Platino: proprietà, reazioni, usi
Il platino è un metallo di transizione appartenente al Gruppo 10 e al 6° Periodo con configurazione elettronica [Xe] 4f14 5d9 6s1.
Unitamente al rutenio, rodio, palladio, osmio e iridio che occupano posizioni contigue nella Tavola Periodica fa parte dei metalli del gruppo del platino. Questi metalli hanno proprietà fisiche e chimiche simili e presenti negli stessi giacimenti minerari.
Proprietà del platino
E’ un metallo di colore bianco-argenteo, nobile, prezioso, brillante, scarsamente reattivo, stabile, resistente alla corrosione. Si trova in alcuni minerali contenenti nichel o rame ma si rinviene generalmente allo stato nativo nei depositi alluvionali.
Ha numeri di ossidazione +6, +5, +4, +3, +2, +1, -1, -2 e -3 sebbene i numeri di ossidazione più comuni siano +2 e +4.
Sono stati rinvenuti oggetti in leghe risalenti al XII secolo a.C. presso le antiche civiltà Egizie mentre è databile al VII secolo a.C. il sarcofago di Tebe della principessa Shapenapit decorato con lamine di oro, di argento e di una lega di platino.
Già noto alle popolazioni dell’America Latina in età precolombiana fu considerato, dai conquistatori spagnoli come un’impurezza dell’argento e gli attribuirono il nome di platina dispregiativo del sostantivo plata che significa argento.
La scoperta è attribuita all’astronomo Antonio de Ulloa e a Don Jorge Juan y Santacilia, entrambi incaricati dal re Filippo V di Spagna di unirsi ad una spedizione in Perù che durò dal 1735 al 1745.
Reazioni
Stante la sua inerzia chimica è attaccato dall’acqua regia secondo la reazione complessiva per dare l’acido cloroplatinico:
Pt(s) + 4 HNO3(aq) + 6 HCl(aq) → H2PtCl6(aq) + 4 NO2(g) + 4 H2O(l)
Dall’acido cloroplatinico per reazione con il nitrato di sodio si ottiene l’ossido di platino (IV) noto come catalizzatore di Adam.
È utilizzato nelle reazioni di idrogenazione, deidrogenazione, ossidazione e di idrogenolisi:
H2PtCl6 + 6 NaNO3 → Pt(NO3)4 + 6 NaCl + 2 HNO3
Il nitrato di platino (IV) ottenuto è riscaldato e, nella reazione di decomposizione, si ottiene NO2 e PtO2:
Pt(NO3)4 → PtO2 + NO2+ O2
Dalla decomposizione termica dell’acido cloroplatinico si ottiene il cloruro di platino (IV):
H2PtCl6 → PtCl4 + 2 HCl
Se l’acido cloridrico prodotto è allontanato in soluzione acquosa il cloruro di platino (IV) cristallizza sotto forma di cristalli rossi come cloruro di platino (IV) pentaidrato.
Riscaldando in presenza di aria a una temperatura di 350°C dalla decomposizione termica dell’acido cloroplatinico si ottiene il cloruro di platino (II):
H2PtCl6 → PtCl2 + Cl2 + 2 HCl
Il cloruro di platino (II) dà luogo a reazioni con i leganti:
PtCl2 + 2 L → PtCl2L2
Nel caso il legante sia l’ammoniaca si ottiene il cisplatino PtCl2(NH3)2 agente usato nella chemioterapia.
Usi
Circa il 40% della produzione mondiale è usata nel campo della gioielleria in cui è utilizzato prevalentemente in lega con l’oro.
Stante la sua resistenza alla corrosione e alla sua stabilità ad alta temperatura esso è utilizzato quale catalizzatore. In particolare, insieme al palladio e al rodio, nei convertitori catalitici delle autovetture in cui il monossido di carbonio e gli idrocarburi incombusti sono trasformati in biossido di carbonio.
Leghe con l’osmio sono utilizzate per pace-maker e valvole cardiache. Esse sono usate in attrezzi chirurgici, negli utensili da laboratorio, nei cavi elettrici di resistenza e nei punti di contatto elettrico.
Sono inoltre realizzati crogioli in platino che, rispetto alla ceramica, sono inerti agli attacchi degli acidi e delle basi e, grazie all’elevato punto di fusione del platino, vengono utilizzate nell’analisi termogravimetrica e nella calorimetria differenziale a scansione.
Il metro e il chilogrammo campioni che si conservano a Parigi sono fatti da una lega di platino e iridio
