Iridium(IV)-oxid

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Kristallstruktur
Kristallstruktur von Iridium(IV)-oxid
_ Ir4+ 0 _ O2−
Allgemeines
Name Iridium(IV)-oxid
Andere Namen

Iridiumdioxid

Verhältnisformel IrO2
Kurzbeschreibung
  • schwarzer Feststoff (Reinsubstanz)[1]
  • blauschwarzer Feststoff (Dihydrat)[2]
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer
EG-Nummer 234-743-9
ECHA-InfoCard 100.031.572
PubChem 82821
ChemSpider 74736
Wikidata Q418812
Eigenschaften
Molare Masse
  • 224,22 g·mol−1
  • 260,25 g·mol−1 (Dihydrat)
Aggregatzustand

fest

Dichte

11,7 g·cm−3[1]

Schmelzpunkt

geht bei 1200 °C in Iridiumtrioxid über[2]

Löslichkeit

nahezu unlöslich in Wasser[1]

Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung[1]
Gefahrensymbol Gefahrensymbol

Gefahr

H- und P-Sätze H: 272​‐​315​‐​319
P: 210​‐​280​‐​302+352​‐​305+351+338​‐​312[1]
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet.
Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa).

Iridium(IV)-oxid oder Iridiumdioxid ist eine chemische Verbindung und ein Oxid des Iridiums, das bei 1200 °C in Iridiumtrioxid übergeht. Die Reinsubstanz ist ein schwarzer Feststoff, das Hydrat ein blauschwarzer Feststoff.

Gewinnung und Darstellung

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Iridiumdioxid entsteht bei der Verbrennung von Iridium. Da Iridium äußerst reaktionsträge ist, sind dazu hohe Temperaturen und reiner Sauerstoff notwendig.

Es kann auch durch Oxidation von Iridium(III)-chlorid mit Sauerstoff bei 600 °C gewonnen werden.[3]

Einkristalle des Oxides lassen sich durch eine CVT-Methode (Chemical Vapor Transport) herstellen. Hierfür wird zunächst Iridium-Schwamm im Sauerstoffstrom bei 1000 °C zum polykristallinen Oxid umgesetzt. Dieses Oxid wird dann in einem 3-Zonen-Ofen im Sauerstoffstrom bei 1190 °C in ein flüchtiges Oxid überführt, welches sich dann in einer kälteren Region des Rohres bei 1090 °C wieder zu Sauerstoff und Iridium(IV)-oxid zersetzt, wobei millimetergroße Einkristalle der Zielverbindung entstehen. Für die Umsetzung von 2 g des polykristallinen Ausgangsmaterials wird eine Reaktionszeit von etwa 15 Tagen benötigt.[4]

Physikalische Eigenschaften

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Iridium(IV)-oxid kristallisiert im tetragonalen Kristallsystem mit der Raumgruppe P42/mnm (Raumgruppen-Nr. 136)Vorlage:Raumgruppe/136 und den Gitterparametern a = 449,83 pm und c = 354,4 pm, in der Elementarzelle befinden sich zwei Formeleinheiten. Die Struktur entspricht damit der Rutil-Struktur.[5]

Chemische Eigenschaften

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Beim Erhitzen von Iridium oder Iridiumdioxid auf 1200 °C bildet sich in Anwesenheit von Sauerstoff Iridiumtrioxid, das aber nur in der Gasphase stabil ist und nicht als Feststoff gewinnbar ist[2].

Iridiumdioxid wird genutzt zur Beschichtung von elektrochromen Materialien oder metallischen Elektroden in der Medizintechnik zur Verbesserung der Korrosionseigenschaften und der biologischen Verträglichkeit.[6]

Einzelnachweise

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  1. a b c d e Datenblatt Iridium(IV)-oxid, Pulver, 99 % bei Fisher Scientific, abgerufen am 15. Oktober 2023 (PDF).
  2. a b c A. F. Holleman, E. Wiberg, N. Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie. 102. Auflage. Walter de Gruyter, Berlin 2007, ISBN 978-3-11-017770-1, S. 1702.
  3. Georg Brauer (Hrsg.) u. a.: Handbuch der Präparativen Anorganischen Chemie. 3., umgearbeitete Auflage. Band III, Ferdinand Enke, Stuttgart 1981, ISBN 3-432-87823-0, S. 1734.
  4. D. B. Rogers et al.: Single crystals of transition-metal dioxides - A. Ruthenium and iridium dioxides. In: F. A. Cotton (Hrsg.): Inorganic Syntheses. Band 13. McGraw-Hill Book Company, Inc., 1972, ISBN 978-0-470-13244-9, S. 135–145 (englisch).
  5. Jean D’Ans, Ellen Lax: Taschenbuch für Chemiker und Physiker. 3. Elemente, anorganische Verbindungen und Materialien, Minerale, Band 3. 4. Auflage, Springer, 1997, ISBN 978-3-540-60035-0, S. 496 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
  6. Patent US4677989A: Iridium oxide coated electrodes for neural stimulation. Angemeldet am 6. Februar 1986, veröffentlicht am 7. Juli 1987, Anmelder: EIC Laboratories Inc, Erfinder: Lois S. Robblee.