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 CAS
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.