Карбонилы металлов


Карбонилы металлов
Строение молекулы карбонила хрома Cr(CO)6

Карбонилы металлов — химические соединения, координационные комплексы монооксида углерода СО с переходными металлами общей формулой Mem(CO)n, например, карбонил железа — Fe(CO)5.

Содержание

История открытия

Первым (в 1890) был открыт карбонил никеля Ni(CO)4.

Строение карбонилов

Атом металла в карбониле находится в нулевой степени окисления. Карбонилы бывают одно-, двух- и многоядерными, при этом d-элементы с чётным числом валентных электронов образуют одноядерные, а с нечётным — двухъядерные карбонилы со связью металл-металл. Молекулы карбонилов элементов подгруппы хрома (Cr, Mo, W) имеют форму октаэдра с атомом металла в центре.

Свойства карбонилов

Карбонилы никеля, железа, осмия, рутения — жидкости; большинство других — кристаллические вещества. Карбонилы диамагнитны, весьма летучи, чрезвычайно токсичны, хорошо растворимы в органических растворителях, но, как правило, плохо растворимы в воде. При нагревании выше определённой температуры карбонилы разлагаются с выделением угарного газа и металла в мелкодисперсном состоянии.

Физические свойства некоторых карбонилов металлов
Карбонил металла Цвет tпл, °C tкип, °C Плотность (при 20 °C), г/см³
V(CO)6 зелёно-голубой разлагается
Cr(CO)6 бесцветный 150 разлагается 1,77
Mn2(CO)10 жёлтый 157 возгоняется 1,75
Fe(CO)5 жёлтый −20 103 1,455
Fe2(CO)9 оранжевый разлагается 2,85
Fe3(CO)12 тёмно-зелёный 165 разлагается
Со2(СО)8 оранжево-красный 51 разлагается 1,87
Со4(СО)12 чёрный разлагается
Ni(CO)4 бесцветный −19,3 43 1,31
Mo(CO)6 бесцветный 150 разлагается 1,96
Tc2(CO)10 бесцветный 160
Ru(CO)5 бесцвеный −22
Ru3(CO)12 оранжевый 155
Rh2(CO)8 оранжевый 76
Rh4(CO)12 красный
W(CO)6 бесцветный 150 разлагается 2,65
Re2(CO)10 бесцветный 177 разлагается 2,87
Os(CO)5 бесцветный −15
Os3(CO)12 жёлтый 224 разлагается
Ir2(CO)8 зелёно-жёлтый разлагается
Ir4(CO)12 жёлтый

Способы получения

Общий способ получения карбонилов металлов заключается во взаимодействии окиси углерода с металлами или их солями при повышенных температурах и давлении. В частности, для получения Fe(CO)5 необходимы температура порядка 180—220 °C и давление 1·107-2·107 Па; для Co2(CO)8 — 150—200 °C и 2,5·107 Па; сравнительно легко можно получить тетракарбонил никеля Ni(CO)4, образующийся уже при 60-80 °C.

Применение

Наибольшее техническое значение имеют карбонилы никеля Ni(CO)4, кобальта Со2(СО)8 и железа Fe(CO)5. Карбонилы применяют для получения чистых металлов, образующихся при их термическом разложении. Термическое разложение карбонилов кобальта, никеля и хрома используется для нанесения металлических покрытий, особенно на поверхности сложной формы. Карбонилы кобальта и никеля применяются в качестве катализаторов важных химических процессов, используют при синтезе карбоновых кислот и их производных из олефинов, акриловой кислоты из ацетилена, при гидроформилировании.

Лёгкость образования тетракарбонила никеля используется для разделения кобальт-никелевых смесей, поскольку для получения Co2(CO)8 необходимы более высоокие температуры и давления. Также высокой степени разделения никеля и кобальта удаётся достичь разгонкой смесей их карбонилов, так как летучесть последнего значительно меньше.

Карбонилы металлов — хорошие антидетонаторы моторного топлива, однако при их сгорании образуются трудноудаляемые оксиды. Некоторые карбонилы используются для получения абсолютно чистого оксида углерода (II).


Wikimedia Foundation. 2010.

Смотреть что такое "Карбонилы металлов" в других словарях:

  • КАРБОНИЛЫ МЕТАЛЛОВ — соед. металлов с оксидом углерода. Известны для большинства переходных металлов. наиб. изучены К. м. VI VIII групп. В молекулах К. м. группы СО связаны с атомом металла через атомы С: электронная пара от атома С передается атому металла, образуя… …   Химическая энциклопедия

  • Карбонилы металлов —         соединения металлов с окисью углерода общей формулы Mem(CO)n. Впервые (в 1890) был открыт карбонил никеля Ni(CO)4. С тех пор получены карбонилы многих металлов и некоторых неметаллов. В зависимости от числа атомов металла в молекуле К. м …   Большая советская энциклопедия

  • карбонилы металлов — химическое соединение металлов с оксидом углерода СО. Например, карбонилы никеля Ni(CO)4 и железа Fe(CO)5  жидкости с tкип 42,3 и 103ºC, кобальта Со2(СО)8  твердое вещество с tпл 51ºC. Применяют для получения чистых металлов, нанесения… …   Энциклопедический словарь

  • КАРБОНИЛЫ МЕТАЛЛОВ — хим. соед. метал лов с оксидом углерода СО. Напр., карбонилы никеля Ni(CO)4 и железа Fe(CO)5 жидкости с tкип 42,3 и 103 0С, кобальта Со2(СО)8 тв. вещество tпл 51 °С. Применяют для получения чистых металлов, нанесения металлич. покрытий, как… …   Естествознание. Энциклопедический словарь

  • Карбонилы — [carbonyls] химические соединения металлов с СО. Общая формула соединения карбонилы Меx(СО)y. Карбонилы получают либо непосредственно соединением металла с СО преимущественно при повышенной температуре и давлении (например, карбонил никеля), либо …   Энциклопедический словарь по металлургии

  • карбонилы — Химич. соединения металлов с СО. Общая формула соединения к. — Мех(СО)у. К. получают либо непосредственно соединением металла с СО преимущ. при повыш. темп ре и давлении (напр., карбонил никеля), либо контактом паров металлов и СО или с… …   Справочник технического переводчика

  • МАРГАНЦА КАРБОНИЛЫ — Декакарбонилдимарганец Mn2 (СО)10 золотисто желтые кристаллы; т. пл. 154 155°С; плотн. 1,75 г/см 3. Медленно разлагается на свету, разлагается на воздухе при 110 °С, сублимируется в вакууме при 50 °С. Раств. в орг. р рителях, умеренно …   Химическая энциклопедия

  • ЖЕЛЕЗА КАРБОНИЛЫ — Пентакарбонилжелезо Fe(CO)5 желтая летучая жидкость. Молекула имеет конфигурацию тригональной бипирамиды. Т. пл. Ч 20 °С, т. кип. 102,5°С (с разл.); d420 1,46; давление пара 27,93 гПа (20 °С); начинает разлагаться при 60 °С. Раств …   Химическая энциклопедия

  • КOБАЛЬТА КАРБОНИЛЫ — Октакарбонилди кобальт Со 2 (СО)8 оранжевые кристаллы; т. пл. 51°С (с разл.). В кристаллах его молекула состоит из двух фрагментов Со(СО)3, соединенных связью СоЧСо и двумя мостиковыми группами СО. В р рах эта форма находится в равновесии с… …   Химическая энциклопедия

  • Железа карбонилы —         соединения железа с окисью углерода: Fe(CO)5, Fe2(CO)9, Fe3(CO)12 и [Fe2(CO)8]2; см. Карбонилы металлов …   Большая советская энциклопедия