Palladium(IV)-oxid

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Kristallstruktur
Kristallstruktur von Palladiumdioxid
__ 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.
Vorlage:Infobox Chemikalie/Summenformelsuche nicht möglich

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 PdCl62--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

  1. 1,0 1,1 Palladium(IV)-oxid auf webelements.com
  2. 2,0 2,1 Arnold F. Holleman, Nils Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie, 102. Auflage, de Gruyter, Berlin 2007, S. 1732.
  3. Diese Substanz wurde in Bezug auf ihre Gefährlichkeit entweder noch nicht eingestuft oder eine verlässliche und zitierfähige Quelle hierzu wurde noch nicht gefunden.
  4. 4,0 4,1 4,2 4,3 4,4 Lothar Wöhler, James König: "Die Oxyde des Palladiums" in Zeitschr. f. Anorg. Chem. 1905, 47, S. 323ff. Volltext
  5. I. S. Shaplygin, G. L. Aparnikov, V. B. Lazarev: Preparation of palladium dioxide at high pressure. In: Zhurnal Neorganicheskoi Khimii. 1978, 23, 4, S. 884-7.
  6. 6,0 6,1 6,2 E. Wiberg, N. Wiberg, A. Holleman: Inorganic Chemistry. 101. Auflage, Academic Press, 2001, ISBN 978-0-1235-2651-9, S. 1520f. (eingeschränkte Vorschau in der Google Buchsuche).
  7. M. M. Vezes: "Sur les sels complexes de palladium: palladoxalate" in Bull. Soc. Chim. 1899, (3)21, S. 172f. Volltext

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