Palladium(IV)-oxid

Kristallstruktur
__ Pd4+     __ O2−
Allgemeines
Name	Palladium(IV)-oxid
Andere Namen	Palladiumdioxid
Verhältnisformel	PdO2
CAS-Nummer	12036-04-3
Kurzbeschreibung	dunkelroter Feststoff (Hydrat) schwarzer Feststoff (Reinsubstanz)
Eigenschaften
Molare Masse	138,419 g·mol−1
Aggregatzustand	fest
Schmelzpunkt	200 °C (Zersetzung zu PdO) [1]
Löslichkeit	in Wasser, Säuren und Laugen unlöslich [2]
Sicherheitshinweise
EU-Gefahrstoffkennzeichnung [3] keine Einstufung verfügbar R- und S-Sätze R: siehe oben S: 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 PdCl₆^2--haltigen wässrigen Lösungen mit verdünnter Natronlauge an^[2][4]:

$\mathrm{ Na_2PdCl_6 + 4\ NaOH \longrightarrow\ PdO_2 + 6\ NaCl + 2\ H_2O}$

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

$\mathrm{ Na_2PdCl_6 + 2\ Na_2CO_3 \longrightarrow\ PdO_2 + 6\ NaCl + 2\ CO_2 \uparrow}$

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]

$\mathrm{ PdO_2 + 2\ NaOH + 2\ H_2O \longrightarrow Na_2[Pd(OH)_6]}$

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

$\mathrm{ PdO_2 + 6\ HCl \longrightarrow H_2[PdCl_6] + 2\ H_2O}$

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.

$\mathrm{ PdO_2 + 2\ (COOH)_2 \longrightarrow Pd + 4\ CO_2 \uparrow + 2\ H_2O}$

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

Einzelnachweise

1. ↑ Palladium(IV)-oxid auf webelements.com
2. ↑ ^{a b} Arnold F. Holleman, Nils Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie, 102. Auflage, de Gruyter, Berlin 2007, S. 1732.
3. ↑ In Bezug auf ihre Gefährlichkeit wurde die Substanz von der EU noch nicht eingestuft, eine verlässliche und zitierfähige Quelle hierzu wurde noch nicht gefunden.
4. ↑ ^{a b c d e} 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. ↑ ^{a b c} 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