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

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 :

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

• Под действием катализатора на раствор в этаноле образуются высшие :

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

• Реагирует с основаниями в метаноле :

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

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

• 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.

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.

Примечания

Литература

• Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др.. — М. : Советская энциклопедия, 1990. — Т. 2. — 671 с. — ISBN 5-82270-035-5 .
• Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др.. — 3-е изд., испр. — Л. : Химия, 1971. — Т. 2. — 1168 с.
• Лидин Р.А. и др. Химические свойства неорганических веществ: Учеб. пособие для вузов. — 3-е изд., испр. — М. : Химия, 2000. — 480 с. — ISBN 5-7245-1163-0 .
• Рипан Р., Четяну И. Неорганическая химия. Химия металлов. — М. : Мир, 1972. — Т. 2. — 871 с.
• Неорганическая химия / под ред. Ю.Д. Третьякова. — М. : Академия, 2007. — Т. 3. — 400 с.