BÀI TIỂU LUẬN VỀ PHỨC NICKEL CARBONYL
Nickel carbonyl
Công thức phân tử:Ni(CO)
4
Cấu tạo:
Cấu trúc hình học & hình dạng phân tử : kiểu tứ diện.

Tên UPAC: Tetracarbonylnickel.
Tên khác: Nickel tetracarbonyl.
1
Cấu trúc và liên kết Nickel carrbonyl có công thức phân tử là Ni(CO)
4
bao gồm 1 nguyên tử Ni trung tâm và bao quanh là 4 phối tử carbonyl
( cacbon mono oxit CO ) sắp xếp trong một khối tứ diện. Phối tử CO gồm
nguyên tử C và O liên kết với nhau bởi liên kết III ( thường mô tả như liên kết
đôi và liên kết cộng hoá trị với Ni qua nguyên tử C ). Cấu trúc của những hợp
chất này gây trở ngại cho những nhà hoá học trong nhiều năm và hầu như
công bố trước 1980 mô tả Nikel carbonyl là chuỗi CO…Nikel carbonyl có 18
electron hoá trị giống như nhiều cacbonyl kim loại khác như pentacacbonyl
sắt Fe(CO)
5
, hexacacbonyl molipden Mo(CO)
6.
Các carbonyl kim loại này có
cấu trúc đối xứng và trung hoà điện tích dẫn đến nhiệt độ bay hơi của chúng
cao. Trong Ni(CO)
4
nguyên tử Ni có số oxi hoá thực chất bằng không.
Nikel carbonyl là phức hữu cơ kim loại không màu là thuốc thử có nhiều
tác dụng, được tìm ra đầu tiên vào năm 1890 bởi Ludwig Mond. Nó là phức
carbonyl đơn kim loại đầu tiên được báo cáo. Nó dễ bay hơi ở nhiệt độ phòng

Tính tan : Tan rất ít trong nước:0,18 g/l ở 9,8
0
C . Tan trong dung môi
hữu cơ như rượu, benzen, cloroform,axeton tetracloruacacbon …
Mômen lưỡng cực bằng không
Nhiệt hóa học:
Nhiệt sinh Entanpy chuẩn: ∆ H
o
298
= -632 kJ/mol
Nhiệt cháy Entanpi chuẩn: ∆H
o
c298
=

1180 kJ/mol
Entopy phân tử gam chuẩn S
o
298
=320 J.k
-1
.mol
-1
Điều chế
Nikel carbonyl được tổng hợp lần dầu tiên vào năm 1980 bởi Ludwig
Mond bằng phản ứng trực tiếo giữa Ni và CO. Việc làm đầu tiên này nmowr
đường cho việc điều chế nhiều carbonyl kim loại của: W, Cr, Mn, Fe, CO
Ni tác dụng với khí cacbon monooxit CO ở nhiệt độ phòng tạo ra
tetracarbonyl. Ở 323 K carbon monôxit với Ni nguyên chất. Đun nóng vừa
phải như tiếp xúc với bề mặt cốc thuỷ tinh nóng. Ni(CO)

bipiridin và các phối tử liên quan cũng tương tự.
Cho Clo oxi hóa Nikel carbonyl thành NiCl
2
giải phóng khí CO. Các
halogen khác cũng tương tự. Phản ứng này cung cấp phương pháp thuận lợi
để tiêu huỷ phần không nuốn của hợp chất độc hại.Khử và xử lý với hidroxit
dẫn đến sự tổ hợp như [ Ni
5
(CO)
12
]
2-
và [Ni
6
(CO)
12
]
2-
Phản ứng của Ni(CO)
4
với alkylarylhalogenua thường tạo ra sản phẩm
carbonyl hữu cơ. Vinylhalogenua như PhCH=CHBr biến đổi thành este chưa
bão hòa nhờ xử lý với Ni(CO)
4
tiếp theo bằng CH
3
ONa. Như vậy các phản
ứng hầu như đều đi qua Ni(CO)
3
.

Giai đoạn thứ hai là viêm phổi sau 16h với triệu chứng là ho, khó thở và mệt
mỏi cực đô. Bệnh phát triển nặng sau 4 ngày có thể dẫn đến cái chết. Thời kì
dưỡng bện cực kì dài thường phức tạp bởi tình trạng kiệt sức, suy nhược khó
thở khi cố sức. Hệ hô hấp bị tổn thương lâu dài là bất thường.
Ứng dụng:
Nickel carbonyl là sản phẩm trung gian của qui trình Mond để tinh chế
Ni và sử dụng làm xúc tác trong công nghiệp dầu mỏ, chất dẻo và cao su,
được sử dụng trong tổng hợp hữu cơ, sản xuất chất xúc tác và mạ hơi Nikel
Sản phẩm ứng dụng của công nghệ mạ hơi nickel:
6

sword Jewelry coins
Tóm tắt qui trình ứng dụng Niken carbonyl vào công nghệ mạ hơi
Nickel
Ngưng tụ hơi hoá chất là một phương pháp nổi tiếng để kết tủa màng
hoặc phủ lên lớp nền bề mặt . Một loại hoá chất được biết đến sử dụng trong
ngưng tụ là màng Ni hay lớp nền phủ Nikel carbonyl gọi là qui trình ngưng tụ
hơi Ni (Qui trình NVD). Chất nền được Ni phủ lên được đun nóng trong phản
ứng hoặc ngưng tị ở nhiệt độ phản ứng thích hợp 110-180
o
C, 1at của Ni(CO)
4
.
Ni(CO)
4
phản ứng tạo bề mặt chất nền được đốt nóng để màng Ni bao phủ lên
ngay sau đó. Nikel carbonyl từ một thùng chứa chất lỏng chảy vào bộ phận
khí hoá nơi mà nó được biến đổi thành dòng hơi và dòng hơi này được biến
đổi thêm vào một lượng nhỏ khí như khí cacbonmonoxit.
Sau đó hơi Nikel carbonyl tiếo tục được đưa vào thùng ngưng tụ ở đó nó

cacbonmonoxit giảm bớt đáng kể. Tuy nhiên sáng chế không thỏa mãn việc
thu hồi lại đầy đủ Nikel carbonyl trong qui trình tái chế. Vì vậy nhu cầu cần
cải thiện qui rình NVD là kinh tế, an toàn, và đán tin cậy hơn.
Bảng tóm tắt của phát minh: Nó là một phát minh thời đại cải thiện qui
trình NVD mang tính kinh tế hơn, hiệu quả hơn, độ tin cậy, an toàn hơn qui
8
trình NVD cũ. Hơn nữa nó là phát minh để cung cấp NVD không gây ô nhiễm
môi trường làm giảm nhu cầu sử dụng lò đốt cacbonmonoxit trong quá trình
hoạt động.
Như vậy về mặt khái quát phát minh cung cấp một khâu khép kín. CO về
bản chất trong quá trình để sản xuất Ni hoặc màng Ni bởi qui trình ngưng tụ
hơi Ni bao gồm
a. Nơi xử lý với Nikel carbonyl bằng qui trình ngưng tụ hơi Ni đã nói
trong thùng lắng
b. Cung cấp khí hoà trộn gồm Nikel carbonyl và CO trong thùng lắng
đã nói
c. Kết tủa Ni tạo ra Ni hoặc màng Ni trong thùng và Nikel carbonyl đã
xả hết khí hoà trộn
d. Tách Nikel carbonyl đã xả hết khí hoà trộn ra khỏi thùng
e. Tách Niken từ Nikel carbonyl mục d để sản xuất đầu tiên, làm giảm
bớt – cô đặc Ni carbonyl chứa khí
f. Cải tiến gồm: Cô đặc Nikel carbonyl chứa khí CO kế tiếp làm tan
đóng băng theo phương pháp bậc thang
g. Tan băng để giảm bớt Nikel carbonyl cô đặc chứa khí tạo ra chất rắn
Niken carbonyl
h. Làm tan chất rắn Nikel carbonyl để tạo thành chất lỏng.
i. Di chuyển chất lỏng Nikel carbonyl để tạo ra Nikel carbonyl chứa
khí và cô đặc lần hai, cho phép Nikel carbonyl cô đặc 5%
j. Cho thêm Niken carbonyl cô đặc lần hai vào lò phản ứng Nikel
carbonyl chứa bột Nikel để sản xuất khí hoà trộn sạch gồm Nikel

10
Cặn bã lò phản ứng độc tố cao được xử lý bằng hệ thống hút. Di chuyển chất
lỏng Nikel carbonyl trong suốt qui trình giữa hai khâu sinh ra và phân huỷ
không dùng bơm mà nén trong thùng nén. Trong điểm đặc trưng nữa, phát
minh cung cấp phương pháp thu hồi Nikel carbonyl trong hệ thống ngưng tụ
Nikel carbonyl gồm hệ thống lò phản ứng (hệ thống mạ, hệ thống thu hồi).
Khi hệ thống tái sinh, hệ thống thu hồi hơi bao gồm sản xuất chất lỏng Nikel
carbonyl hoá hơi chất lỏng này ứng dụng hơi Nikel carbonyl, phủ Nikel lên
lớp nền giải phóng CO, làm lạnh khí sau khi Nikel trên chất nền ở nhiệt độ
dưới điểm đông Nikel carbonyl để ngưng tụ thành chất rắn rồi sau đó cho
Ni(CO)
4
rắn tan ra và thu hồi Ni(CO)
4
lỏng.
Trong một khía cạnh phát minh cung cấp và cải tiến thiết bị lắng Nikel ở
lò phản ứng Ni(CO)
4
, khi hệ thống lắng Ni, thu hồi Ni(CO)
4
hơi, ngưng tụ sơ
cấp và ngưng tụ thứ cấp. Sự cải tiến gồm có hóa rắn Ni(CO)
4
không có giai
đoạn ngưng tụ thứ cấp, làm tan Ni(CO)
4
rắn thành lỏng thu hồi Ni(CO)
4
lỏng
và tháo hết khí hoà trộn.

lỏng dẫn đến nhiệt độ xấp xỉ
87
o
C. Hơi hoà trộn đi qua ống truyền nhiệt 26 vào thùng ngưng tụ 28, ở đó
khí được phân tán vào đường ống 30 và tiếp xúc với nồi cấp nhiệt 32. Nhiệt
độ và thời gian khí hoà trộn ở trong thùng phụ thuộc tốc độ phân huỷ Ni(CO)
4
60%. Còn lại Ni(CO)
4
chưa phân huỷ khí đồng hành CO va CO tạo ra từ sự
phân huỷ chứa trong thùng 28 qua ống truyền nhiệt 36 khoảng 60
o
C đến thiết
bị làm lạnh 40. Ở đó Ni(CO)
4
haafnhuw hoá lỏng và dẫn qua đường dẫn 42
đến thùng chứa 44. Ni(CO)
4
ngưng 30-80% ở nhiệt độ khoảng 82-85
o
C áp
suất khoảng 0,05 bar. Khí hoà trộn chứa trong thiết bị 40, Ni(CO)
4
ngưng tụ ở
12
nhiệt độ -4 đến -15
o
C, áp suất khoảng 0,05 bar đi qua ống dẫn 46 và sau đó
đến một hoặc hai thiết bị làm lạnh thu hồi 48 hoặc 50, qua ống dẫn 52 hoặc 54
giải thích ở phần sau.

Tóm lại Nickel carbonyl tuy là một phức chất độc hại với con người và
môi trường nhưng nó có ứng dụng rất lớn trong các nghành công nghiệp :làm
xúc tác cho công nghiệp dầu mỏ, sản xuất chất dẻo và cao su,đặc biệt là trong
công nghệ mạ hơi Nickel lên bề mặt nhiều loại vật liệu.Đây là một phương
pháp mạ đặc biệt có tính mỹ thuật cho bề mặt vật liệu và kinh tế hơn những
phương pháp mạ tốn kém khác như mạ điện.
14
15
16