Nikel tetrakarbonil - Nickel tetracarbonyl

nikel tetrakarbonil
nikel karbonil
nikel karbonil
nikel karbonil
İsimler
IUPAC adı
tetrakarbonilnikel
Diğer isimler
Nikel tetrakarbonil
Nikel karbonil
tanımlayıcılar
3B model ( JSmol )
6122797
chebi
Kimyasal Örümcek
ECHA Bilgi Kartı 100.033.322 Bunu Vikiveri'de düzenleyin
AT Numarası
3135
RTECS numarası
ÜNİİ
BM numarası 1259
  • InChI=1S/4CO.Ni/c4*1-2; KontrolY
    Anahtar: AWDHUGLHGCVIEG-UHFFFAOYSA-N KontrolY
  • InChI=1/4CO.Ni/c4*1-2;/rC4NiO4/c6-1-5(2-7,3-8)4-9
    Anahtar: AWDHUGLHGCVIEG-ARWXMKMZAJ
  • [O+]#C[Ni-4](C#[O+])(C#[O+])C#[O+]
Özellikler
Ni(CO) 4
Molar kütle 170.73 g/mol
Dış görünüş renksiz sıvı
Koku küf, tuğla tozu gibi
Yoğunluk 1.319 g / cc 3.
Erime noktası −17,2 °C (1,0 °F; 256,0 K)
Kaynama noktası 43 °C (109 °F; 316 K)
0.018 g/100 mL (10 °C)
çözünürlük çoğu organik çözücüde karışabilir nitrik asitte
çözünür , aqua regia
Buhar basıncı 315 mmHg (20 °C)
viskozite 3,05 x 10 −4 Pa s
Yapı
dört yüzlü
dört yüzlü
sıfır
Termokimya
Std molar
entropi ( S o 298 )
320 JK -1  mol -1
Std
oluşum entalpisi (Δ f H ⦵ 298 )
-632 kJ/mol
Std
yanma entalpisi (Δ c H ⦵ 298 )
-1180 kJ/mol
Tehlikeler
Güvenlik Bilgi Formu ICSC 0064
GHS piktogramları akut toksik Sağlık tehlikesi yanıcı Çevre için tehlikeli
H225 , H300 , H310 , H330 , H351 , H360D , H400 , H410
P201 , P202 , P210 , P233 , P240 , P241 , P242 , P243 , P260 , P271 , P273 , P280 , P281 , P284 , + 353 P303 + 361 , P304 + = 340 , P308 + 313 , P310 , P320 , P370 + 378 , P391 , P403+233 , P403+235 , P405 , P501
NFPA 704 (ateş elması)
4
3
3
Alevlenme noktası 4 °C (39 °F; 277 K)
60 °C (140 °F; 333 K)
Patlayıcı limitler %2–34
Ölümcül doz veya konsantrasyon (LD, LC):
266 ppm (kedi, 30 dak)
35 ppm (tavşan, 30 dak)
94 ppm (fare, 30 dak)
10 ppm (fare, 10 dak)
360 ppm (köpek, 90 dak)
30 ppm (insan, 30 dak)
42 ppm (tavşan, 30 dak)
7 ppm (fare, 30 dak)
NIOSH (ABD sağlığa maruz kalma sınırları):
PEL (İzin Verilebilir )
 TWA 0.001 ppm (0.007 mg / m 3 )
REL (Önerilen)
 TWA 0.001 ppm (0.007 mg / m 3 )
IDLH (Acil tehlike)
 Ca [2 ppm]
Bağıntılı bileşikler
Demir pentakarbonil
Dikobalt oktakarbonil
Aksi belirtilmedikçe, veriler standart durumdaki malzemeler için verilmiştir (25 °C [77 °F], 100 kPa'da).
KontrolY doğrulamak  ( nedir   ?) KontrolY☒n
Bilgi kutusu referansları

Nikel karbonil ( IUPAC adı: tetrakarbonilnikel ), Ni(CO) 4 formülüne sahip organonikel bileşiğidir . Bu, renksiz bir sıvı esastır karbonil arasında nikel . Çok yüksek saflıkta nikel ve organometalik kimyada bir reaktif üretmek için Mond prosesinde bir ara maddedir , ancak Mond Prosesi bileşikle çalışmanın sağlık tehlikeleri nedeniyle yaygın kullanımdan düşmüştür. Nikel karbonil, yüksek uçuculuk ve hızlı cilt emilimi ile birleşen çok yüksek toksisitesi nedeniyle nikel kimyasında henüz karşılaşılan en tehlikeli maddelerden biridir.

Yapı ve yapıştırma

Nikel tetrakarbonilde, nikel için oksidasyon durumu sıfır olarak atanır. Formül 18 elektron kuralına uygundur . Molekül, dört karbonil ( karbon monoksit ) ligandı ile tetrahedraldir . Bu molekül üzerinde elektron kırınım çalışmaları yapılmış ve Ni-C ve C-O mesafeleri sırasıyla 1.838(2) ve 1.141(2) angstrom olarak hesaplanmıştır.

Hazırlık

Ni(CO) 4 ilk olarak 1890 yılında Ludwig Mond tarafından nikel metalinin karbon monoksit ile doğrudan reaksiyonu ile sentezlendi . Bu öncü çalışma, vanadyum , krom , manganez , demir ve kobalt dahil olmak üzere birçok başka metal karbonil bileşiğinin varlığının habercisiydi . Ayrıca 19. yüzyılın sonunda nikelin saflaştırılması için endüstriyel olarak da uygulandı.

323 K'de (50 °C; 122 °F), karbon monoksit saf olmayan nikel üzerinden geçirilir. Optimal oran 130 °C'de gerçekleşir.

Laboratuvar yolları

Ni(CO) 4 ticari olarak kolayca temin edilemez. Laboratuarda piyasada bulunan bis(siklooktadien)nikel(0)'ın karbonilasyonu ile uygun bir şekilde üretilir . Nikel sülfatın amonyak çözeltilerinin sodyum ditiyonit ile CO atmosferi altında indirgenmesiyle de hazırlanabilir .

Reaksiyonlar

Mond işlemiyle yapılan nikel küreler

termal dekarbonilasyon

Orta derecede ısıtmada Ni(CO) 4 karbon monoksit ve nikel metaline ayrışır. CO ve hatta çok saf olmayan nikelden kolay oluşum ile birleştiğinde, bu ayrışma, nikelin saflaştırılması veya yüzeylere kaplama için Mond işleminin temelidir . Termal bozunma 180 °C civarında başlar ve daha yüksek sıcaklıkta artar.

Nükleofiller ve indirgeyici maddelerle reaksiyonlar

Diğer düşük değerli metal karboniller gibi, Ni(CO) 4 de nükleofiller tarafından saldırıya açıktır. Saldırı nikel merkezinde meydana gelebilir ve CO ligandlarının veya CO'da yer değiştirmesiyle sonuçlanabilir. Bu nedenle, trifenilfosfin gibi donör ligandlar Ni(CO) 3 (PPh 3 ) ve Ni(CO) 2 (PPh 3 ) 2 verecek şekilde reaksiyona girer . Bipiridin ve ilgili ligandlar benzer şekilde davranır. Nikel tetrakarbonilin diğer ligandlarla monosübstitüsyonu, belirli bir ligandın elektron verme veya çekme yeteneğinin bir ölçüsü olan Tolman elektronik parametresini belirlemek için kullanılabilir .

Ni(PPh 3 ) 2 (CO) 2'nin Yapısı .

İle tedavi hidroksitler , örneğin [Ni gibi kümeleri verir 5 (CO) 12 ] 2- ve [Ni 6 (CO) 12 ] 2- . Bu bileşikler ayrıca nikel karbonilin indirgenmesiyle de elde edilebilir.

Böylece, Ni(CO) 4'ün karbon nükleofiller (Nu − ) ile işlenmesi [Ni(CO) 3 C(O)Nu)] − gibi asil türevleri ile sonuçlanır .

Elektrofiller ve oksitleyici maddelerle reaksiyonlar

Nikel karbonil oksitlenebilir . Klor nikel karbonil okside NicL 2 CO gazının açığa çıkarır. Diğer halojenler benzer şekilde davranır. Bu reaksiyon, toksik bileşiğin nikel kısmını çökeltmek için uygun bir yöntem sağlar.

Ni(CO) 4'ün alkil ve aril halojenürlerle reaksiyonları genellikle karbonillenmiş organik ürünlerle sonuçlanır. PhCH= CHBr gibi vinilik halojenürler, Ni(CO) 4 ve ardından sodyum metoksit ile işlendikten sonra doymamış esterlere dönüştürülür . Bu tür reaksiyonlar muhtemelen oksidatif ilave yoluyla da ilerler . Alilik halidler, örneğin (alil) olarak π-allylnickel bileşikleri vermek 2 Ni 2 Cl 2 :

2 Ni(CO) 4 + 2 ClCH 2 CH=CH 2 → Ni 2 ( μ -Cl) 2 ( η 3 -C 3 H 5 ) 2 + 8 CO

Toksikoloji ve güvenlik hususları

Ni(CO) 4'ün tehlikeleri , CO içeriğinin ima ettiğinden çok daha fazladır ve vücutta salınması halinde nikelin etkilerini yansıtır. Nikel karbonil, deri yoluyla emilirse veya yüksek uçuculuğu nedeniyle daha büyük olasılıkla solunursa ölümcül olabilir. Bu LC 50 30 dakikalık maruz kalma 3 olarak tahmin edilmiştir  ppm , ve insanlar için hemen ölümcüldür konsantrasyon 30 ppm olur. 5 ppm'ye kadar nefeslere maruz kalan bazı denekler kokuyu küflü veya isli olarak tanımladılar, ancak bileşik aşırı derecede toksik olduğundan, kokusu potansiyel olarak ölümcül bir maruziyete karşı güvenilir bir uyarı sağlamaz.

Ni (CO), buharlar 4 olabilir autoignite . Buhar , yaklaşık 40 saniyelik bir yarı ömürle havada hızla ayrışır .

Nikel karbonil zehirlenmesi, iki aşamalı bir hastalık ile karakterizedir. İlki , birkaç saat süren baş ağrıları ve göğüs ağrısından oluşur ve bunu genellikle kısa bir remisyon izler. İkinci aşama, tipik olarak 16 saat sonra öksürük, nefes darlığı ve aşırı yorgunluk semptomlarıyla başlayan kimyasal bir pnömonidir . Bunlar dört gün sonra en yüksek şiddete ulaşır ve muhtemelen kardiyorespiratuar veya akut böbrek hasarından ölümle sonuçlanır . Nekahat dönemi genellikle aşırı derecede uzundur, sıklıkla yorgunluk, depresyon ve eforla nefes darlığı ile komplike hale gelir . Kalıcı solunum hasarı olağandışıdır. Kanserojenliği Ni (CO), 4 tartışma konusu olmakla birlikte, önemli olduğu tahmin edilmektedir.

ABD Acil Durum Planlaması ve Topluluk Bilgi Edinme Hakkı Yasası (42 USC 11002) Bölüm 302'de tanımlandığı gibi Amerika Birleşik Devletleri'nde son derece tehlikeli bir madde olarak sınıflandırılır ve üreten, depolayan, veya önemli miktarlarda kullanın.

popüler kültürde

Quincy, ME'nin bir bölümü olan "Requiem for the Living" (1978), Dr. Quincy'den hala yaşayan vücuduna otopsi yapmasını isteyen zehirlenmiş, ölmekte olan bir suç lorduna sahiptir. Quincy, zehri, nikel karbonili tanımlar.

Roman olarak Amanda Morgan tarafından Gordon R. Dickson , çoğunlukla tahliye köyün kalan sakinleri bir makine dışında toz nikel bir sürekli yenilenen "atık yığını" üzerine bir kötü ayarlanmış içten yanmalı motordan egzoz yönlendirerek bir işgal askeri güç karşı İşgalcileri kendi canları pahasına ortadan kaldırmak için (sivil iş kisvesi altında) alışveriş yapmak.

Referanslar

daha fazla okuma

Dış bağlantılar