Palladium(IV)-oxid

Kristallstruktur
Kristallstruktur von Palladiumdioxid
Vorlage:Farbe Pd4+ 0 Vorlage:Farbe O2−
Allgemeines
Name	Palladium(IV)-oxid
Andere Namen	Palladiumdioxid
Verhältnisformel	PdO2
Kurzbeschreibung	dunkelroter oder schwarzer Feststoff<ref name="webelements" />
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer Vorlage:CASRN EG-Nummer 234-836-4 ECHA-InfoCard 100.031.657 PubChem 82845 ChemSpider 74757 DrugBank Wikidata [[:d:|]]
Eigenschaften
Molare Masse	138,42 g·mol−1
Aggregatzustand	fest
Schmelzpunkt	200 °C (Zersetzung zu PdO)<ref name="webelements">Palladium(IV)-oxid auf webelements.com</ref>
Löslichkeit	in Wasser, Säuren und Laugen unlöslich<ref name="howi1">A. F. Holleman, E. Wiberg, N. Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie. 102. Auflage. Walter de Gruyter, Berlin 2007, ISBN 978-3-11-017770-1, S. 1732.</ref>
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung<ref>Vorlage:CL Inventory/nicht harmonisiertFür diesen Stoff liegt noch keine harmonisierte Einstufung vor. Wiedergegeben ist eine von einer Selbsteinstufung durch Inverkehrbringer abgeleitete Kennzeichnung von Vorlage:Linktext-Check im Classification and Labelling Inventory der Europäischen Chemikalienagentur (ECHA)Vorlage:Abrufdatum</ref> Gefahrensymbol Achtung H- und P-Sätze H: 272​‐​413 P: ?
Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa).

Palladium(IV)-oxid, auch als Palladiumdioxid bezeichnet, ist eine chemische Verbindung der Elemente Palladium und Sauerstoff. Das Oxid ist als Hydrat dunkelrot, wasserfrei dagegen schwarz, es zerfällt bei 200 °C in Palladium(II)-oxid.

Gewinnung und Darstellung

Palladium(IV)-oxid fällt als Niederschlag beim Versetzen von PdCl₆²⁻-haltigen wässrigen Lösungen mit verdünnter Natronlauge an<ref name="howi1" /><ref name="Wöhler">Lothar Wöhler, James König: "Die Oxyde des Palladiums" in Zeitschr. f. Anorg. Chem. 1905, 46, S. 323ff. (Volltext).</ref>:

<math>\mathrm{ Na_2PdCl_6 + 4\ NaOH \longrightarrow\ PdO_2 + 6\ NaCl + 2\ H_2O}</math>

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

<math>\mathrm{ Na_2PdCl_6 + 2\ Na_2CO_3 \longrightarrow\ PdO_2 + 6\ NaCl + 2\ CO_2 \uparrow}</math>

Eine weitere Synthesemethode ist die anodische Oxidation von Palladium(II)-nitrat.<ref name="Wöhler" /> 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.<ref name="Wöhler" />

Eigenschaften

Physikalische Eigenschaften

Palladiumdioxid kristallisiert im tetragonalen Kristallsystem in der Raumgruppe P4₂/mnm (Raumgruppen-Nr. 136)Vorlage:Raumgruppe/136 mit den Gitterparametern a = 448 pm und c = 310 pm sowie zwei Formeleinheiten pro Elementarzelle (Rutilstruktur).<ref name="X">I. S. Shaplygin, G. L. Aparnikov, V. B. Lazarev: Preparation of palladium dioxide at high pressure. In: Zhurnal Neorganicheskoi Khimii. 1978, 23, 4, S. 884–887.</ref>

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.<ref name="HoWiEn">A. F. Holleman, E. Wiberg, N. Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie. 101. Auflage. Walter de Gruyter, Berlin 1995, ISBN 3-11-012641-9, S. 1520.</ref>

<math>\mathrm{ 2\ PdO_2 \ \ \xrightarrow[-O_2]{200^\circ C} \ \ 2\ PdO \ \ \xrightarrow[-O_2]{875^\circ C} \ \ 2\ Pd}</math>

Das Hydrat löst sich in konzentrierter Natriumhydroxidlösung unter Bildung von Hexahydroxopalladat-Ionen, die wasserfreie Substanz ist in Alkalien unlöslich.<ref name="HoWiEn" />

<math>\mathrm{ PdO_2 + 2\ NaOH + 2\ H_2O \longrightarrow Na_2[Pd(OH)_6]} </math>

Ebenso ist das Hydrat des Palladiumdioxids in Salzsäure löslich, dabei werden Hexachlorpalladat(IV)-Ionen gebildet.<ref name="HoWiEn" />

<math>\mathrm{ PdO_2 + 6\ HCl \longrightarrow H_2[PdCl_6] + 2\ H_2O} </math>

Palladiumdioxid ist in Oxalsäure zunächst unter Gelbfärbung und Bildung von Dioxalatopalladat(II)-Ionen [Pd(OOC-COO)₂]²⁻ löslich<ref name="Vezes">M. M. Vezes: "Sur les sels complexes de palladium: palladoxalate" in Bull. Soc. Chim. 1899, (3)21, S. 172f. (Volltext).</ref><ref name="Wöhler" />, beim Kochen wird es zu elementarem Palladium reduziert.

<math>\mathrm{ PdO_2 + 2\ (COOH)_2 \longrightarrow Pd + 4\ CO_2 \uparrow + 2\ H_2O} </math>

Auch beim Kochen mit Essigsäure entsteht elementares Palladium.<ref name="Wöhler" />

Einzelnachweise

<references />