Compuestos de rutenio
Los compuestos de rutenio son compuestos que contienen el elemento rutenio (Ru). Los compuestos de rutenio pueden tener estados de oxidación que van desde 0 a +8 y -2. Las propiedades de los compuestos de rutenio y osmio suelen ser similares. Los estados +2, +3 y +4 son los más comunes. El precursor más frecuente es el tricloruro de rutenio, un sólido rojo poco definido químicamente pero versátil en síntesis.
Oxides y chalcogenides
El rutenio puede oxidarse a óxido de rutenio(IV) (RuO2, estado de oxidación +4), que, a su vez, puede oxidarse mediante metaperyodato de sodio al tetróxido de rutenio tetraédrico amarillo volátil, RuO4, un agente oxidante fuerte y agresivo con estructura y propiedades análogas al tetróxido de osmio. El RuO4 se utiliza principalmente como intermediario en la purificación del rutenio a partir de minerales y desechos radiactivos.
También se conocen el rutenato dipotásico (K2RuO4, +6) y el perrutenato de potasio (KRuO4, +7). A diferencia del tetróxido de osmio, el tetróxido de rutenio es menos estable, es lo suficientemente fuerte como agente oxidante para oxidar ácido clorhídrico diluido y solventes orgánicos como el etanol a temperatura ambiente, y se reduce fácilmente a rutenato (RuO2−4) en soluciones alcalinas acuosas; se descompone para formar el dióxido por encima de los 100 °C. A diferencia del hierro, pero al igual que el osmio, el rutenio no forma óxidos en sus estados de oxidación inferiores +2 y +3. El rutenio forma dicalcogenuros, que son semiconductores diamagnéticos que cristalizan en la estructura de la pirita. El sulfuro de rutenio (RuS2) se encuentra de forma natural en forma de mineral laurita.
Al igual que el hierro, el rutenio no forma fácilmente oxoaniones y prefiere alcanzar altos números de coordinación con iones hidróxido. El tetróxido de rutenio se reduce con hidróxido de potasio diluido en frío para formar perrutenato de potasio negro, KRuO4, con rutenio en el estado de oxidación +7. El perrutenato de potasio también se puede producir oxidando rutenato de potasio, K2RuO4, con gas cloro. El ion perrutenato es inestable y se reduce con agua para formar el rutenato de color naranja. El rutenato de potasio se puede sintetizar haciendo reaccionar el metal rutenio con hidróxido de potasio fundido y nitrato de potasio.
También se conocen algunos óxidos mixtos, como MIIRuIVO3, Na3RuVO4, Na
2RuV
2O
II
2LnIII
RuV
6.
Halidos y oxihalides
El haluro de rutenio más alto conocido es el hexafluoruro, un sólido marrón oscuro que se funde a 54 °C. Se hidroliza violentamente al entrar en contacto con el agua y se desproporciona fácilmente para formar una mezcla de fluoruros de rutenio inferiores, liberando gas flúor. El pentafluoruro de rutenio es un sólido tetramérico de color verde oscuro que también se hidroliza fácilmente y se funde a 86,5 °C. El tetrafluoruro de rutenio amarillo probablemente también sea polimérico y se pueda formar reduciendo el pentafluoruro con yodo. Entre los compuestos binarios del rutenio, estos altos estados de oxidación se conocen solo en los óxidos y fluoruros.
Tricloruro
El tricloruro de rutenio es un compuesto bien conocido, que existe en una forma α negra y una forma β marrón oscura: el trihidrato es rojo. De los trihaluros conocidos, el trifluoruro es marrón oscuro y se descompone a temperaturas superiores a los 650 °C, el tribromuro es marrón oscuro y se descompone a temperaturas superiores a los 400 °C, y el triyoduro es negro. De los dihaluros, el difluoruro no se conoce, el dicloruro es marrón, el dibromuro es negro y el diyoduro es azul. El único oxihaluro conocido es el oxifluoruro de rutenio(VI), de color verde pálido, RuOF4.
Complejos organometálicos
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El rutenio forma una variedad de complejos de coordinación. Algunos ejemplos son los numerosos derivados de pentaamina [Ru(NH3)5L]n+ que suelen existir tanto para Ru(II) como para Ru(III). Los derivados de bipiridina y terpiridina son numerosos, siendo el más conocido el cloruro de tris(bipiridina)rutenio(II) luminiscente.
El rutenio forma una amplia gama de compuestos con enlaces carbono-rutenio. El catalizador de Grubbs se utiliza para la metátesis de alquenos. El rutenioceno es estructuralmente análogo al ferroceno, pero exhibe propiedades redox distintivas. El pentacarbonilo de rutenio líquido incoloro se convierte en ausencia de presión de CO en el dodecacarbonilo de trirutenio sólido de color rojo oscuro. El tricloruro de rutenio reacciona con el monóxido de carbono para dar muchos derivados, entre ellos RuHCl(CO)(PPh3)3 y Ru(CO)2(PPh3)3 (complejo de Roper). Calentando soluciones de tricloruro de rutenio en alcoholes con trifenilfosfina se obtiene dicloruro de tris(trifenilfosfina)rutenio (RuCl2(PPh3)3), que se convierte en el complejo hidruro clorhidridotris(trifenilfosfina)rutenio(II) (RuHCl(PPh3)3).
Véase también
- Compuestos de hierro
- Compuestos de osmio
- Compuestos de tecnetio
- Compuestos Rhodium
Referencias
- ^ a b Cotton, Simon (1997). Química de metales preciosos. Springer-Verlag New York, LLC. pp. 1–20. ISBN 978-0-7514-0413-5.
- ^ Swain, P.; Mallika, C.; Srinivasan, R.; Mudali, U. K.; Natarajan, R. (2013). "Separación y recuperación del rutenio: una revisión". J. Radioanal. Nucl. Chem. 298 (2): 781–796. doi:10.1007/s10967-013-2536-5. S2CID 95804621.
- ^ Greenwood, N. N.; " Earnshaw, A. (1997). Química de los elementos (2nd Edn.), Oxford:Butterworth-Heinemann. ISBN 0-7506-3365-4.
- ^ a b Greenwood and Earnshaw, pp. 1080–1
- ^ a b Greenwood and Earnshaw, p. 1082
- ^ a b c Greenwood and Earnshaw, p. 1083
- ^ a b Greenwood y Earnshaw, pág. 1084
- ^ Hartwig, J. F. (2010) Organotransition Metal Chemistry, from Bonding to Catalysis, Libros de Ciencias de la Universidad: Nueva York. ISBN 1-891389-53-X
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