Osmium(IV)-oxid

Kristallstruktur
_ Os^4+ 0 _ O^2−
Allgemeines
Name	Osmium(IV)-oxid
Andere Namen	Osmiumdioxid
Verhältnisformel	OsO2
Kurzbeschreibung	brauner bis schwarzer Feststoff[1] goldene Einkristalle[2]
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer 12036-02-1 PubChem 187574 ChemSpider 163069 Wikidata Q2044728
Eigenschaften
Molare Masse	222,20 g·mol^−1
Aggregatzustand	fest[1]
Dichte	11,4 g·cm^−3[1]
Schmelzpunkt	650 °C (Zersetzung)[3]
Löslichkeit	wenig löslich in Wasser[1]
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung[1] Achtung H- und P-Sätze H: 302​‐​315​‐​319​‐​335 P: 301+330+331​‐​312​‐​302+352​‐​337+313​‐​304+340​‐​280​‐​332+313[1]
Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa).

Osmium(IV)-oxid ist eine anorganische chemische Verbindung des Osmiums aus der Gruppe der Oxide.

Gewinnung und Darstellung

Osmium(IV)-oxid kann durch Reduktion von Osmiumtetroxid in einem Wasserstoff-Stickstoff-Gasstrom oder durch Reaktion von Kaliumhexachloroosmat K₂OsCl₆ mit Natriumcarbonat bei hohen Temperaturen gewonnen werden.[4]

Einkristalle des Oxides lassen sich durch eine CVT-Methode (Chemical Vapor Transport) herstellen. Hierfür wird zunächst elementares Osmium mit Natriumchlorat in einer abgeschmolzenen und evakuierten Ampulle in einer 2-Stufen-Umsetzung bei zunächst 300 °C und dann 650 °C zum polykristallinen Oxid umgesetzt. Die Ampulle mit dem Oxid wird dann in einen 2-Zonen-Ofen eingebracht, sodass je die Hälfte der Ampulle in einer der Zonen liegt. Während die eine Hälfte der Ampulle auf 960 °C aufgeheizt wird, wird die andere bei 900 °C gehalten. Nach 2 Tagen Reaktionszeit (bei anfänglich eingesetzten 0,15 g elementarem Osmium) lässt man die Ampulle abkühlen und erhält nach dem Öffnen etwa 2 mm große goldene Einkristalle der Zielverbindung.[2]

${\displaystyle {\ce {3Os + 2NaClO3 -> 3OsO2 + 2NaCl}}}$

${\displaystyle {\ce {OsO2 + O2 <=> OsO4_{(g)}}}}$

Eigenschaften

Osmium(IV)-oxid ist gekauft ein brauner bis schwarzer Feststoff, der wenig löslich in Wasser ist[1], während die frisch hergestellte Verbindung sowohl in poly- als auch einkristalliner Form eine goldene Farbe aufweist.[2] Es geht an Luft langsam in Osmiumtetroxid über und kann pyrophor mit Luftsauerstoff reagieren. Es besitzt eine Kristallstruktur vom Rutiltyp (a = 451 pm, c = 319 pm). Das Dihydrat ist ein tiefschwarzes Pulver, das wie das Anhydrat zur Osmiumtetroxid-Bildung an Luft neigt. In Salzsäure ist es löslich zu Dihydrogenhexachloroosmat H₂[OsCl₆].[4]

Einzelnachweise

1. Datenblatt Osmium(IV) oxide, Os 83% min bei Alfa Aesar, abgerufen am 13. September 2022 (Seite nicht mehr abrufbar).
2. D. B. Rogers et al.: Single crystals of transition-metal dioxides - B. Osmium dioxide. In: F. A. Cotton (Hrsg.): Inorganic Syntheses. Band 13. McGraw-Hill Book Company, Inc., 1972, ISBN  07-013208-9 (defekt), S. 135–145 (englisch). 
3. Jean d’Ans, Ellen Lax, Roger Blachnik: Taschenbuch für Chemiker und Physiker. Springer DE, 1998, ISBN 3-642-58842-5, S. 646 f. (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche). 
4. Georg Brauer (Hrsg.) u. a.: Handbuch der Präparativen Anorganischen Chemie. 3., umgearbeitete Auflage. Band III, Ferdinand Enke, Stuttgart 1981, ISBN 3-432-87823-0, S. 1745.