Тетракарбонилникель

Тетракарбонилникель — неорганическое соединение, карбонильный комплекс никеля состава Ni(CO)₄, бесцветная ядовитая жидкость, не смешивается с водой, в смеси с воздухом самовоспламеняется и взрывается.

Тетракарбонилникель
Общие
Систематическое наименование	Тетракарбонилникель
Традиционные названия	Тетракарбонил никеля
Хим. формула	Ni(CO)4
Физические свойства
Состояние	бесцветная жидкость
Молярная масса	170,73 г/моль
Плотность	1,78-55; 1,3560; 1,3220 г/см³
Энергия ионизации	8,28 ± 0,01 эВ и 8,27 эВ
Термические свойства
Температура
• плавления	-25; -23; -19,3; -17,2 °C
• кипения	42,2; 42,3; 43 °C
• вспышки	−4 ± 1 ℉
Пределы взрываемости	2 ± 1 об.%
Давление пара	315 ± 1 мм рт.ст.
Химические свойства
Растворимость
• в воде	0,01810 г/100 мл
Классификация
Рег. номер CAS	13463-39-3
PubChem	26039
Рег. номер EINECS	236-669-2
SMILES	C(#O)[Ni](C#O)(C#O)C#O
InChI	InChI=1S/4CO.Ni/c4*1-2; AWDHUGLHGCVIEG-UHFFFAOYSA-N
RTECS	QR6300000
ChEBI	CHEBI:30372
Номер ООН	1259
ChemSpider	24253
Безопасность
Предельная концентрация	0,0005 мг/м³
Токсичность	СДЯВ, чрезвычайно токсичен, особенно опасны его пары, канцероген, мутаген, аллерген
Пиктограммы ECB
NFPA 704	4 4 4 POI
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
Медиафайлы на Викискладе

Получение

• Действие монооксида углерода под давлением на порошок никеля:

${\mathsf {Ni+4CO\ {\xrightarrow {50-100^{o}C}}\ Ni(CO)_{4}}}$

• Действие монооксида углерода на хлорид гексаамминникеля(II)

${\mathsf {[Ni(NH_{3})_{6}]Cl_{2}+5CO+2H_{2}O\ {\xrightarrow {p}}\ Ni(CO)_{4}+(NH_{4})_{2}CO_{3}+2NH_{4}Cl+2NH_{3}}}$

• Разложение кислотами никелевых комплексов, содержащих CO:

${\mathsf {4K_{4}[Ni(CO)(CN)_{3}]+2HCl\ {\xrightarrow {}}\ Ni(CO)_{4}+3K_{2}[Ni(CN)_{4}]+2KCl+H_{2}}}$

Физические свойства

Тетракарбонилникель образует зеленую диамагнитную жидкость, не растворяется в холодной воде, растворяется в диэтиловом эфире, хлороформе, бензоле, толуоле.

В смеси с воздухом при концентрации выше 4% самовоспламеняется и взрывается.

Химические свойства

• Разлагается при нагревании:

${\mathsf {Ni(CO)_{4}\ {\xrightarrow {180-200^{o}C}}\ Ni+4CO}}$

• Реагирует с концентрированными кислотами:

${\mathsf {Ni(CO)_{4}+2H_{2}SO_{4}\ {\xrightarrow {}}\ NiSO_{4}+SO_{2}\uparrow +4CO\uparrow +2H_{2}O}}$

${\mathsf {Ni(CO)_{4}+12HNO_{3}\ \xrightarrow {} \ Ni(NO_{3})_{2}+10NO_{2}\uparrow +4CO_{2}\uparrow +6H_{2}O}}$

• Во влажных условиях медленно окисляется:

${\mathsf {2Ni(CO)_{4}+5O_{2}+2H_{2}O\ {\xrightarrow {}}\ 2Ni(OH)_{2}+8CO_{2}}}$

• Окисляется кислородом при нагревании:

${\mathsf {2Ni(CO)_{4}+5O_{2}\ {\xrightarrow {300-400^{o}C}}\ 2NiO+8CO_{2}}}$

Применение

• Никелевые покрытия неметаллических поверхностей
• Для получения никеля высокой чистоты.
• В качестве катализатора.

Токсичность

• Тетракарбонил никеля летуч и чрезвычайно ядовит, Опасность соединения состоит не столько в содержании легко высвобождаемого монооксида углерода, сколько в токсичности самого никеля, попадающего в организм. Карбонил никеля может быть смертелен при попадании на кожу или вдыхании паров. ЛК₅₀ при 30-минутной экспозиции достигается при 3 ppm, а концентрация, абсолютно смертельная для человека — 30 ppm. Некоторые люди, испытавшие на себе воздействие концентраций до 5 ppm, описывали его запах как «затхлый» или «копчёный», но поскольку соединение весьма токсично, то смертельное отравление может быть вызвано концентрациями паров, при которых его запах абсолютно неощутим.
• Отравление карбонилом никеля проходит в две стадии. Первая характеризуется головными болями и болью в груди, продолжающимися несколько часов, обычно прерываемыми периодом мнимого благополучия. Вторая стадия — химический пневмонит, начинающийся обычно через 16 часов после экспозиции, с кашлем, одышкой и сильнейшей слабостью. Эти симптомы нарастают в течение четырёх дней, при отсутствии медицинской помощи как правило заканчиваясь смертью от сердечно-легочной или почечной недостаточности. Выздоровление часто чрезвычайно длительное, сопровождающееся сильной усталостью, депрессией и одышкой при физических нагрузках. Хроническое поражение органов дыхания нехарактерно. Канцерогенность тетракарбонила никеля точно не установлена и является темой для дискуссий.

Литература

• Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др.. — М.: Советская энциклопедия, 1992. — Т. 3. — 639 с. — ISBN 5-82270-039-8.
• Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др.. — 3-е изд., испр. — Л.: Химия, 1971. — Т. 2. — 1168 с.
• Лидин Р.А. и др. Химические свойства неорганических веществ: Учеб. пособие для вузов. — 3-е изд., испр. — М.: Химия, 2000. — 480 с. — ISBN 5-7245-1163-0.
• Рипан Р., Четяну И. Неорганическая химия. Химия металлов. — М.: Мир, 1972. — Т. 2. — 871 с.