Kálium-nonahidridorenát

Kálium-nonahidridorenát
Kémiai azonosítók
CAS-szám 25396-46-7
SMILES
[K+].[K+].[ReH9-2]
InChIKey VDZMOWIIXPKPTA-UHFFFAOYSA-N
Kémiai és fizikai tulajdonságok
Kémiai képlet K2ReH9
Moláris tömeg 273,473 g/mol
Megjelenés fehér szilárd anyag
Oldhatóság (vízben) oldódik lassú hidrogénfejlődéssel
Ha másként nem jelöljük, az adatok az anyag standardállapotára (100 kPa) és 25 °C-os hőmérsékletre vonatkoznak.

A kálium-nonahidridorenát(VII) szervetlen vegyület, képlete K2ReH9. E színtelen vegyület vízoldékony, a legtöbb alkohol csak kevéssé oldja. A ReH2−9 anion a kevés csak hidridligandumot tartalmazó komplex egyike.

Történet

[szerkesztés]

A rénium-hidridek kutatása az 1950-es években kezdődött, amikor a feltételezett „renid” aniont (Re−) tanulmányozták. A. P. Ginsberg és társai kutatták a perrenátok redukciójának termékeit.[1]

A renidion (Re−) feltételezések szerint a perrenátok, például a kálium-perrenát (KReO4) káliummal történő redukciójának terméke volt.[2] A „kálium-renidről” kimutatták, hogy tetrahidrátként létezett KRe·4H2O képlettel.[3] E vegyület erősen redukáló, és lassan hidrogént képez vízben oldva. Lítium- és tallium(I)-sókról is beszámoltak. Később viszont kimutatták, hogy a „renidion” valójában hidridorenát-komplex. A „kálium-renidről” kimutatták, hogy valójában a nonahidridorenát (K2ReH9), a ReH2−9 anionnal, ahol a rénium oxidációs száma valójában +7.[4][5] A perrenátok más redukciós módszerei más hidridkomplexeket tartalmazó vegyületeket eredményez, például ReH3(OH)3(H2O)−-t.[6]

Szerkezet, szintézis, tulajdonságok

[szerkesztés]
A ReH2−9 ion szerkezete: tricapped háromszög alapú hasáb.

A ReH2−9 különleges kilences koordinációs számú komplex, melyet a hidridligandum kis mérete és a központi rénium nagy pozitív töltöttsége tesz lehetővé. Szerkezete neutron-krisztallográfiai alapon[7][8] háromszor csúcsozott háromszög alapú hasáb.[9][10] A diamágneses nátriumvegyület a technéciumanalóghoz hasonlóan etanolos nátrium-perrenát- (NaReO4) oldat nátriummal való kezelésével állítható elő.[11] Kationcserével ez átalakítható a megfelelő tetraetilammónium-vegyületté ((N(C2H5)4)2ReH9)

A TcH2−9 ionhoz hasonlóan a ReH2−9 egy háromszög alapú hasábból áll, közepén a Re-atommal, csúcsain a hat hidrogénatommal. További három hidrogénligandum az alappal párhuzamos háromszöget határoz meg, és a hasáb közepén vannak. Bár e hidridligandumok nem ekvivalensek, elektronszerkezetük majdnem hasonlít. A 9-es koordinációs szám a komplexben a réniumkomplexek közt a legmagasabb ismert.

2022-es DFT-számítások szerint az ion gázfázisban és oldatban a D3h⇌C4v⇌D3h útvonal mentén alakul át, melyet eredetileg Muetterties javasolt,[12] csúcsozott négyzetes antiprizma alakú átmeneti állapottal, ahol az energiagát nagyon alacsony. A K2ReH9-ban a ReH2−9 ionban végbemenő mozgások például:

Jegyzetek

[szerkesztés]
  1. ↑ (1960) „Evidence for the Existence of a Potassium Rhenium Hydride and its Bearing on the Nature of the (−1)-Oxidation State of Rhenium”. Nature 185 (4712), 528–9. o. DOI:10.1038/185528a0. 
  2. ↑ (1957. június) „On the Structure of the Rhenide Ion”. The Journal of Physical Chemistry 61 (6), 727–729. o. DOI:10.1021/j150552a005. 
  3. ↑ (1954. január) „The Preparation of a Solid Rhenide”. The Journal of Physical Chemistry 58 (1), 18–21. o. [2016. március 4-i dátummal az eredetiből archiválva]. DOI:10.1021/j150511a004. (Hozzáférés: 2023. július 23.) 
  4. ↑ (1960) „Alkali and alkaline earth rhenohydrides”. Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry 16 (1–2), 36–43. o. DOI:10.1016/0022-1902(60)80083-8. 
  5. ↑ szerk.: Rosemary Ann Mackay: Introduction to modern inorganic chemistry, 6th, CRC Press, 368–369. o. (2002). ISBN 0-7487-6420-8 
  6. ↑ Advances in inorganic chemistry and radiochemistry. Academic Press, 169–172. o. (1965). ISBN 0-12-023607-9 
  7. ↑ (1964) „Transition Metal-Hydrogen Compounds. II. The Crystal and Molecular Structure of Potassium Rhenium Hydride, K2ReH9”. Inorg. Chem. 3 (4), 558–567. o. DOI:10.1021/ic50014a026. 
  8. ↑ (1999) „K2ReH9, eine Neubestimmung der Struktur”. Z. Anorg. Allg. Chem. 625 (7), 1143–1146. o. DOI:<1143::AID-ZAAC1143>3.0.CO;2-V 10.1002/(SICI)1521-3749(199907)625:7<1143::AID-ZAAC1143>3.0.CO;2-V. [halott link]
  9. ↑ Holleman, A. F.; Wiberg, E. "Inorganic Chemistry" Academic Press: San Diego, 2001. ISBN 0-12-352651-5.
  10. ↑ Housecroft, C.E. and Sharpe A.G. "Inorganic Chemistry" (2nd edn, Pearson 2005. ISBN 0130-39913-2), p.254
  11. ↑ Nonahydridorhenate Salts, Inorganic Syntheses, 219–225. o.. DOI: 10.1002/9780470132449.ch45 (1972). ISBN 978-0-470-13244-9 
  12. ↑ (1976) „Reaction path analysis. 2. The nine-atom family”. J. Am. Chem. Soc. 98 (23), 7221–7225. o. DOI:10.1021/ja00439a019. 
  13. ↑ (2022) „Unusual Intramolecular Motion of ReH2−9 in K2ReH9 Crystal: Circle Dance and Three-Arm Turnstile Mechanisms Revealed by Computational Studies”. Inorg. Chem. 61 (2), 1041–1050. o. DOI:10.1021/acs.inorgchem.1c03118. PMID 34965110. 

Fordítás

[szerkesztés]

Ez a szócikk részben vagy egészben a Potassium nonahydridorhenate című angol Wikipédia-szócikk ezen változatának fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel. Ez a jelzés csupán a megfogalmazás eredetét és a szerzői jogokat jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként.

További információk

[szerkesztés]
Commons:Category:Potassium nonahydridorhenate
A Wikimédia Commons tartalmaz Kálium-nonahidridorenát témájú médiaállományokat.