Palladium(IV)-oxid

Kristallstruktur
__ Pd4+ __ O2−
Allgemeines
Name	Palladium(IV)-oxid
Andere Namen	Palladiumdioxid
Verhältnisformel	PdO2
CAS-Nummer	12036-04-3
Kurzbeschreibung	dunkelroter oder schwarzer Feststoff [1]
Eigenschaften
Molare Masse	138,42 g·mol−1
Aggregatzustand	fest
Schmelzpunkt	200 °C (Zersetzung zu PdO) [1]
Löslichkeit	in Wasser, Säuren und Laugen unlöslich [2]
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung [3] keine Einstufung verfügbar H- und P-Sätze H: siehe oben P: siehe oben
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

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Palladium(IV)-oxid, auch als Palladiumdioxid bezeichnet, ist eine chemische Verbindung der Elemente Palladium und Sauerstoff. Es ist als Hydrat ein dunkelrotes, als Reinsubstanz ein schwarzes Salz, das bei 200 °C in Palladium(II)-oxid zerfällt.

Gewinnung und Darstellung

Palladium(IV)-oxid fällt als Niederschlag beim Versetzen von PdCl₆^2--haltigen wässrigen Lösungen mit verdünnter Natronlauge an^[2][4]:

$ \mathrm {Na_{2}PdCl_{6}+4\ NaOH\longrightarrow \ PdO_{2}+6\ NaCl+2\ H_{2}O} $

Eine Lösung von Natriumcarbonat enthält ausreichend Hydroxidionen und kann anstatt von Natronlauge verwendet werden:

$ \mathrm {Na_{2}PdCl_{6}+2\ Na_{2}CO_{3}\longrightarrow \ PdO_{2}+6\ NaCl+2\ CO_{2}\uparrow } $

Eine weitere Synthesemethode ist die anodische Oxidation von Palladium(II)-nitrat.^[4] Die Herstellung durch Oxidation von Palladium(II)-chlorid mit Ozon verläuft mit schlechten Ausbeuten, da das Palladiumdioxid mit der als Nebenprodukt anfallenden Salzsäure teilweise weiterreagiert.^[4]

Eigenschaften

Physikalische Eigenschaften

Palladiumdioxid kristallisiert im tetragonalen Kristallsystem in der Raumgruppe P4₂/mnm mit den Gitterparametern a = 448 pm und c = 310 pm sowie zwei Formeleinheiten pro Elementarzelle (Rutilstruktur).^[5]

Chemische Eigenschaften

Beim Erhitzen gibt Palladiumdioxid Sauerstoff ab und geht bei 200 °C in Palladium(II)-oxid über, das wiederum bei 875 °C in die Elemente zerfällt.^[6]

$ \mathrm {2\ PdO_{2}\ \ {\xrightarrow[{-O_{2}}]{200^{\circ }C}}\ \ 2\ PdO\ \ {\xrightarrow[{-O_{2}}]{875^{\circ }C}}\ \ 2\ Pd} $

Das Hydrat löst sich in konzentrierter Natriumhydroxidlösung unter Bildung von Hexahydroxopalladat-Ionen, die wasserfreie Substanz ist in Alkalien unlöslich.^[6]

$ \mathrm {PdO_{2}+2\ NaOH+2\ H_{2}O\longrightarrow Na_{2}[Pd(OH)_{6}]} $

Ebenso ist das Hydrat des Palladiumdioxids in Salzsäure löslich, dabei werden Hexachlorpalladat(IV)-Ionen gebildet.^[6]

$ \mathrm {PdO_{2}+6\ HCl\longrightarrow H_{2}[PdCl_{6}]+2\ H_{2}O} $

Palladiumdioxid ist in Oxalsäure zunächst unter Gelbfärbung und Bildung von Dioxalatopalladat(II)-Ionen [Pd(OOC-COO)₂]^2- löslich^[7][4], beim Kochen wird es zu elementarem Palladium reduziert.

$ \mathrm {PdO_{2}+2\ (COOH)_{2}\longrightarrow Pd+4\ CO_{2}\uparrow +2\ H_{2}O} $

Auch beim Kochen mit Essigsäure entsteht elementares Palladium.^[4]

Einzelnachweise