Кіріспе
Химиялық қосылыс
chembox
| расталганнұсқасы = 476995560
| Аты = Никель тетракарбонилі
| СуретФайлы1 = Nickel tetracarbonyl 2D.png
| СуретКөлемі1 = 150px
| СуретАты1 = Никель карбонилі
| СуретФайлыL2 = Nickel tetracarbonyl 3D шарлары.png
| СуретКөлеміL2 = 75px
| СуретАтыL2 = Никель карбонилі
| СуретФайлыR2 = Nickel carbonyl 3D vdW.png
| СуретКөлеміR2 = 75px
| СуретАтыR2 = Никель карбонилі
| IUPACАты = Тетракарбонилникель
| БасқаАттар = Никель тетракарбонилі, Никель карбонилі (1:4)
|Бөлім1=
|Бөлім2=Chembox қасиеттері
| Формуласы = Ni(CO)4
| МолярлықМассасы = 170.73 г/моль
| Көрінісі = түссіз сұйықтық
| СыртқыҚҚД = ICSC 0064
| ГССПикограммалары =
| HФразалары =
| PФразалары =
| NFPA H = 4
| NFPA F = 3
| NFPA R = 3
| ЖануТемпературасы = 4
| ӨзіненҚоздыруТемпературасы = 60
| ЖарылысШектері = 2–34%
| IDLH = 2 ppm
| PEL = TWA 0.001 ppm (0.007 мг/м3)
| LC50 = 266 ppm (мысық, 30 мин) 35 ppm (қоян, 30 мин) 94 ppm (ешкі, 30 мин) 10 ppm (ешкі, 10 мин)
chembox
| verifiedrevid = 476995560
| Name = Nickel tetracarbonyl
| ImageFile1 = Nickel tetracarbonyl 2D. png
| ImageSize1 = 150px
| ImageName1 = Nickel carbonyl
| ImageFileL2 = Nickel tetracarbonyl 3D balls. png
| ImageSizeL2 = 75px
| ImageNameL2 = Nickel carbonyl
| ImageFileR2 = Nickel carbonyl 3D vdW. png
| ImageSizeR2 = 75px
| ImageNameR2 = Nickel carbonyl
| IUPACName = Tetracarbonylnickel
| OtherNames = Nickel tetracarbonylNickel carbonyl (1:4)
|Section1=
|Section2=Chembox Properties
| Formula = Ni(CO)4
| MolarMass = 170.73 g/mol
| Appearance = colorless liquid
| ExternalSDS = ICSC 0064
| GHSPictograms =
| HPhrases =
| PPhrases =
| NFPA H = 4
| NFPA F = 3
| NFPA R = 3
| FlashPtC = 4
| AutoignitionPtC = 60
| ExploLimits = 2–34%
| IDLH = Ca [2 ppm]
| PEL = TWA 0.001 ppm (0.007 mg/m3)
| LC50 = 266 ppm (cat, 30 min)35 ppm (rabbit, 30 min)94 ppm (mouse, 30 min)10 ppm (mouse, 10 min)
Құрылымы мен жабысуы
Никель тетракарбонилінде никельдің тотығу дәрежесі нөлге тең деп есептеледі, себебі Ni–C байланысындағы электрондар C атомынан шығады және тотығу дәрежесін анықтайтын гипотетикалық иондық байланыста C атомына қатысты есептеледі. Формула 18 электрондық ережеге сәйкес келеді. Молекула тетраэдр пішіндес, және төрт карбонил (көміртек моноксиді) лигандасын қамтиды. Осы молекула бойынша электрондық дифракция зерттеулері жүргізілді, нәтижесінде Ni–C және C–O арақашықтықтары тиісінше 1,838(2) және 1,141(2) ангстрем деп есептелді.
Дайындық
Никель карбонилі (Ni(CO)4) алғаш рет 1890 жылы Людвиг Монд металл никельді көміртек тотығымен тікелей реакция арқылы синтезделді. Бұл пионерлік жұмыс ванадий, хром, марганец, темір және кобальт сияқты көптеген басқа металл карбонил қосылыстарының болашағын болжады. Сондай-ақ, 19-шы ғасырдың соңында никельді тазарту үшін өнеркәсіптік қолданысқа енгізілді. Процесте көміртек тотығы лас никельдің үстінен өткізіледі. Оптималды жылдамдық 130 °C температурада тіркеледі.
Зертханалық маршруттар
Ni(CO)4 коммерциялық түрде кеңінен қолжетімді емес. Ол зертханада қолжетімді бис(циклооктадиен)никель(0) карбонилденуі арқылы ыңғайлы түрде синтезделді. Сонымен қатар, оны CO атмосферасында никель сульфатының аммиактық ерітінділерін натрий дитионитімен тотықсыздау арқылы дайындауға болады.
Термиялық карбонсыздандыру
Орташа қыздыру кезінде Ni(CO)4 көміртек монооксиді мен никель металлына ыдырайды. Көміртек монооксидінен және тіпті өте таза емес никельден оңай түзілуімен байланысты, бұл ыдырау никельді тазарту немесе беттерге жалату үшін Монд процесінің негізі болып табылады. Термиялық ыдырау белгілі бір температурада басталып, температура жоғарылаған сайын күшейеді. Никель тетракарбонилін басқа лигандтармен монотұрғызу арқылы Тольман электрондық параметрін анықтауға болады, ол берілген лигандтың электрон беретін немесе тартып алу қабілетін өлшейтін шама. Гидроксидтермен өңдеу [Ni5(CO)12]2− және [Ni6(CO)12]2− сияқты кластерлерді тудырады. Бұл қосылыстарды никель карбонилін тотықсыздау арқылы да алуға болады. Сөйтіп, Ni(CO)4-ті көміртек нуклеофильдерімен (Nu−) өңдеу [Ni(CO)3C(O)Nu]− сияқты ацил туындыларын береді.
Токсикологиялық және қауіпсіздік мәселелері
Никель карбонилінің қауіптілігі оның құрамындағы СО мөлшерінен әлдеқайда артық, себебі бұл денеге түскен никельдің әсерін көрсетеді. Никель карбонилі тері арқылы сіңген жағдайда, немесе оның жоғары ұшпақтығына байланысты, көбінесе тыныс алғанда өлімге әкелуі мүмкін. Оның 30 минуттық әсер етудегі LC50 көрсеткіші 3 ppm деп есептелген, ал адам үшін дереу өлімге себеп болатын концентрация 30 ppm құрайды. 5 ppm дейін әсер еткен кейбір адамдар оның иісін көк немесе күйгендей деп сипаттаған, бірақ бұл қосылыс өте улы болғандықтан, оның иісі қауіпті әсерден сенімді ескерту бермейді. Ni(CO)4 булары өздігінен тұтана алады. Бу ауада жылдам ыдырайды, оның жартылай ыдырау мерзімі шамамен 40 секундты құрайды. Никель карбонилімен улану екі сатылы аурумен сипатталады. Біріншісі – бірнеше сағатқа созылатын бас ауруы және кеудедегі ауырсыну, көбінесе одан кейін қысқа мерзімдік жақсару байқалады. Екінші кезең – химиялық пневмонит, ол әдетте 16 сағаттан кейін жөтел, тыныс алудың қиындауы және шектен тыс шаршау белгілерімен басталады. Бұл белгілер төрт күннен кейін ең нашар күйге жетеді, соның салдарынан жүрек-қан тамырларының немесе бүйректің жедел зақымдануынан өлімге әкелуі мүмкін. Сауығу процесі көбінесе өте ұзаққа созылады және шаршау, депрессия, физикалық күш жұмсағанда демқын жетіспеу сияқты қосымша қиындықтармен бірге жүреді. Тыныс алу жолдарының қанағаттандырмас зақымдануы сирек кездеседі. Ni(CO)4 канцерогендігі талқылауда, бірақ оның маңызды екені болжанып отыр. АҚШ-тағы Төтенше жағдайлар жоспарлау және қоғамның хабардар болу құқығы туралы заңның 302-бабында (42 USC 11002) белгіленгендей, ол өте қауіпті зат ретінде қарастырылады және оны айтарлықтай мөлшерде өндіретін, сақтайтын немесе пайдаланатын мекемелерге қатаң есеп беру талаптары қойылады.
Танымал мәдениетте
"Тірілерге реквием" (1978) телесериалының бір эпизодында Куинсидің уланған, өліміне жеткен қылмыстық әміршісі доктор Куинсиден әлі тірі денесін қарап шығуды сұрайды. Куинси удың никель карбонилі екенін анықтайды. 1979 жылғы Гордон Р. Диксонның "Аманда Морган" повесінде, көбінесе эвакуацияланған ауылдың қалған тұрғындары, өз өміріне қарамастан, оккупациялық әскери күшке қарсы тұрып, нашар жөнделген ішкі жану қозғалтқышының газын машина цехының сыртындағы ұнтақталған никельдің үнемі жаңаланатын "қалдық үйіндісіне" бағыттайды (азаматтық іс-әрекет сыпайымен) оккупанттарды жою үшін. Манга "Доктор Стоун" сериясының 199-тарауында Монд процесі арқылы никельді тазартатын машина жасалады. Процесс "өлімге әкелетін у" (никель карбонилі) тудырады екені айтылады. 2019 жылғы "Delta v" романында, New York Times бестселлер авторы Дэниел Суарес, сегіз жеке кенішінің тобы Жерге жақын астероидқа ұшқыш заттарды (су, CO2 және т.б.) және металдарды (темір, никель және кобальт) алу үшін жетеді; олар қатты карбонил түрінде сақталады және Жер орбитасына жақын жерге қайта тасымалданады, вакуумда ыдырау арқылы ғарыш кемесін құру үшін қолданылады.