Пентакарбонилжелезо

Пентакарбонилжелезо — неорганическое соединение, карбонильный комплекс железа состава [Fe(CO)₅]. Светло-жёлтая жидкость, не смешивается с водой.

Пентакарбонилжелезо
Общие
Систематическое наименование	Пентакарбонилжелезо
Традиционные названия	Пентакарбонил железа
Хим. формула	[Fe(CO)5]
Физические свойства
Состояние	светло-жёлтая жидкость
Молярная масса	195,90 г/моль
Плотность	1,457; 1,4664 г/см³
Термические свойства
Температура
• плавления	-21; -20 °C
• кипения	102,5; 103; 104,9 °C
• вспышки	5 ± 1 ℉[1]
Давление пара	40 ± 1 мм рт.ст.[1], 1 ± 1 кПа[2], 10 ± 1 кПа[2] и 100 ± 1 кПа[2]
Оптические свойства
Показатель преломления	1,453 ± 0,001[3] и 1,523 ± 0,001[4]
Классификация
Рег. номер CAS	13463-40-6
PubChem	26040
Рег. номер EINECS	236-670-8
SMILES	[Fe].[O+]#[C-].[O+]#[C-].[O+]#[C-].[O+]#[C-].[O+]#[C-]
InChI	InChI=1S/5CO.Fe/c5*1-2; FYOFOKCECDGJBF-UHFFFAOYSA-N
RTECS	NO4900000
ChEBI	CHEBI:30251
Номер ООН	1994
ChemSpider	24254
Безопасность
Предельная концентрация	0,8 мг/кг
ЛД50	25 мг/кг
Токсичность	Высокотоксичен, СДЯВ
Пиктограммы ECB
NFPA 704	3 4 1
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
Медиафайлы на Викискладе

Получение

• Действие монооксида углерода под давлением на порошок железа:

${\displaystyle {\mathsf {Fe+5CO{\xrightarrow {180-220^{o}C,p}}\ Fe(CO)_{5}}}}$

• Действие монооксида углерода под давлением на иодид железа(II) и медь:

${\displaystyle {\mathsf {FeI_{2}+5CO+2Cu{\xrightarrow {200^{o}C,p}}\ Fe(CO)_{5}+2CuI}}}$

• Разложение при нагревании нонакарбонилдижелеза:

${\displaystyle {\mathsf {3Fe_{2}(CO)_{9}{\xrightarrow {T}}\ 3Fe(CO)_{5}+Fe_{3}(CO)_{12}}}}$

Физические свойства

Пентакарбонилжелезо образует светло-жёлтую диамагнитную жидкость, не смешивается с холодной водой, растворяется в этаноле, диэтиловом эфире, ацетоне, бензоле, уксусной кислоте.

Химические свойства

• Разлагается при нагревании:

${\displaystyle {\mathsf {Fe(CO)_{5}\xrightarrow {160-200^{o}C} \ Fe+5CO\uparrow }}}$

• Реагирует с горячей водой:

${\displaystyle {\mathsf {2Fe(CO)_{5}+4H_{2}O{\xrightarrow {100^{o}C}}\ 2FeO(OH)\downarrow +3H_{2}\uparrow +10CO\uparrow }}}$

• Реагирует с кислотами (в диэтиловом эфире):

${\displaystyle {\mathsf {Fe(CO)_{5}+H_{2}SO_{4}{\xrightarrow {}}\ FeSO_{4}+H_{2}\uparrow +5CO\uparrow }}}$

${\displaystyle {\mathsf {Fe(CO)_{5}+4HNO_{3}{\xrightarrow {}}\ Fe(NO_{3})_{3}+NO\uparrow +5CO\uparrow +2H_{2}O}}}$

• Окисляется кислородом:

${\displaystyle {\mathsf {4Fe(CO)_{5}+13O_{2}\xrightarrow {500^{o}C} \ 2Fe_{2}O_{3}+20CO_{2}\uparrow }}}$

• Реагирует с иодистоводородной кислотой:

${\displaystyle {\mathsf {Fe(CO)_{5}+2HI\xrightarrow {} \ FeI_{2}+H_{2}\uparrow +5CO\uparrow }}}$

• При облучении ультрафиолетовым светом раствора в уксусной кислоте образуются высшие карбонилы:

${\displaystyle {\mathsf {2Fe(CO)_{5}{\xrightarrow {h\nu }}\ Fe_{2}(CO)_{9}\downarrow +CO\uparrow }}}$

• Под действием катализатора алкоголята натрия на раствор в этаноле образуются высшие карбонилы:

${\displaystyle {\mathsf {3Fe(CO)_{5}{\xrightarrow {C_{2}H_{5}ONa}}\ Fe_{3}(CO)_{12}\downarrow +3CO\uparrow }}}$

• Реагирует с основаниями в метаноле:

${\displaystyle {\mathsf {Fe(CO)_{5}+2NaOH\xrightarrow {} \ Na[HFe(CO)_{4}]+NaHCO_{3}}}}$

${\displaystyle {\mathsf {Fe(CO)_{5}+Ba(OH)_{2}{\xrightarrow {-15^{o}C}}\ [Fe(CO)_{4}H_{2}]+BaCO_{3}\downarrow }}}$

• Реагирует с натрием в жидком аммиаке:

${\displaystyle {\mathsf {Fe(CO)_{5}+2Na{\xrightarrow {-40^{o}C}}\ Na_{2}[Fe(CO)_{4}]\downarrow +CO\uparrow }}}$

• Реагирует с монооксидом азота под давлением:

${\displaystyle {\mathsf {Fe(CO)_{5}+4NO{\xrightarrow {45^{o}C}}\ [Fe(NO)_{4}]+5CO\uparrow }}}$

Применение

• Для получения порошка железа.
• В качестве катализатора.
• В качестве восстановителя в органическом синтезе.^[5]

Физиологические свойства

• Пентакарбонил железа [Fe(CO)₅] высокотоксичен, как и многие другие карбонилы металлов. Сильнейший неорганический яд.
• ПДК = 0,8 мг/м³.
• ЛД50 = 25 мг/кг.
• Очень опасен для окружающей среды.