Карбоніли металів

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до навігації Перейти до пошуку
Пентакарбоніл заліза. Атом заліза з п'ятьма CO лігандами

Карбоні́ли мета́лів (рос. каpбонилы металлов, англ. metal carbonyls) — координаційні сполуки металів у нульовому (іноді в іншому) ступені окиснення з оксидом вуглецю загальної формули Mx(CO)y, в яких Карбон ковалентно зв'язаний з атомом металу. Відкриття. В 1916 році в Німеччині на одному з хімічних заводів відкрили старий сталевий балон, в якому упродовж декількох років зберігали суміш двох газів-оксиду карбону(||) СО і водню. Коли гази випустили, на дні балону знайшли трохи рідини світло-коричневого кольору з неприємним запахом. Аналіз показав,що рідина ця-відома,але дуже рідко отримувана сполука, в якiй на один атом Феруму припадає 5 молекул чадного газу,тобто Fe(CO)5, або пентакарбонiл залiза. Пе Водень, що був у балонi, зробив його поверхню активною, вiдновивши оксиди залiза до металу. Оксид карбону (||), перебуваючи пiд тиском, прореагував з вiдновленим залiзом. Зрозумівши механізм реакції,хіміки на цьому заводі сконструювали апарат для отримання кілограмів пентакарбонiлу заліза, який зарекомендував себе як антидетонатор моторного палива.

А найперший з карбонiлiв- тетракарбонiл нiкеля Ni(CO)4 був отриманий ще в 1890 році. Існує версія, що його отримали незалежно один від одного в один і той самий день-15 червня -М. Бертло у Франції і Г. Монд в Англiï.

На 1984 рiк було вже відомо декілька десятків карбонілiв, їх спільна формула записується Me[x](CO)[y]. Якщо в молекулі карбонiлу є більше одного атому металу, то такi карбонiли називаються багатоядерними. Найбільш вивченi карбонiли перехідних металів, причому особливу схильність до створення карбонiлiв проявляють залізо, кобальт і нікель, а також деякі елементи V|B- i V||-пiдгруп, наприклад: хром, молібден, вольфрам, ренiй, манган і майже всі платинові метали. У звичайних умовах рідинами є тільки карбонiли Ni(Co)4, Fe(CO)5, Ru(CO)5, Os(CO)5. Усі інші-це твердi кристалічніi речовини. До речі, всі карбонiли відрізняються високою стійкістю до різних хімічних реагентів.

Ці сполуки виявилося дуже цікавим об'єктом для теоретичної хімії. На перший погляд в їхніх молекулах нейтральні атоми металів з'єднані з нейтральними молекулами СО, тобто метали в карбонiлах фактично мають ступінь окислення рівний нулю. Довгий час питання про характер хімічного зв'язку, внутрішню будову і причини стійкості карбонiлiв відносились до числа найбільш важких для пояснення з теоретичної позиції.

Загальний опис[ред. | ред. код]

За характером зв'язку M—CO близькі до π-комплексів. В одноядерних карбонілах, які містять 1 атом металу, він розташований на одній прямій з атомами C і O, в багатоядерних, які містять кілька атомів металу, СО-ліганди приєднуються до них як в одноядерних або ж до двох атомів металу одночасно (місткові СО-групи).

Більшість перехідних металів і актиноїдні елементи утворюють карбоніли М(СО)x (х = 1, 2, 3 та ін.), які порівняно стабільні. Карбоніли лужних металів [МеСО]2 — полярні речовини, загоряються на повітрі.

Групи СО можуть заміщатися іншими лігандами (наприклад, РРh3, піридином), органічними групами (олефінами, ароматичними похідними) та утворювати похідні (галогеніди, гідриди, сульфіди тощо). При нагріванні розкладаються на СО і метал.

Джерела[ред. | ред. код]

  • Глосарій термінів з хімії // Й. Опейда, О. Швайка. Ін-т фізико-органічної хімії та вуглехімії ім. Л. М. Литвиненка НАН України, Донецький національний університет — Донецьк: «Вебер», 2008. — 758 с. — ISBN 978-966-335-206-0.

"Книга для чтения по неорганической химии. Том 2" 1984 г. ст. 111-112