Nickeltetracarbonyl

Nickeltetracarbonyl ist eine farblose Flüssigkeit. Diese chemische Verbindung gehört zu der Gruppe der Metallcarbonyle. Von besonderer Bedeutung ist Nickeltetracarbonyl bei der Herstellung von Reinstnickel und als Katalysator.

Strukturformel
Allgemeines
Name	Nickeltetracarbonyl
Andere Namen	Nickelcarbonyl Tetracarbonylnickel (IUPAC)
Summenformel	[Ni(CO)4]
Kurzbeschreibung	farblose Flüssigkeit
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer 13463-39-3 EG-Nummer 236-669-2 ECHA-InfoCard 100.033.322 PubChem 518772 Wikidata Q414537
Eigenschaften
Molare Masse	170,73 g·mol−1
Aggregatzustand	flüssig
Dichte	1,32 g·cm−3
Schmelzpunkt	−25 °C
Siedepunkt	43 °C
Dampfdruck	425 hPa (20 °C)
Löslichkeit	sehr schlecht in Wasser (2 mg·l−1 bei 20 °C)
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung aus Verordnung (EG) Nr. 1272/2008 (CLP), ggf. erweitert Gefahr H- und P-Sätze H: 225​‐​351​‐​360D​‐​330​‐​410 P: ?
MAK	Schweiz: 0,05 ml·m−3 bzw. 0,35 mg·m−3
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa).

Geschichte

Nickeltetracarbonyl wurde 1890 vom deutsch-englischen Chemiker Ludwig Mond entdeckt.

Gewinnung und Darstellung

Nickeltetracarbonyl bildet sich beim Kontakt von fein verteiltem Nickelpulver mit Kohlenmonoxid ab 60 °C. Nach seinem Entdecker nennt man diese Synthese auch Mond-Verfahren, das so gewonnene Nickel auch „Mond-Nickel“:

$\mathrm {Ni_{(s)}+4\ CO_{(g)}\longrightarrow [Ni(CO)_{4}](g)}$

Die Reaktion ist reversibel. Ab 180 °C zerfällt die Verbindung in die Ausgangssubstanzen.

Chemische Eigenschaften

Nickeltetracarbonyl entzündet sich bei über 60 °C an der Luft. Es reagiert heftig mit Oxidationsmitteln (Explosionsgefahr). Es zersetzt sich oberhalb von ca. 160 °C in elementares Nickel und Kohlenmonoxid. In Nickeltetracarbonyl hat Nickel die in Verbindungen sonst seltene Oxidationszahl 0.

Verwendung

Reinstnickel mit einem Gehalt > 99,9 % wird durch thermische Zersetzung von (destillativ leicht zu reinigendem) Nickeltetracarbonyl dargestellt (siehe Mond-Verfahren). Nickeltetracarbonyl dient vielfach als Grundstoff für metallorganische Ni-Verbindungen, die u. a. als vielseitige Katalysatoren benutzt werden. Die Verbindung dient auch als Katalysator bei der Hydrocarboxylierung.

Sicherheitshinweise

Nickeltetracarbonyl ist akut toxisch und nimmt daher unter den Nickelverbindungen eine Sonderstellung ein. Es wird nicht unter der Begrifflichkeit „Nickel und seine Verbindungen“ subsumiert und verfügte lange Zeit über einen eigenen Grenzwert. In Tierversuchen erwies sich Nickeltetracarbonyl als krebserzeugend (K 2). An der Luft kann es sich selbst entzünden (Explosionsgefahr).

Nickeltetracarbonyl hat starke irritative Wirkungen beim Menschen, in Einzelfällen kann eine BK-Nr. 4302 in Betracht kommen. Die erste Liste mit MAK-Werten von 1958 enthielt einen MAK-Wert für Nickeltetracarbonyl in Höhe von 0,7 mg/m³. Dieser wurde 1980 ausgesetzt. Ab 1983 galt bis zu ihrer Aufhebung 1995 eine Technische Richtkonzentration (TRK) in gleicher Höhe. Die Aufhebung erfolgte nach einer Überprüfung der TRK mit dem Ergebnis, dass der Stoff nur noch eine geringe technische Bedeutung hatte.

Trivia

Nickeltetracarbonyl ist aufgrund seiner hohen Toxizität auch unter dem Namen liquid death bekannt.

Weblinks

• International Chemical Safety Card (ICSC) für Nickel carbonyl bei der International Labour Organization (ILO)
• Kurven zu Zusammenhängen zwischen Metallkonzentration und erzielbarer ROZ