Теория:
Валентность платины (Pt) — это способность образовывать в соединениях определенное количество химических связей.
Поэтому: чаще всего проявляет валентность, равную -1, 0, (+1), +2, (+3), +4, (+5) +6.
Относится к переходным металлам, которые находятся в 6-м периоде и 10-й группе периодической таблицы (в старой форме таблицы – группа VIII).
Причина переменной валентности как и других переходных металлов, объясняется особенностями её электронной конфигурации: [Xe] 4f14 5d9 6s1.
Валентность платины можно определить несколькими способами:
✅ По периодической системе
Платина (Pt) находится в 6-м периоде и 10-й группе периодической таблицы.
Как переходный металл, она проявляет переменную валентность.
Наиболее характерными для неё являются валентности, которые можно предсказать по номеру группы и количеству электронов в d-орбитали: +2 и +4.
✅ По электронной конфигурации
Электронная конфигурация платины: [Xe] 4f14 5d9 6s1.
Её валентность определяется электронами, находящимися на внешней 6s-оболочке и внутренней, но не полностью заполненной, 5d-оболочке.
При образовании связей платина может терять электроны с обеих этих оболочек, что и приводит к её широкому диапазону валентностей.
✅ По соединению (пример)
Чтобы определить валентность платины в соединении, нужно знать валентность другого элемента.
Пример: хлорид платины PtCl4
Валентность хлора (Cl) в этом соединении равна -1.
Соединение PtCl4 является нейтральным, поэтому сумма валентностей всех атомов в нём должна быть равна нулю.
Составим уравнение: (валентность Pt) + 4 • (валентность Cl) = 0.
Подставим известные значения: Pt + 4 • (-1) = 0.
Решим уравнение: Pt — 4 = 0, следовательно, валентность платины (Pt) в этом соединении равна +4.
Проявляет такой широкий диапазон валентностей из-за особенностей её электронной структуры.
➡️ Электронная конфигурация
Электронная конфигурация платины — [Xe] 4f14 5d9 6s1. Она отличается от предсказуемой конфигурации (5d8 6s2), так как электрон из 6s-орбитали переходит на 5d-орбиталь, чтобы достичь более стабильного состояния.
➡️ Причины переменной валентности
Близость энергетических уровней: Энергия электронов на внешней 6s-оболочке и внутренней, но не полностью заполненной, 5d-оболочке очень близка. Это позволяет использовать разное количество электронов с обеих оболочек для образования связей.
Участие d-электронов: Платина может задействовать в химических связях электроны с 5d-орбитали, что приводит к появлению множества степеней окисления.
➡️ Особые случаи:
Отрицательные валентности (-1) и нулевая валентность (0) проявляются в комплексных соединениях, где платина принимает электроны или не образует ионных связей.
Промежуточные валентности (+1, +3, +5) — менее стабильны и чаще встречаются в комплексных соединениях.
Высшие валентности (+5, +6) — проявляются в соединениях с очень сильными окислителями, например, с фтором.
➡️ Основное состояние
В основном (наиболее стабильном) состоянии электронная конфигурация платины: [Xe] 4f14 5d9 6s1.
В этом состоянии для образования связей доступны один электрон с внешней 6s-оболочки и электроны с частично заполненной 5d-оболочки.
Это объясняет его наиболее частые и стабильные валентности: +2 и +4.
➡️ Возбужденные состояния
В возбужденном состоянии электроны с 5d-орбитали могут переходить на более высокие энергетические уровни, что делает их доступными для образования дополнительных связей.
Это позволяет платине проявлять более высокие степени окисления, которые невозможны в основном состоянии: +5 и +6.
Эти валентности достигаются в соединениях с очень сильными окислителями, такими как фтор.
Причина валентности кроется в его атомарном строении. Чтобы увидеть это наглядно, обратите внимание на электронную формулу атома платины.
В 10-ю группу (включая платину) входят: никель (Ni), палладий (Pd) и платина (Pt).
Никель (Ni): Находится в 4-м периоде. Чаще всего проявляет валентность +2, реже +3. Его химия менее разнообразна.
Палладий (Pd): Находится в 5-м периоде. Наиболее характерные и стабильные валентности — +2 и +4.
Платина (Pt): Находится в 6-м периоде. Наиболее стабильные валентности — +2 и +4, как и у палладия. Однако платина также может проявлять более высокие валентности, включая +5 и +6, которые у палладия крайне редки или отсутствуют.
−1: [Pt(CO)3]3— (анион трикарбонилплатината)
0: Pt(PPh3)4 (тетракис(трифенилфосфин)платина(0))
+1: Pt2Cl2 (хлорид платины(I))
+2: PtCl2 (хлорид платины (II))
+3: [Pt3(NH3)8Cl2]Cl3
+4: PtF4 (фторид платины (IV))
+5: PtF5 (пентафторид платины (V))
+6: PtF6 (гексафторид платины (VI))
Для более глубокого изучения его атомного строения, физических свойств и применения, мы рекомендуем ознакомиться с нашей главной статьей: платина химический элемент.
▶️ Дано:
Химическое соединение: гексафторид платины (PtF6).
Это нейтральная молекула.
Валентность фтора (F) в соединениях всегда равна -1.
⌕ Найти:
Найти валентность которую проявляет платина в соединении PtF6.
✨ Решение:
Сумма валентностей всех атомов в нейтральной молекуле равна нулю.
Обозначим валентность платины как x.
В молекуле PtF6 один атом платины и шесть атомов фтора.
Составим уравнение:
x + 6 ⋅ (−1) = 0
Решим уравнение относительно x:
x − 6 = 0
x = +6
✅ Ответ:
Его валентность в соединении PtF6 равна +6.
У нее есть 8 известных валентностей (степеней окисления).
Её наиболее распространенные и стабильные валентности — +2 и +4, однако она может проявлять широкий спектр других.
-1, 0, (+1), (+3), (+5) +6.
У платины (Pt) 10 валентных электронов.
Стабильность валентностей +2 и +4 у платины обусловлена её электронной конфигурацией.
Валентность +2 достигается при потере двух электронов.
Легко теряет единственный электрон с внешнего 6s-уровня, а затем один из электронов с 5d-уровня.
Валентность +4 является наиболее стабильной.
Она образуется, когда теряет два 6s-электрона и два 5d-электрона, что приводит к образованию конфигурации 5d6.