Wikipedie

Chlorid ruthenitý

chemická sloučenina

Chlorid ruthenitý je anorganická sloučenina se vzorcem RuCl3, která často vytváří hydráty, RuCl3·xH2O; v bezvodé i hydratované podobě jde o hnědou až černou pevnou látku. Hydrát, jehož složení se může lišit, ale často bývá uváděno jako trihydrát, se používá na přípravu dalších sloučenin ruthenia.

Chlorid ruthenitý
Model struktury
Model struktury
Obecné
Systematický názevchlorid ruthenitý
Sumární vzorecRuCl3
Identifikace
Registrační číslo CAS10049-08-8
PubChem82323
SMILESCl[Ru](Cl)Cl
InChI1S/3ClH.Ru/h3*1H;/q;;;+3/p-3
Vlastnosti
Molární hmotnost207,43 g/mol
Teplota rozkladu>500 °C (>770 K)
Rozpustnost ve voděrozpustný hydrát, bezvodý nerozpustný
Není-li uvedeno jinak, jsou použity
jednotky SI a STP (25 °C, 100 kPa).
Některá data mohou pocházet z datové položky.

Příprava a vlastnosti editovat

Bezvodý chlorid ruthenitý se připravuje zahříváním práškového ruthenia za přítomnosti chloru. Chlorace může probíhat v prostředí obsahujícím oxid uhelnatý, kdy je produkt odnášen proudem plynu a po ochlazení krystalizuje.[1][2]

RuCl3 vytváří dva známé alotropy. Černý α-RuCl3 má strukturu podobnou chloridu chromitému (CrCl3), kde vzdálenosti mezi atomy Ru činí 346 pm. Tento alotrop obsahuje vrstvy Ru3+ obklopené oktaedrickými klecemi z aniontů Cl−. Základní stav je nízkospinový s úhlovým momentem L=1.[3][4]

Vrstvy α-RuCl3 jsou drženy Van der Waalsovými silami.[5]

Tmavě hnědý metastabilní β-RuCl3 vytváří hexagonální krystaly; ty se skládají z řetězců osmistěnů propojených vrcholy, kde mají vzdálenosti Ru-Ru hodnotu 283 pm, se strukturou podobající se chloridu zirkonitému. β-RuCl3 lze zahřátím na 450–600 °C nevratně převést na α-formu. β-forma je oproti paramagnetickému α-RuCl3 diamagnetická.[6]

Páry RuCl3 se za vysokých teplot rozkládají na prvky; změna entalpie při 750 °C (1020 K), ΔdissH1020, se odhaduje na +240 kJ/mol.

Koordinační chemie hydrátu editovat

Protože je RuCl3·xH2O nejběžnější sloučeninou ruthenia, tak se používá na přípravu mnoha dalších. Komplexy ruthenia, například chloridové, mohou mít více různých oxidačních čísel, přičemž v některých jsou nereaktivní. Ruthenium se vyznačuje stabilitou komplexů obsahujících Ru2+, Ru3+ (jako je RuCl3·xH2O) a Ru4+.

Příklady komplexů připravených z RuCl3 editovat

  • RuCl2(PPh3)3, hnědě zbarvená sloučenina rozpustná, v benzenu, také použitelná na přípravu dalších sloučenin. Vzniká touto reakcí:[7]
2 RuCl3·xH2O + 7  PPh3 → 2 RuCl2(PPh3)3 + OPPh3 + 5 H2O + 2 HCl
2 RuCl3·xH2O + 2 C6H8 → [RuCl2(C6H6)]2 + 6 H2O + 2 HCl + H2
2 RuCl3·xH2O + 6 bipy + CH3CH2OH → 2 [Ru(bipy)3]Cl2 + 6 H2O + CH3CHO + 2 HCl

Meziproduktem je cis-Ru(bipy)2Cl2.[10]

2 RuCl3·xH2O + 2 C5Me5H → [RuCl2(C5Me5)]2 + 6 H2O + 2 HCl

[RuCl2(C5Me5)]2 lze dále redukovat na [RuCl(C5Me5)]4.

  • Ru(C5H7O2)3 se připravuje podle takovéto rovnice:[12]
RuCl3·xH2O + 3 C5H8O2 → Ru(C5H7O2)3 + 3 H2O + 3 HCl

Některé z těchto sloučenin byly využity při výzkumech, za které byly uděleny dvě Nobelovy ceny; v roce 2001 získal Rjódži Nojori Nobelovu cenu za rozvoj [rutheniových katalyzátorů a roku 2005 obdržel Robert Grubbs Nobelovu cenu za rozvoj metatezí alkenů katalyzovaných alkylideny ruthenia.

Reakce s oxidem uhelnatým editovat

RuCl3(H2O)x reaguje s oxidem uhelnatým, a to i za mírných podmínek;[13] chlorid železitý oproti tomu s CO nereaguje. CO redukuje červenohnědé Ru3+ na světle žluté sloučeniny Ru2+; například vystavení ethanolového roztoku RuCl3(H2O)x oxidu uhelnatému o tlaku 100 kPa může, v závislosti na podmínkách, vést k [Ru2Cl4(CO)4], [Ru2Cl4(CO)4]2−, nebo [RuCl3(CO)3]−. Přidáním ligandů (L) k těmto roztokům vznikají sloučeniny typu Ru-Cl-CO-L (L = PR3). Jejich redukcemi zinkem se tvoří oranžový dodekakarbonyl triruthenia (Ru3(CO)12).

6 RuCl3·xH2O + 9 Zn + 24 CO → 2 Ru3(CO)12 + 6x H2O + 9 ZnCl2

Odkazy editovat

Reference editovat

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Ruthenium(III) chloride na anglické Wikipedii.

  1. ↑ H. Remy; M. Kühn. Beiträge zur Chemie der Platinmetalle. V. Thermischer Abbau des Ruthentrichlorids und des Ruthendioxyds. Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie. 1924, s. 365–388. DOI 10.1002/zaac.19241370127. 
  2. ↑ D. E. Bublitz; W. E. McEwen; J. Kleinberg. Ruthenocene. Organic Syntheses. 1961, s. 96. DOI 10.15227/orgsyn.041.0096. 
  3. ↑ J. M. Fletcher; W. E. Gardner; E. W. Hooper; K. R. Hyde; F. H. Moore; J. L. Woodhead. Anhydrous Ruthenium Chlorides. Nature. 1963, s. 1089–1090. ISSN 0028-0836. DOI 10.1038/1991089a0. Bibcode 1963Natur.199.1089F. 
  4. ↑ K. W. Plumb, J. P. Clancy, L. J. Sandilands, V. Vijay Shankar, Y. F. Hu, K. S. Burch, Hae-Young Kee, Young-June Kim. α−RuCl3: A Spin-Orbit Assisted Mott Insulator on a Honeycomb Lattice. Physical Review B. 2014-07-29, s. 041112. ISSN 1098-0121. DOI 10.1103/physrevb.90.041112. Bibcode 2014PhRvB..90d1112P. 
  5. ↑ Boyi Zhou, Yiping Wang, Gavin B. Osterhoudt, Paula Lampen-Kelley, David Mandrus, Kenneth S. Burch, Erik A. Henriksen. Possible Structural Transformation and Enhanced Magnetic Fluctuations in Exfoliated αRuCl3. Journal of Physics and Chemistry of Solids. 2019, s. 291–295. ISSN 0022-3697. DOI 10.1016/j.jpcs.2018.01.026. Bibcode 2019JPCS..128..291Z. 
  6. ↑ J. M. Fletcher; W. E. Gardner; A. C. Fox; G. Topping. X-Ray, infrared, and magnetic studies of α- and β-ruthenium trichloride. Journal of the Chemical Society A: Inorganic, Physical, Theoretical. 1967, s. 1038–1045. DOI 10.1039/J19670001038. 
  7. ↑ P. S. Hallman, T. A. Stephenson, G. Wilkinson „Tetrakis(Triphenylphosphine)Dichloro-Ruthenium(II) and Tris(Triphenylphosphine)-Dichlororuthenium(II)“ Inorganic Syntheses, 1970 volume 12 DOI:10.1002/9780470132432.ch40
  8. ↑ Martin A. Bennett; Anthony K. Smith. Arene ruthenium(II) complexes formed by dehydrogenation of cyclohexadienes with ruthenium(III) trichloride. Journal of the Chemical Society, Dalton Transactions. 1974, s. 233–241. Dostupné online. ISSN 1364-5447. DOI 10.1039/dt9740000233. 
  9. ↑ M. A. Bennett; T. N. Huang; T. W. Matheson; A. K. Smith. (η6-Hexamethylbenzene)ruthenium Complexes. Inorganic Syntheses. 1982, s. 74–78. ISBN 9780470132524. DOI 10.1002/9780470132524.ch16. 
  10. ↑ a b J. A. Broomhead; C. G. Young. Tris(2,2'-bipyridine)Ruthenium(II) Dichloride Hexahydrate. Inorganic Syntheses. 1990, s. 338–340. ISBN 9780470132593. DOI 10.1002/9780470132593.ch86. 
  11. ↑ Urich Kölle; Janusz Kossakowski. Di-μ-Chloro-Bis[(η5-Pentamethylcyclopentadienyl) Chlororuthenium(III)], [Cp*RuCl2]2 and Di-μ-methoxo-Bis(η5-Pentamethylcyclopentadienyl)diruthenium(II), [Cp*RuOMe]2. Inorganic Syntheses. 1992, s. 225–228. ISBN 9780470132609. DOI 10.1002/9780470132609.ch52. 
  12. ↑ A. Gupta. Improved synthesis and reactivity of tris(acetylacetonato)ruthenium(III). Indian Journal of Chemistry, Section A. 2000, s. 457. ISSN 0376-4710. DOI 10.1002/9780470132609.ch52. 
  13. ↑ A. F. Hill. Simple Ruthenium Carbonyls of Ruthenium: New Avenues from the Hieber Base Reaction. Angewandte Chemie International Edition. 2000, s. 130–134. DOI 10.1002/(SICI)1521-3773(20000103)39:1<130::AID-ANIE130>3.0.CO;2-6. PMID 10649352. 

Externí odkazy editovat

Literatura editovat

Citováno z „https://cs.wikipedia.org/w/index.php?title=Chlorid_ruthenitý&oldid=23192669“