Palladium(IV)-oxid

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:

${\displaystyle \mathrm {Na_{2}PdCl_{6} 4\ NaOH\longrightarrow \ PdO_{2} 6\ NaCl 2\ H_{2}O} }$

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

${\displaystyle \mathrm {Na_{2}PdCl_{6} 2\ Na_{2}CO_{3}\longrightarrow \ PdO_{2} 6\ NaCl 2\ CO_{2}\uparrow } }$

Eine weitere Synthesemethode ist die anodische Oxidation von Palladium(II)-nitrat. 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.

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).

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.

${\displaystyle \mathrm {2\ PdO_{2}\ \ {\xrightarrow[{-O_{2}}]{200^{\circ }C}}\ \ 2\ PdO\ \ {\xrightarrow[{-O_{2}}]{875^{\circ }C}}\ \ 2\ Pd} }$

Das Hydrat löst sich in konzentrierter Natriumhydroxidlösung unter Bildung von Hexahydroxopalladat-Ionen, die wasserfreie Substanz ist in Alkalien unlöslich.

${\displaystyle \mathrm {PdO_{2} 2\ NaOH 2\ H_{2}O\longrightarrow Na_{2}[Pd(OH)_{6}]} }$

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

${\displaystyle \mathrm {PdO_{2} 6\ HCl\longrightarrow H_{2}[PdCl_{6}] 2\ H_{2}O} }$

Palladiumdioxid ist in Oxalsäure zunächst unter Gelbfärbung und Bildung von Dioxalatopalladat(II)-Ionen [Pd(OOC-COO)₂]²⁻ löslich, beim Kochen wird es zu elementarem Palladium reduziert.

${\displaystyle \mathrm {PdO_{2} 2\ (COOH)_{2}\longrightarrow Pd 4\ CO_{2}\uparrow 2\ H_{2}O} }$

Auch beim Kochen mit Essigsäure entsteht elementares Palladium.

Einzelnachweise