pt2Cl6] - kyselina hexachloroplatičitá hnědočervené hranolky (NH4)2[Pt2Cl6] - hexachloroplatičitan amonný používá se k přípravě platinové černě cis[Pt(NH3)2Cl2] - cis-diamin-dichloroplatnatý komplex (cisplatina) používá se v onkologii na léčbu některých druhů nádorů K2[Pt(CN)4].4H2O - tetrakyanoplatnatan draselný žlutý, ale v dopadajícím světle modrý - fluoreskuje Ba[Pt(CN)4] - tetrakyanoplatnatan barnatý žlutý, v dopadajícím světle fialový, používá se jako povlak na rentgenová stínítka k zviditelnění záření Mg[Pt(CN)6].7H2O - tetrakyanoplatnatan hořečnatý purpurový, s kovovým zelenavým leskem
4
H2[PtCl6].6H2O - kyselina hexachloroplatičitá červená a rozplývavá látka K2[PtCl6] - hexachloroplatičitan draselný žlutý, ve vodě rozpustný (NH4)2[PtC6] - hexachloroplatičitan diamonný žlutý, ve vodě rozpustný Rb2[PtCl6] - hexachloroplatičitan rubidný žlutý, ve vodě rozpustný Cs2[PtCl6] - hexachloroplatičitan dicesný žlutý, ve vodě rozpustný Na2[PtCl6].6H2O - hexachloroplatičitan sodný krystalický, červenožlutý, ve vodě rozpustný Li2[PtCl6].6H2O - hexachloroplatičitan lithný krystalický, červenožlutý, ve vodě rozpustný. (hydridy platiny nejsou známy) Použitá literatura Greenwood, N. N., Earnshaw, A.: Chemie prvků, svazek II. Informatorium, Praha1993 Klikorka, DrSc., J., Hájek, DrSc., B., Votinský, CSc., J.: Obecná a anorganická chemie. SNTL - nakladatelství technické literatury, Praha 1989 www.webelements.com/webelements/elements/text/Pt/econ.html www.metalsmiths.com/celplat.html www.vanderkrogt.net/ elements/elem/pt.html www.oceanaglasslavs.com/ html/sinks-lavatories
5
