Dioxyde de ruthénium

Le dioxyde de ruthénium ou oxyde de ruthénium(IV) est un composé inorganique de formule RuO2. Ce solide noir est la forme la plus courante d'oxydes de ruthénium.

Dioxyde de ruthénium
Maille élémentaire
du dioxyde de ruthénium
Identification
Nom UICPA Dioxyde de ruthénium
No CAS 12036-10-1 (anhydre)
32740-79-7 (hydrate)
No ECHA 100.031.660
No CE 234-840-6
SMILES
InChI
Apparence solide cristallin noir inodore[1]
Propriétés chimiques
Formule O2RuRuO2
Masse molaire[2] 133,07 ± 0,02 g/mol
O 24,05 %, Ru 75,95 %,
Propriétés physiques
T° fusion > 955 °C[1]
Solubilité pratiquement insoluble dans l'eau[1]
Masse volumique 6,970 g·cm-3 (25 °C)[1]
Cristallographie
Structure type rutile (TiO2 tétragonal)[3]
Précautions
SGH[1]
Modèle:Sgh
SIMDUT[4]

Produit non contrôlé
NFPA 704[5]

 
Écotoxicologie
DL50 4580 mg/kg (rat, oral)[6]
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.

Propriétés

Le dioxyde de ruthénium, comme de nombreux dioxydes métalliques, adopte la structure cristalline « rutile » (du nom de la forme naturelle du dioxyde de titane), une forme du système réticulaire tétragonal centré. Sa densité est de 6,97.

Le dioxyde de ruthénium se décompose thermiquement avant son point de fusion théorique. Son hydrate se décompose en perdant son eau de cristallisation au-dessus de 75 °C[1].

Préparation

Le dioxyde de ruthénium est traditionnellement préparé par oxydation du trichlorure de ruthénium. Des monocristaux quasi-stœchiométriques de RuO2 peuvent être ainsi obtenus par réaction de transport chimique (en)[7].

Le dioxyde de ruthénium est également naturellement produit par la décomposition du tétroxyde de ruthénium, libérant facilement de l'oxygène à partir de 45 °C.

On peut déposer des films de RuO2 par dépôt chimique en phase vapeur (CVD) à partir de sources volatiles en ruthénium[8]. RuO2 peut enfin être préparé par électroplacage à partir d'une solution de trichlorure de ruthénium[9].

Utilisations

Le dioxyde de ruthénium est le principal composé du catalyseur dans le procédé Sumitomo-Deacon (en) qui produit du dichlore par oxydation du chlorure d'hydrogène[10],[11].

RuO2 peut aussi être utilisé comme catalyseur dans de nombreuses autres réactions, notamment le procédé Fischer-Tropsch et le procédé Haber-Bosch.

Notes et références
  1. Entrée « Ruthenium(IV) oxide » dans la base de données de produits chimiques GESTIS de la IFA (organisme allemand responsable de la sécurité et de la santé au travail) (allemand, anglais), accès le 25 mai 2016 (JavaScript nécessaire)
  2. Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
  3. (en) Bodie E. Douglas, Shih-Ming Ho, Structure and Chemistry of Crystalline Solids, Pittsburgh, PA, USA, Springer Science + Business Media, Inc., , 346 p. (ISBN 0-387-26147-8), p. 64
  4. « Dioxyde de ruthénium » dans la base de données de produits chimiques Reptox de la CSST (organisme québécois responsable de la sécurité et de la santé au travail), consulté le 24 avril 2009
  5. Fiche Sigma-Aldrich du composé Ruthenium(IV) oxide, consultée le 25 main 2016.
  6. Gigiena Truda i Professional'nye Zabolevaniya. Labor Hygiene and Occupational Diseases. Vol. 25(1), Pg. 46, 1981.
  7. Harald Schäfer, Gerd Schneidereit, Wilfried Gerhardt "Zur Chemie der Platinmetalle. RuO2 Chemischer Transport, Eigenschaften, thermischer Zerfall" Z. anorg. allg. Chem. 1963, 319, 327-336. DOI:10.1002/zaac.19633190514
  8. Pizzini, S.; Buzzancae, G.; Mat. Res. Bull., 1972, 7, 449-462.
  9. (en) S. Lee, « Electrochromism of amorphous ruthenium oxide thin films », Solid State Ionics, vol. 165,‎ , p. 217–221 (DOI 10.1016/j.ssi.2003.08.035)
  10. Helmut Vogt, Jan Balej, John E. Bennett, Peter Wintzer, Saeed Akbar Sheikh, Patrizio Gallone "Chlorine Oxides and Chlorine Oxygen Acids" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry 2002, Wiley-VCH. DOI:10.1002/14356007.a06_483
  11. Seki, K; Catal. Surv. Asia, 2010, 14, 168 DOI:10.1007/s10563-010-9091-7.
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