Oxid rutheničitý

Oxid rutheničitý
3D model krystalové struktury

3D model krystalové struktury

Obecné
Systematický názevOxid rutheničitý
Anglický názevRuthenium dioxide
Německý názevRutheniumdioxid
Sumární vzorecRuO2
Vzhledmodročerná práškovitá látka
Identifikace
Registrační číslo CAS12036-10-1
32740-79-7 (hydrát)
Vlastnosti
Molární hmotnost133,07 g/mol
Teplota rozkladu1 100 °C
Hustota6,97 g/cm3
Rozpustnost ve voděnerozpustný
Měrná magnetická susceptibilita15,7×10−6 cm3g−1
Struktura
Krystalová strukturačtverečná
Hrana krystalové mřížkya= 449,1 pm
c= 310,7 pm
Termodynamické vlastnosti
Standardní slučovací entalpie ΔHf°−305 kJ/mol
Bezpečnost
GHS03 – oxidační látky
GHS03
GHS07 – dráždivé látky
GHS07
[1]
Nebezpečí[1]
R-větyR36
S-větyS26, S39
Není-li uvedeno jinak, jsou použity
jednotky SI a STP (25 °C, 100 kPa).
Některá data mohou pocházet z datové položky.

Oxid rutheničitý (RuO2) je sloučeninou kyslíku s rutheniem, které v něm má oxidační číslo IV. Je amfoterní. Je to nejběžnější oxid ruthenia, jde o černomodrou pevnou látku, která krystaluje ve struktuře rutilu.[2] Využívá se jako katalyzátor při elektrolytické výrobě chloru, oxidů chloru a kyslíku.

Příprava

Běžně se připravuje oxidací chloridu ruthenitého. Téměř stechiometrické monokrystaly RuO2 lze připravit chemickým transportem v plynné fázi s kyslíkem jako transportním plynem:

RuO2 + O2 ⇌ RuO4

Tenké filmy oxidu rutheničitého je možno připravit pomocí CVD z těkavých prekurzorů.[3]

Lze jej připravit i přímou oxidací kovového ruthenia kyslíkem za teploty 1000 °C.[2]

Využití

Oxid rutheničitý se využívá jako katalyzátor, např. při výrobě chloru z chlorovodíku[4][5], při Fischerově-Tropschově syntéze[6] nebo v Haberově-Boschově procesu.

RuO2 se využívá jako povrchová úprava titanových anod pro elektrolytickou výrobu chlóru a pro výrobu rezistorů nebo integrovaných obvodů.[7][8] Tyto rezistory lze také využít jako citlivé senzory pro teploty v rozsahu 0.02 - 4 K.[8] Díky velké schopnosti přenosu náboje se využívají v superkondenzátorech. Ve vodném roztoku vykazuje vysokou kapacitu pro ukládání elektrického náboje.[9]

Odkazy

Reference

  1. ↑ a b Ruthenium(IV) oxide. pubchem.ncbi.nlm.nih.gov [online]. PubChem [cit. 2021-05-23]. Dostupné online. (anglicky) 
  2. ↑ a b GREENWOOD, NORMAN NEILL. Chemie prvků. Sv. 1.. 1. vyd. vyd. Praha: Informatorium 793 s., 1 příl s. Dostupné online. ISBN 8085427389, ISBN 9788085427387. OCLC 320245801 S. 1334. 
  3. ↑ PIZZINI, S.; BUZZANCAE, G. Mat. Res. Bull. 1972, roč. 7, s. 449–462. 
  4. ↑ VOGT, Helmut; BALEJ, Jan; BENNETT, John E. Chlorine Oxides and Chlorine Oxygen Acids. Příprava vydání Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA. Weinheim, Germany: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA Dostupné online. ISBN 9783527306732. DOI 10.1002/14356007.a06_483. S. a06_483. (anglicky) DOI: 10.1002/14356007.a06_483. 
  5. ↑ SEKI, Kohei. Development of RuO2/Rutile-TiO2 Catalyst for Industrial HCl Oxidation Process. Catalysis Surveys from Asia. 2010-9, roč. 14, čís. 3–4, s. 168–175. Dostupné online [cit. 2019-10-30]. ISSN 1571-1013. DOI 10.1007/s10563-010-9091-7. (anglicky) 
  6. ↑ SCHULZ, Hans. Short history and present trends of Fischer–Tropsch synthesis. Applied Catalysis A: General. 1999-10, roč. 186, čís. 1–2, s. 3–12. Dostupné online [cit. 2019-10-30]. DOI 10.1016/S0926-860X(99)00160-X. (anglicky) 
  7. ↑ BIANCHI, G. Fundamental and applied aspects of the electrochemistry of chlorine. Journal of Applied Electrochemistry. 1971-11, roč. 1, čís. 4, s. 231–243. Dostupné online [cit. 2019-10-31]. ISSN 0021-891X. DOI 10.1007/BF00688644. (anglicky) 
  8. ↑ a b SIROUX, Monica; TANG-KWOR, Eric; MATTEÏ, Simone. Measurement Science and Technology. 1998-12, roč. 9, čís. 12, s. 1956–1962. Dostupné online [cit. 2019-10-31]. ISSN 0957-0233. DOI 10.1088/0957-0233/9/12/005. 
  9. ↑ MATTHEY, Johnson. Nanocrystalline Ruthenium Supercapacitor Material. Johnson Matthey Technology Review [online]. [cit. 2019-10-31]. Dostupné online. (anglicky) 

Literatura

  • VOHLÍDAL, Jiří; ŠTULÍK, Karel; JULÁK, Alois. Chemické a analytické tabulky. 1. vyd. Praha: Grada Publishing, 1999. ISBN 80-7169-855-5. 

Externí odkazy

Média použitá na této stránce

Ruthenium(IV)-oxide-unit-cell-3D-vdW.png
Autor: CCoil (talk), Licence: CC BY 3.0
Ball-and-stick model of the unit cell of ruthenium(IV) oxide, RuO2.
Structural data from the CrystalMaker 8.1 structure library, originally from Baur W H, Khan A A Acta Crystallographica B27 (1971) 2133-2139.