四氧化锇
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| 四氧化锇 | |||
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| IUPAC名 Osmium tetraoxide | |||
| 识别 | |||
| CAS号 | 20816-12-0 
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| PubChem | 30318 56370778（(monopotassiate)） 75811001（(monoquinuclidiniate)） 53113021（(monotemediate)） | ||
| ChemSpider | 28158 | ||
| SMILES |
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| InChI |
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| InChIKey | VUVGYHUDAICLFK-UHFFFAOYSA-N | ||
| UN编号 | UN 2471 | ||
| EINECS | 244-058-7 | ||
| ChEBI | 88215 | ||
| RTECS | RN1140000 | ||
| MeSH | Osmium+tetroxide | ||
| 性质 | |||
| 化学式 | OsO4 | ||
| 摩尔质量 | 254.23 g·mol⁻¹ | ||
| 外观 | 无色或浅黄色半透明固体 | ||
| 密度 | 4.9 g/cm³ (固) | ||
| 熔点 | 40.25 °C | ||
| 沸点 | 130 °C | ||
| 危险性 | |||
欧盟危险性符号 剧毒 T+ | |||
| 警示术语 | R：R26/27/28, R34 | ||
| 安全术语 | S：S1/2, S7/9, S26, S45 | ||
| NFPA 704 |
 0
4
1
OX
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| 相关物质 | |||
| 其他阳离子 | 四氧化钌、二氧化锇 | ||
| 若非注明，所有数据均出自标准状态（25 ℃，100 kPa）下。 | |||
四氧化锇是化学式为OsO4的化合物。尽管锇在地壳中含量稀少，四氧化锇仍有很多用途。它有很多有趣的性质，其中之一是挥发性。
物理性质[编辑]
纯四氧化锇是无色的，但因通常混有少量二氧化锇（OsO2）而呈黄褐色。OsO4可溶于四氯化碳（CCl4），微溶于水，与水反应生成锇酸（见下文）。OsO4具有挥发性，常温下易升华。气味与臭氧相似。锇的名称起源于希腊文的“osme”，意思是“臭味”。[1]
| 溶剂 | 溶解度 | 温度(℃) |
|---|---|---|
| 水 | 7.24 | 25 |
| 四氯化碳 | 250 | 20 |
结构和电子排布[编辑]
锇(VIII)是d0金属離子，因此当Os(VIII)的配位数为四时，其形状应是四面体构型。还有MnO4−和CrO42−也是四面体构型。
OsO4中锇的化合价为+8，这是过渡金属的最高化合价。锇原子有8个价电子。如果假设每个Os-O键都提供两个电子，则该络合物总共有16个电子，与高锰酸根离子和铬酸根离子一样。
合成[编辑]
粉末状的锇在常温下与O2缓慢反应，生成OsO4。块状的锇则须加热至670 K才能被氧气氧化。[3]
- Os + 2 O2 → OsO4
反应[编辑]
氧氟化物[编辑]
- 锇有很多种氧氟化物，都对潮湿非常敏感。
在77K的低温下，四氧化锇与二氟化氪在氢氟酸溶液中反应，生成紫色的 顺式-OsO2F4。[4]
- OsO4 + 2 KrF2 → cis-OsO2F4 + 2 Kr + O2
- OsO4与F2反应，生成黄色的OsO3F2:
- 2 OsO4 + 2 F2 → 2 OsO3F2 + O2
- OsO4在常温下与等摩尔的[Me4N]F反应，在253K的温度下则与两倍的物质的量的[Me4N]F反应：[3]:
- OsO4 + [Me4N]F → [Me4N][OsO4F]
- OsO4 + 2 [Me4N]F → [Me4N]2[cis-OsO4F2]
烯烃的氧化[编辑]
- OsO4能催化烯烃与过氧化氢水溶液之间的反应。化学方程式为：
- R2C=CR2 + H2O2 → R2C(OH)-C(OH)R2.
反应中OsVIIIO4先与烯烃R2C=CR2发生加成反应，生成环"酯" R4C2O2OsVIO2，然后再水解，生成二醇和六价锇化合物(OsVI)[來源請求]:
其它反应[编辑]
- OsO4溶于碱溶液，生成锇酸盐：
- OsO4 + 2 NaOH → Na2[cis-OsO4(OH)2] + O2
- OsO4 + NH3 + KOH → K[Os(N)O3] + 2 H2O
[Os(N)O3]−离子是OsO4的等电子体，且结构相同。与伯胺t-BuNH2[（CH3）3C-NH2]反应得到相应的亚氨基化合物:
- OsO4 + 4 Me3CNH2 → Os(NCMe3)4 + 4 H2O
- 在400K和200个大气压下，OsO4在甲醇溶液中与一氧化碳发生"还原性羰基化反应"，生成三角形的Os3(CO)12:
此反应中锇的化合价从+8下降到0。
- 四氧化锇也可以被碳还原：
- OsO4 + 2 C → Os + 2 CO2[2]
用途[编辑]
可作組織標本的染劑及化學合成的試劑。
有机合成[编辑]
外部链接[编辑]
- 国际化学安全卡 0528（页面存档备份，存于互联网档案馆）
- NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards（页面存档备份，存于互联网档案馆）
- BBC report on bomb plot（页面存档备份，存于互联网档案馆）
- BBC 什么是四氧化锇（页面存档备份，存于互联网档案馆）
- 四氧化锇: 本月的化合物（页面存档备份，存于互联网档案馆）
- 化学反应（页面存档备份，存于互联网档案馆）
参考文献[编辑]
- ^ Dr. M Thomson, Osmium tetroxide (OsO4). [1] （页面存档备份，存于互联网档案馆）
- ^ 2.0 2.1 《无机化学丛书》.张青莲 主编.第九卷.P439. 3.2.2氧化物
- ^ 3.0 3.1 Housecroft & Sharpe. Inorganic Chemistry. (ed 2, 2005). p 671-673
- ^ Christe et al. "Osmium tetrafluoride dioxide, cis-OsO2F4". J. Am. Chem. Soc. 1993, 115. doi:11279-11284
- ^ Housecroft & Sharpe. Inorganic Chemistry. (ed 2, 2005). p 672,710
- Cotton, S. A. "Chemistry of Precious Metals," Chapman and Hall (London): 1997. ISBN 0-7514-0413-6.
- Berrisford, D. J.; Bolm, C.; Sharpless, K. B., "Ligand Accelerated Catalysis", Angewandte Chemie, International Edition English, 1995, volume 34, pp. 1059-1070.
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