Rutheni(IV) oxide

Rutheni(IV) oxide
Danh pháp IUPAC	Rutheni(IV) oxide
Tên khác	Rutheni dioxide
Nhận dạng
Số CAS	12036-10-1
PubChem	82848
Số EINECS	234-840-6
Ảnh Jmol-3D	ảnh
SMILES	đầy đủ O=[Ru]=O
InChI	đầy đủ 1S/2O.Ru
ChemSpider	74760
Thuộc tính
Công thức phân tử	RuO2
Khối lượng mol	133,0688 g/mol
Bề ngoài	chất rắn màu dương đen
Khối lượng riêng	6,97 g/cm³
Điểm nóng chảy
Điểm sôi	1.200 °C (1.470 K; 2.190 °F) thăng hoa
Độ hòa tan trong nước	không tan
MagSus	+162,0·10^-6 cm³/mol
Cấu trúc
Cấu trúc tinh thể	Rutile (bốn phương), tP6
Nhóm không gian	P42/mnm, No. 136
Tọa độ	Bát diện (Ru^IV); ba phương (O^2−)
Các nguy hiểm
Điểm bắt lửa	Không bắt lửa
Các hợp chất liên quan
Anion khác	Rutheni(IV) sulfide
Cation khác	Osmi(IV) oxide
Nhóm chức liên quan	Rutheni tetroxide
Trừ khi có ghi chú khác, dữ liệu được cung cấp cho các vật liệu trong trạng thái tiêu chuẩn của chúng (ở 25 °C [77 °F], 100 kPa). N kiểm chứng (cái gì ^YN ?) Tham khảo hộp thông tin

Rutheni(IV) oxide là một hợp chất vô cơ có công thức hóa học RuO₂. Chất rắn màu đen này là oxide phổ biến nhất của rutheni. Nó được sử dụng rộng rãi như một chất xúc tác điện để sản xuất chlor và chlor oxide[1]. Giống như nhiều dioxide khác, RuO₂ cũng có cấu trúc rutile.[2][3]

Điều chế

Nó thường được điều chế bằng cách oxy hóa rutheni(III) chloride. RuO₂ và O₂ phản ứng thuận nghịch tạo ra RuO₄:[4]

RuO₂ + 2 O₂ ⇌ RuO₄

RuO₂ có thể được điều chế bằng cách lắng đọng hóa học (CVD) từ các hợp chất rutheni dễ bay hơi. RuO₂ cũng có thể được điều chế qua mạ điện từ dung dịch rutheni(III) chloride.[5]

Ứng dụng

Rutheni(IV) oxide đang được sử dụng như là thành phần chính trong chất xúc tác của quy trình Sumitomo-Deacon, sản sinh clo bằng quá trình oxy hóa hydro chloride[6][7]. RuO₂ có thể được sử dụng làm chất xúc tác trong nhiều tình huống khác. Các phản ứng đáng chú ý là quá trình Fischer-Tropsch, quá trình Haber-Bosch, và các biểu hiện khác nhau của các pin nhiên liệu.

Ứng dụng tiềm năng và thích hợp

RuO₂ được sử dụng rộng rãi để phủ các cực dương titan để sản xuất điện phân của chlor và để điều chỉnh các điện trở hoặc các mạch tích hợp[8][9]. Các điện trở rutheni(IV) oxide có thể được sử dụng như các nhiệt kế nhạy cảm trong phạm vi nhiệt độ 2 < T < 4 K. Nó cũng có thể được sử dụng làm vật liệu hoạt tính trong tụ siêu tụ vì có khả năng truyền tải rất cao. Rutheni(IV) oxide có thể hòa tan rất nhiều trong dung dịch nước[10]. Dung tích trung bình của rutheni(IV) Oxide đạt 650 F/g khi ở dung dịch H₂SO₄ và ủ ở nhiệt độ dưới 200 ℃.[11]

Tham khảo

1. Mills, A. "Heterogeneous redox catalysts for oxygen and chlorine evolution". Chem. Sot. Rev.,1989, 18, 285–316. doi:10.1039/CS9891800285
2. Wyckoff, R.W.G.. Crystal Structures, Vol. 1. Interscience, John Wiley & Sons: 1963.
3. Bản mẫu:Wells4th
4. Harald Schäfer, Gerd Schneidereit, Wilfried Gerhardt "Zur Chemie der Platinmetalle. RuO₂ Chemischer Transport, Eigenschaften, thermischer Zerfall" Z. anorg. allg. Chem. 1963, 319, 327-336. doi:10.1002/zaac.19633190514
5. Lee, S. (2003). “Electrochromism of amorphous ruthenium oxide thin films”. Solid State Ionics. 165: 217–221. doi:10.1016/j.ssi.2003.08.035.
6. Helmut Vogt, Jan Balej, John E. Bennett, Peter Wintzer, Saeed Akbar Sheikh, Patrizio Gallone "Chlorine Oxides and Chlorine Oxygen Acids" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry 2002, Wiley-VCH. doi:10.1002/14356007.a06_483
7. Seki, K; Catal. Surv. Asia, 2010, 14, 168 doi:10.1007/s10563-010-9091-7.
8. De Nora, O.; Chem. Eng. Techn., 1970, 42, 222.
9. Iles, G.S.; Platinum Met. Rev., 1967, 11, 126.
10. Matthey, Johnson. Platinum Metals Review Lưu trữ 2015-09-24 tại Wayback Machine. 2002, 46, 3, 105.
11. Kim,Il-Hwan; Kim, Kwang-Bum; Electrochem. Solid-State Lett., 2001, 4, 5, A62–A64