Платина
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
- У термина «Платина» существуют и другие значения.
Платина(Pt) | |
---|---|
Атомный номер | 78 |
Внешний вид | Тяжёлый мягкий серебристо-белый металл |
Свойства атома | |
Атомная масса (молярная масса) |
195,08 а. е. м. (г/моль) |
Радиус атома | 139 пм |
Энергия ионизации (первый электрон) |
868,1(9,00) кДж/моль (эВ) |
Электронная конфигурация | [Xe] 4f14 5d9 6s1 |
Химические свойства | |
Ковалентный радиус | 130 пм |
Радиус иона | (+4e) 65 (+2e) 80 пм |
Электроотрицательность (по Полингу) |
2,28 |
Электродный потенциал | Pt←Pt2+ 1,20В |
Степени окисления | 4, 2, 0 |
Термодинамические свойства | |
Плотность | 21,45 г/см³ |
Удельная теплоёмкость | 0,133 Дж/(K·моль) |
Теплопроводность | 71,6 Вт/(м·K) |
Температура плавления | 2045 K |
Теплота плавления | 21,76 кДж/моль |
Температура кипения | 4100 K |
Теплота испарения | ~470 кДж/моль |
Молярный объём | 9,10 см³/моль |
Кристаллическая решётка | |
Структура решётки | кубическая гранецентрированая |
Период решётки | 3,920 Å |
Отношение c/a | n/a |
Температура Дебая | 230,00 K |
Содержание |
[править] История
В Старом Свете платина не была известна, однако цивилизации Анд (инки и чибча) добывали и использовали её с незапамятных времён. Итальянский химик Джилиус Скалигер в 1735 году открыл неразложимость платины и таким образом доказал, что она является независимым химическим элементом.
[править] Происхождение названия
Название платине было дано испанскими конкистадорами, которые в середине XVI в. впервые познакомились в Южной Америке (на территории современной Колумбии) с новым металлом, внешне похожим на серебро (исп. plata). Слово исп. Platina буквально означает «маленькое серебро», «серебришко». Объясняется такое пренебрежительное название исключительной тугоплавкостью платины, которая не поддавалась переплавке, долгое время не находила применения и ценилась вдвое ниже, чем серебро.
[править] Получение
Самородную платину добывают на приисках (см. подробнее в статье Благородные металлы)
[править] Физические свойства
Серовато-белый пластичный металл, температуры плавления и кипения — 1769°С и 3800°С. Платина — один из самых тяжелых (плотность 21,5 г/см³) и самых редких металлов: среднее содержание в земной коре 5•10−7% по массе.
[править] Химические свойства
[править] Реакционная способность
Платина является одним из самых инертных металлов. Она нерастворима в кислотах и щелочах, за исключением царской водки. При комнатной температуре платина медленно окисляется кислородом воздуха, давая прочную плёнку оксидов. Платина также непосредственно реагирует с бромом, растворяясь в нём.
При нагревании платина становится более реакционноспособной. Она реагирует с пероксидами, а при контакте с кислородом воздуха — с щелочами. Тонкая платиновая проволока горит во фторе с выделением большого количества тепла. Реакции с другими неметаллами (хлором, серой, фосфором) происходят менее охотно. При более сильном нагревании платина реагирует с углеродом и кремнием, образуя твёрдые растворы, аналогично металлам группы железа.
В своих соединениях платина проявляет почти все степени окисления от 0 до +8, из которых наиболее устойчивы +2 и +4. Для платины характерно образование многочисленных комплексных соединений, которых известно много сотен. Многие из них носят имена изучавших их химиков (соли Косса, Магнуса, Пейроне, Цейзе, Чугаева и т.д.). Большой вклад в изучение таких соединений внес русский химик Л.А.Чугаев (1973−1922), первый директор созданного в 1918 году Института по изучению платины.
Гексафторид платины PtF6 является одним из сильнейших окислителей среди всех известных химических соединений. С помощью него, в частности, канадский химик Нейл Бартлетт в 1962 году получил первое настоящее химическое соединение ксенона XePtF6.
[править] Катализатор
Платина, особенно в мелкораздробленном состоянии, является очень активным катализатором многих химических реакций, в том числе используемых в промышленных масштабах. Например, платина катализирует реакцию присоединения водорода к ароматическим соединениям даже при комнатной температуре и атмосферном давлении водорода. Еще в 1821 немецкий химик И.В.Дёберейнер обнаружил, что платиновая чернь способствует протеканию ряда химических реакций; при этом сама платина не претерпевала изменений. Так, платиновая чернь окисляла пары винного спирта до уксусной кислоты уже при обычной температуре. Через два года Дёберейнер открыл способность губчатой платины при комнатной температуре воспламенять водород. Если смесь водорода и кислорода (гремучий газ) ввести в соприкосновение с платиновой чернью или с губчатой платиной, то сначала идет сравнительно спокойная реакция горения. Но так как эта реакция сопровождается выделением большого количества теплоты, платиновая губка раскаляется, и гремучий газ взрывается. На основании своего открытия Дёберейнер сконструировал «водородное огниво» — прибор, широко применявшийся для получения огня до изобретения спичек.
[править] Применение
[править] В технике
- Платина применяется как катализатор (чаще всего в сплаве с родием, а также в виде платиновой черни — тонкого порошка платины, получаемой восстановлением ее соединений).
- Платина применяется в ювелирном и зубоврачебном деле, а так же в медицине.
- Изготовление стойкой химически и к нагреванию лабораторной посуды.
- Изготовление миниатюрных магнитов огромной силы (сплав платина-кобальт, ПлК-78).
- Специальные зеркала для лазерной техники.
- Чрезвычайно долговечные и стабильные электроконтакты и сплавы для радиотехники (ПлИ-10, ПлИ-20, ПлИ-30 (платина-иридий).
- Гальванические покрытия.
- Перегонные реторты для производства плавиковой кислоты.
- Электроды для получения перхлоратов, перборатов, перкарбонатов, пероксодвусерной кислоты (фактически на платине держится все мировое производство перекиси водорода: электролиз серной кислоты — пероксодвусерная кислота — гидролиз — отгонка перекиси водорода).
- Нерастворимые аноды в гальванотехнике.
- Анодные штанги для защиты от коррозии корпусов подводных лодок.
- Нагревательные элементы печей сопротивления.
[править] В медицине
Соединения платины (преимущественно, тетрехлорплатинаты) применяются, как цитостатики. Однако в настоящее время имеются более эффективные противораковые лекарственные средства.
[править] В ювелирном деле
Платина и её сплавы широко используются для производства ювелирных изделий.
[править] Монетарная функция
Платина, золото и серебро — основные металлы, выполняющие монетарную функцию.
Первые монеты из платины были выпущены в России.
[править] Биологическая роль
[править] Ссылки
- Платина на Webelements
- Платина в Популярной библиотеке химических элементов
- Рассказ о самых стойких Прекрасная книга о элементах
- Энциклопедия Кругосвет
группы платины.
H | He | ||||||||||||||||||||||
Li | Be | B | C | N | O | F | Ne | ||||||||||||||||
Na | Mg | Al | Si | P | S | Cl | Ar | ||||||||||||||||
K | Ca | Sc | Ti | V | Cr | Mn | Fe | Co | Ni | Cu | Zn | Ga | Ge | As | Se | Br | Kr | ||||||
Rb | Sr | Y | Zr | Nb | Mo | Tc | Ru | Rh | Pd | Ag | Cd | In | Sn | Sb | Te | I | Xe | ||||||
Cs | Ba | * | Hf | Ta | W | Re | Os | Ir | Pt | Au | Hg | Tl | Pb | Bi | Po | At | Rn | ||||||
Fr | Ra | ** | Rf | Db | Sg | Bh | Hs | Mt | Ds | Rg | Uub | Uut | Uuq | Uup | Uuh | Uus | Uuo | ||||||
* | La | Ce | Pr | Nd | Pm | Sm | Eu | Gd | Tb | Dy | Ho | Er | Tm | Yb | Lu | ||||||||
** | Ac | Th | Pa | U | Np | Pu | Am | Cm | Bk | Cf | Es | Fm | Md | No | Lr |