Hispanopedia WikiLos compuestos de níquel son compuestos químicos que contienen el elemento níquel , perteneciente al grupo 10 de la tabla periódica . La mayoría de los compuestos de este grupo tienen un estado de oxidación de +2. El níquel se clasifica como un metal de transición , y el níquel(II) comparte muchas características químicas con el hierro(II) y el cobalto(II). Muchas sales de níquel(II) son isomorfas con las sales de magnesio debido a que los radios iónicos de los cationes son prácticamente iguales. El níquel forma numerosos complejos de coordinación . El tetracarbonilo de níquel fue el primer carbonilo metálico puro producido y se caracteriza por su inusual volatilidad. En los sistemas biológicos se encuentran metaloproteínas que contienen níquel.
El níquel forma compuestos binarios simples con no metales, incluidos halógenos , calcogenuros y pnicturos . Los iones de níquel pueden actuar como cationes en sales con muchos ácidos, incluidos los oxoácidos comunes . Las sales del ion hexaaqua (Ni · 6 H 2 O 2+ ) son especialmente conocidas. Se conocen muchas sales dobles que contienen níquel con otro catión. Existen sales de ácidos orgánicos. El níquel puede formar parte de un ion con carga negativa (anión), formando lo que se denomina un niquelato. Se han estudiado numerosos compuestos cuaternarios (con cuatro elementos) de níquel por sus propiedades de superconductividad , ya que el níquel es adyacente al cobre y al hierro en la tabla periódica y puede formar compuestos con la misma estructura que los superconductores de alta temperatura conocidos.
Color
La mayoría de las sales comunes de níquel son verdes debido a la presencia del ion hexaacuaníquel(II), Ni(H 2 O) 6 2+ .
Geometría
Los átomos de níquel pueden unirse a los átomos o ligandos circundantes de diversas maneras. El níquel hexacoordinado es el más común y presenta una geometría octaédrica , pero esta puede distorsionarse si los ligandos no son equivalentes. Para el níquel tetracoordinado, las configuraciones pueden ser plano-cuadradas o tetraédricas . El níquel pentacoordinado es menos frecuente.
Magnetismo
Algunos compuestos de níquel son ferromagnéticos a temperaturas suficientemente bajas. Para que presenten propiedades magnéticas, los átomos de níquel deben estar lo suficientemente cerca entre sí en la estructura sólida.
compuestos binarios
Un compuesto binario de níquel contiene otro elemento. Las sustancias que contienen solo átomos de níquel no son compuestos propiamente dichos.
En una matriz de gas noble , el níquel puede formar dímeros , una molécula con dos átomos de níquel: Ni₂ . [ 1 ] El Ni₂ tiene una energía de enlace de 2,07 ± 0,01 eV. Para el Ni₂⁺ , la energía de enlace es de alrededor de 3,3 eV. Los dímeros de níquel y otros cúmulos también pueden formarse en fase gaseosa y de plasma al proyectar un láser potente sobre una varilla de níquel en gas helio frío. [ 2 ]
Óxidos
Los óxidos de níquel incluyen el óxido de níquel(II) y el óxido de níquel(III) .
hidróxidos
Los hidróxidos de níquel se utilizan en baterías de níquel-cadmio y níquel-hidruro metálico . El hidróxido de níquel(II) Ni(OH) ₂ , el principal hidróxido de níquel, es de color verde manzana. Se conoce como el mineral teofrastita . El β-NiO(OH) es un polvo negro con níquel en estado de oxidación +3. Se puede obtener oxidando nitrato de níquel en una solución alcalina fría con bromo . Se obtiene un hidróxido de estado de oxidación mixto Ni₃O₂ (OH)₄ si la oxidación se realiza en una solución alcalina caliente. Un hidróxido de Ni⁴⁺ : peróxido de níquel hidratado NiO₂ · H₂O , se puede obtener oxidando con peróxido alcalino. Es negro, inestable y oxida el agua .
Halogenuros
El fluoruro de níquel(II) NiF₂ es amarillo, cristaliza en la estructura de rutilo y puede formar un trihidrato , NiF₂ · 3H₂O . [ 3 ] También existe un tetrahidrato. [ 4 ]
También existen el fluoruro de níquel(III) NiF 3 [ 5 ] y el fluoruro de níquel(IV) NiF 4 [ 6 ] .
El cloruro de níquel NiCl₂ es amarillo y cristaliza en la estructura del cloruro de cadmio . Puede formar un hexahidrato, NiCl₂ · 6H₂O , un tetrahidrato NiCl₂ · 4H₂O por encima de 29 °C y un dihidrato, NiCl₂ · 2H₂O por encima de 64 °C. [ 3 ] También existen complejos de amina como el cloruro de hexaaminoníquel .
El bromuro de níquel NiBr₂ es amarillo y también cristaliza en la estructura del cloruro de cadmio. Puede formar un hexahidrato, NiBr₂ · 6H₂O . [ 3 ] La cristalización por encima de 29 °C forma un trihidrato NiBr₂ · 3H₂O y un dihidrato NiBr₂ · 2H₂O . [ 7 ] El nonahidrato, NiBr₂ · 9H₂O , puede cristalizar a partir de agua por debajo de 2 ° C. [ 3 ] El bromuro de hexamina de níquel Ni(NH₃ ) ₆Br₂ es violeta o azul. Es soluble en amoníaco acuoso hirviendo , pero es insoluble en frío. [ 3 ] También existen bromuros de níquel diamínico, monoamínico y dihidrazínico. [ 3 ]
Con cuatro átomos de bromuro, el níquel(II) forma una serie de sales llamadas tetrabromonicelatos .
El yoduro de níquel NiI₂ es negro y también cristaliza en la estructura del cloruro de cadmio. Puede formar un hexahidrato verde, NiI₂ · 6H₂O . [ 3 ] El yoduro de níquel tiene una diamina marrón NiI₂ • 2NH₃ y una hexaamina azul-violeta NiI₂ • 6NH₃ . [ 3 ]
Calcogenuros
Al reaccionar el níquel con calcógenos , se forman sulfuro de níquel , seleniuro de níquel y telururo de níquel . Hay numerosos sulfuros: Ni 1.5 S, Ni 17 S 18 , Ni 3 S 2 ( heazlewoodita ), Ni 3 S 4 ( polidimita ), Ni 9 S 8 ( godlevskita ), NiS ( millerita ) y otras dos formas de NiS, NiS 2 ( vaesita ) en estructura de pirita. El tetrasulfuro de níquel negro NiS 4 se forma a partir de polisulfuro de amonio y níquel en solución acuosa. También existen sulfuros mixtos y dobles de níquel. El níquel con selenio forma varios compuestos Ni 1−x Se 0≤x≤0.15, Ni 2 Se 3 , NiSe 2 también conocido como un mineral penroseíta .
El níquel forma dos polonuros diferentes al calentar níquel y polonio juntos: NiPo y NiPo 2 . [ 8 ]
pnicturos
Existen compuestos no estequiométricos de níquel con fósforo , arsénico y antimonio , y algunos se encuentran en la naturaleza. Un nitruro intersticial tiene la fórmula Ni₃N ( hexagonal P6322, Z = 2, a = 4,6224 Å y c = 4,3059 Å). [ 9 ] En una matriz sólida de nitrógeno , los átomos de níquel se combinan con moléculas de nitrógeno para producir Ni( N₂ ) ₄ . [ 1 ]
El fosfuro de níquel Ni 2 P tiene una densidad de 7,33 y se funde a 1100 °C. [ 4 ]
El mineral niquelskutterudita tiene la fórmula NiAs 2-3 , la niquelina tiene la fórmula NiAs y la breithauptita tiene la fórmula NiSb. El NiAs se funde a 967 °C y tiene una densidad de 7,77 g/cm³. El NiSb se funde a 1174 °C. Tiene la mayor densidad de un compuesto de níquel, con 8,74 g/ cm³ . [ 4 ]
La gersdorffita de NiAsS , la ullmannita de NiSbS y la jolliffeita de NiAsSe son compuestos de pnicturos/calcogenuros que se presentan como minerales.
Otro
El níquel también forma carburos y boruros . Los boruros de níquel incluyen las formas Ni₂B ( un sólido verde/negro), NiB , Ni₃B , o - Ni₄B₃ y m - Ni₄B₃ . [ 10 ]
El hidruro de níquel ( NiH) solo es estable bajo altas presiones de hidrógeno .
Los siliciuros de níquel incluyen Ni 3 Si, [ 11 ] Ni 31 Si 12 , Ni 2 Si, Ni 3 Si 2 , NiSi y NiSi 2 . [ 12 ] Los siliciuros de níquel se utilizan en microelectrónica .
moléculas diatómicas
El vapor de níquel caliente que reacciona con otros átomos en fase gaseosa puede producir moléculas formadas por dos átomos. Estas pueden estudiarse mediante su espectro de emisión . Los monohaluros de níquel están bien estudiados. [ 13 ] [ 14 ] [ 15 ] [ 16 ] [ 17 ]
Aleaciones
Los compuestos de níquel con otros metales pueden llamarse aleaciones . Las sustancias con composición fija incluyen el aluminuro de níquel (NiAl) que se funde a 1638° con estructura hexagonal . [ 4 ] NiY, NiY 3 , Ni 3 Y, Ni 4 Y, NiGd 3 , [ 18 ]
El BaNi₂Ge₂ cambia su estructura de ortorrómbica a tetragonal alrededor de los 480 ° C . [ 19 ] Este es un compuesto intermetálico ternario . Otros ejemplos incluyen el BaNiSn₃ y los superconductores SrNi₂Ge₂ , SrNi₂P₂ , SrNi₂As₂ , BaNi₂P₂ y BaNi₂As₂ . [ 19 ]
sales simples
sales de oxoácidos
Entre las sales de oxoácidos de níquel importantes se encuentra el sulfato de níquel(II), que puede cristalizar con seis moléculas de agua produciendo retgersita o con siete formando morenosita , isomorfa a las sales de Epsom. Estas contienen el ion hexaquaníquel(II). [ 20 ] También existe una forma anhidra, un dihidrato y un tetrahidrato, los dos últimos cristalizados a partir de ácido sulfúrico . El hexahidrato tiene dos formas: una tetragonal azul y una monoclínica verde, con una temperatura de transición de alrededor de 53 °C. [ 21 ] El heptahidrato cristaliza a partir de agua por debajo de 31,5 °C; por encima de este se forma el hexahidrato azul, y por encima de 53,3 °C, la forma verde. [ 22 ] Calentar el sulfato de níquel lo deshidrata, y luego a 700 °C pierde trióxido de azufre, dióxido de azufre y oxígeno. Otros compuestos de níquel importantes de esta clase son el carbonato de níquel , el nitrato de níquel y el fosfato de níquel .
sales de ácido fluorhídrico
El tetrafluoroborato de níquel, Ni(BF 4 ) 2 · 6 H 2 O es muy soluble en agua, alcohol y acetonitrilo. Se prepara disolviendo carbonato de níquel en ácido tetrafluorobórico . [ 23 ] [ 24 ] El tetrafluoroberilato de níquel NiBeF 4 • x H 2 O, puede hidratarse con seis o siete moléculas de agua. [ 25 ] Tanto el hexafluorostannato de níquel NiSnF 6 .6H 2 O como el fluorosilicato de níquel NiSiF 6 .6H 2 O cristalizan en el sistema trigonal. [ 26 ] El hexafluorogermanato de níquel NiGeF 6 tiene un color marrón rosado y un cristal hexagonal con a = 5,241 Å el volumen de la celda unitaria es 92,9 Å 3 . Se forma en la reacción con GeF 4 y K 2 NiF 6 . [ 27 ] El fluorotitanato de níquel NiTiF 6 .6H 2 O cristaliza en cristales verdes hexagonales. Se puede obtener disolviendo carbonato de níquel y dióxido de titanio en ácido fluorhídrico. Las dimensiones del cristal son a = 9,54, c = 9,91 y densidad = 2,09 (medida 2,03). [ 28 ]
Ni(AsF 6 ) 2 , Ni(SbF 6 ) 2 , Ni(BiF 6 ) 2 se obtienen mediante la reacción del ácido hexafluoro con NiF 2 en ácido fluorhídrico . [ 27 ] Todos tienen una estructura cristalina hexagonal, similar a las sales similares de otros metales de transición de la primera fila. [ 27 ] Para Ni(AsF 6 ) 2 a = 4,98, c = 26,59 y V = 571, peso fórmula Z=3. [ 27 ] Ni(SbF 6 ) 2 es amarillo con a = 5,16Å, c = 27,90Å Z = 3. La estructura se asemeja a LiSbF 6 , pero con un metal de segundo orden a lo largo del eje c ausente. [ 29 ]
Otros incluyen el fluorhafnato verde NiHfF 6 · 6 H 2 O , y Ni 2 HfF 8 · 12 H 2 O , [ 30 ] NiZrF 6 · 6 H 2 O [ 31 ]
sales de cloroácido
El tetracloroyodato de níquel Ni(ICl₄ ) ₂ se puede obtener mediante la reacción de yodo con cloruro de níquel y gas cloro. Consiste en agujas verdes. [ 32 ]
Sales de aniones de nitrógeno
El tetrahidrato de cianuro de níquel Ni ( CN) ₂ · 4 H₂O es insoluble en agua, pero se disuelve en amoníaco acuoso. [ 4 ] Forma sales dobles con estructuras interesantes. [ 33 ]
La azida de níquel Ni(N₃ ) ₂ es un explosivo sensible. Se puede obtener tratando carbonato de níquel con ácido hidrazoico . La acetona provoca la precipitación de la sal sólida hidratada, que es verde. A 490 K se descompone lentamente en nitrógeno y polvo de níquel metálico, perdiendo la mitad del nitrógeno en cuatro horas. [ 34 ] La azida de níquel se compleja con un grupo azo cuando se disuelve en agua, pero en otros disolventes, el átomo de níquel puede tener hasta cuatro grupos azo unidos. [ 35 ] La azida de níquel forma un dihidrato: Ni(N₃ ) ₂ · 2 H₂O y una sal básica llamada hidroxiazida de níquel Ni(OH ) N₃ . [ 36 ]
La amida de níquel, Ni(NH₂ ) ₂ , es un compuesto de color rojo intenso que contiene cúmulos de Ni₆ rodeados por 12 grupos NH₂. [ 37 ] La amida de níquel también forma una serie de sales dobles. Otras amidas de níquel homolépticas derivadas por sustitución de los átomos de hidrógeno son Ni[N(C₆H₅ ) ₂ ] ₂ ( difenilo ) y las amidas de borilo Ni[NBMes₂Mes ] ₂ y Ni [ NBMes₂C₆H₅ ] ₂ . [ 38 ]
sales de ácidos orgánicos
El níquel forma numerosas sales conocidas con ácidos orgánicos. En muchas de ellas, el ácido orgánico ionizado actúa como ligando.
sales dobles
El níquel es uno de los metales que pueden formar sales de Tutton . El ion con carga simple puede ser cualquiera de la gama completa de potasio, rubidio, cesio, amonio (), o talio. [ 39 ] Como mineral, la sal de níquel amónico, (NH 4 ) 2 Ni(SO 4 ) 2 · 6 H 2 O , puede llamarse niqueboussingaultita. [ 40 ] Con sodio, el sulfato doble es niqueblödita Na 2 Ni(SO 4 ) 2 · 4 H 2 O de la familia de las blöditas . El níquel puede ser sustituido por otros metales divalentes de tamaño similar para hacer mezclas que cristalizan en la misma forma. [ 41 ]
![{\displaystyle {\mathrm {NH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/2ce02086ecff60f1a5fbe2490adf0408b6708647)
El níquel forma sales dobles con la estructura de sal de Tutton con tetrafluoroberilato con la gama de cationes de amoníaco, [ 42 ] potasio, rubidio, cesio, [ 43 ] y talio. [ 44 ]
Las sales anhidras de fórmula M 2 Ni 2 (SO 4 ) 3 , que pueden denominarse trisulfatos de níquel metálico, pertenecen a la familia de las langbeinitas . Las sales conocidas incluyen (NH 4 ) 2 Ni 2 (SO 4 ) 3 , K 2 Ni 2 (SO 4 ) 3 y Rb 2 Ni 2 (SO 4 ) 3 , y se predice que existen las de Tl y Cs.
Algunos minerales son sales dobles, por ejemplo la níquelzippeíta Ni 2 (UO 2 ) 6 (SO 4 ) 3 (OH) 10 · 16H 2 O que es isomorfa a la cobaltzippeíta , la magnesiozippeíta y la zinczippeíta , parte del grupo de la zippeíta . [ 45 ]
Existen hidruros dobles de níquel, como el Mg 2 NiH 4 . [ 46 ]
Calcogenuros ternarios
El níquel forma una serie de óxidos dobles de níquel con otros elementos, que pueden denominarse "niquelatos". También existen muchos compuestos dobles bien definidos con azufre, selenio y telurio .
pnicturos ternarios
Los pnicturos ternarios que contienen níquel son metálicos e incluyen MgNi 2 Bi 4 , [ 47 ] SrNi 2 P 2 , SrNi 2 As 2 , BaNi 2 P 2 , y BaNi 2 As 2 . [ 19 ]
haluros ternarios
El níquel puede formar aniones y sales con halógenos, incluyendo los hexafluoroniquelatos , tetrafluoroniquelatos , tetracloroniquelatos , tetrabromonicelatos y tetraiodoniquelatos . También se conoce el subionido Bi 12 Ni 4 I 3. [ 47 ]
Polioxometalatos
El níquel puede incorporarse a cúmulos de oxígeno metálico con otros elementos en estado de oxidación elevado para formar polioxometalatos . Estos pueden estabilizar estados de oxidación más altos del níquel o presentar propiedades catalíticas.
El nonamolibdoniquelato(IV), [NiMo 9 O 32 ] 6− puede oxidar hidrocarburos aromáticos a alcoholes. [ 48 ]
Existe una sal de potasio de heptamolibdoniquelato(IV) de color marrón oscuro, K 2 H 8 NiMo 7 O 28 ·6H 2 O. [ 49 ]
Existen compuestos de 13-vanadoniquelato(IV) como K 7 NiV 13 O 38 · 16 H 2 O con cristales octaédricos negros. Se puede obtener a partir de isopolivanadato, con níquel(II) oxidado por peroxidisulfato a un pH cercano a 4. [ 50 ] También se conocen heteropoliniobatos de níquel(IV) como el Na 12 NiNb 12 O 38 · 21 H 2 O de color granate oscuro. [ 51 ] También existe un hidrato alternativo de color rojo anaranjado, posiblemente con 44 moléculas de agua. Con níquel-II (tetrametilamonio) 6 [H 3 NiNb 9 O 28 · 17 H 2 O forma una sal verde que es muy soluble en agua, pero apenas soluble en etanol. [ 52 ]
H 43 K 14 Na 6 Nb 32 Ni 10 O 183 es un polioxoniobato con puente de catión níquel que cristaliza en el sistema monoclínico con dimensiones de celda a=15,140 b=24,824 c=25,190 Å y β=103,469 y dos fórmulas por celda unitaria. [ 53 ]
Na 8 Li 12 [Ni 2 (P 2 W 15 O 56 ) 2 ] · 74 H 2 O forma una estructura tipo sándwich, y Na 4 Li 5 [Ni 3 (OH) 3 (H 2 O) 3 P 2 W 16 O 59 ] · 48 H 2 O es un polioxometalato de Wells-Dawson. [ 54 ]
Sales ácidas
El hidrofluoruro de níquel, H₅NiF₇ · 6H₂O , se obtiene utilizando un exceso de solución de ácido fluorhídrico sobre carbonato de níquel. Es de color verde oscuro . [ 3 ]
sales básicas
El oxifluoruro de níquel Ni 4 F 4 O(OH) 2 es verde. [ 3 ]
El enneaoxidioduro de níquel 9NiO•Nil 2 · 15 H 2 O se forma cuando las soluciones de yoduro de níquel se exponen al aire y se evaporan. [ 3 ]
Complejos
Los complejos simples de níquel incluyen hexaquoníquel(II), tetracianoniquelato amarillo [Ni(CN) 4 ] 2− , pentacianoniquelato rojo [Ni(CN) 5 ] 3− que solo se encuentra en solución, [Ni(SCN) 4 ] 2− y [Ni(SCN) 6 ] 4− . Los complejos halogenados incluyen [NiCl 4 ] 2− , [NiF 4 ] 2− , [NiF 6 ] 4− , [NiCl 2 (H 2 O) 4 ] [Ni(NH 3 ) 4 (H 2 O) 2 ] 2+ , [Ni(NH 3 ) 6 ] 2+ , [Ni(en) 3 )] 2+ . [ 20 ] Algunos complejos tienen coordinación quíntuple.(tris(N,N-dimetil-2-aminoetil)amina); P(oC 6 H 4 SMe) 3 ; P(CH 2 CH 2 CH 2 AsMe 2 ) 3 . [ 20 ]
![{\displaystyle {\mathrm {N} [\mathrm {CH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {CH} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {NMe} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}]{\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/8909079075f6262651e9e526bc1c3fa1bcc22c01)
Otros ligandos para la coordinación octaédrica incluyen PPh 3 , PPh 2 Me y tiourea . [ 20 ]
Los complejos tetraédricos de níquel suelen ser de color azul brillante y presentan una intensidad cromática 20 veces mayor o superior a la de los complejos octaédricos. [ 20 ] Los ligandos pueden incluir una selección de aminas neutras , arsinas , óxidos de arsina , fosfinas u óxidos de fosfina y halógenos. [ 20 ]
Varios átomos de níquel pueden agruparse en un compuesto con otros elementos para producir complejos de clústeres de níquel. Un ejemplo donde los átomos de níquel forman una pirámide cuadrada es un clúster de hidruro de níquel complejizado con ligandos de trifenilfosfina y que une un átomo de hidrógeno en cada arista. Otro ejemplo tiene una forma plana cuadrada de Ni₄H₄ en su núcleo . [ 55 ]
El bis(dimetilglioximato) de níquel , un sólido rojo insoluble, es importante para el análisis gravimétrico .
Moléculas biológicas
El cofactor F430 contiene níquel en un derivado de tetrapirrol y se utiliza en la producción de metano. Algunas enzimas hidrogenasas contienen un clúster de níquel-hierro como sitio activo en el que el átomo de níquel se mantiene en su lugar mediante cisteína o selenocisteína . [ 56 ] Las ureasas vegetales contienen un clúster de níquel dimérico bis-μ-hidroxo. [ 57 ] La acetil-CoA sintasa CO-metilante contiene dos átomos de níquel activos, uno se mantiene en una coordinación plano-cuadrada mediante dos grupos cisteína y dos grupos amida, y el otro níquel se mantiene mediante tres átomos de azufre. Se utiliza para catalizar la reducción de monóxido de carbono a acetil-CoA . [ 58 ]
La superóxido dismutasa de níquel (o Ni-SOD) de Streptomyces contiene seis átomos de níquel. La unión del níquel se realiza mediante un "gancho de unión al níquel" que sigue el patrón de aminoácidos H₂N - His - Cys - XX-Pro - Cys -Gly-X-Tyr-resto de la proteína, donde las partes en negrita son ligandos para el átomo de níquel. [ 59 ]
Las proteínas transportadoras de níquel se encargan de mover los átomos de níquel dentro de la célula. En E. coli, se denominan Nik A, Nik B, Nik C, Nik D y Nik E. Para atravesar la membrana celular, se utiliza una proteína permeasa de níquel . En Alcaligenes eutrophus, el gen responsable de esta función es hox N. [ 60 ]
Compuestos organometálicos
Entre los compuestos organometálicos (u organoníquel ) de níquel más conocidos se incluyen el niqueloceno , el bis(ciclooctadieno)níquel(0) y el tetracarbonilo de níquel . [ 61 ]
El tetracarbonilo de níquel fue el primer compuesto organoníquel descubierto. Se descubrió que el monóxido de carbono corroía la válvula de una cámara de reacción de níquel. Posteriormente, se observó que el gas teñía de verde la llama de un mechero Bunsen y que, al calentar dicho gas, se condensaba un espejo de níquel. El proceso Mond se inspiró así para purificar el níquel. [ 62 ] La molécula de tetracarbonilo de níquel es tetraédrica, con una longitud de enlace níquel-carbono de 1,82 Å. [ 62 ] El tetracarbonilo de níquel comienza a descomponerse fácilmente por encima de 36° formando Ni(CO) 3 , Ni(CO) 2 , y Ni. [ 62 ] Ni(CO) y NiC aparecen en la espectrometría de masas del carbonilo de níquel. [ 62 ]
Existen varios aniones clúster de carbonilo de níquel formados por reducción a partir de carbonilo de níquel. Estos son [Ni 2 (CO) 5 ] 2− , rojo oscuro [Ni 3 (CO) 8 ] 2− , [Ni 4 (CO) 9 ] 2− , [Ni 5 (CO) 9 ] 2− , [Ni 6 (CO) 12 ] 2− . Se pueden cristalizar sales como Cd[Ni 4 (CO) 9 ] y Li 2 [Ni 3 (CO) 8 ]•5acetona. [ 63 ]
Los aniones carbonilo de clúster mixto como [Cr 2 Ni 3 (CO) 16 ] 2− , [Mo 2 Ni 3 (CO) 16 ] 2− y [W 2 Ni 3 (CO) 16 ] 2− [Mo<Ni 4 (CO) 14 ] 2− pueden formar sales con cationes voluminosos como el tetraetilamonio. El [NiCo 3 (CO) 11 ] − marrón cambia a [Ni 2 Co 4 (CO) 14 ] 2− rojo . [ 64 ]
Con oxígeno o aire, el explosivo Ni(CO) 3 O 2 puede formarse a partir de carbonilo de níquel. [ 65 ]
Sin embargo, otros ligandos pueden sustituir al monóxido de carbono en el carbonilo de níquel. Estos ligandos de base de Lewis incluyen trifenilfosfina, trifenoxifosfina, trimetoxifosfina, tributilfosfina, trietoxifosfina, trietilisonitrofosfina, trifenilarsina y trifenilestibina.
El níquel forma complejos planares de color azul oscuro con 1,2-diimino-3,5-ciclohexadieno o bisacetilbisanilina [(C 6 H 5 N-C(CH 3 )=) 2 ] 2 Ni. Otro compuesto bis planar de níquel se forma con fenilazotioformamida C 6 H 5 N=NC(S)NR 2 , y ditizona C 6 H 5 N=NC(S)NHNHC 6 H 5 . [ 66 ] El tetranitruro de tetrasulfuro cuando se reduce con carbonilo de níquel produce Ni[N 2 S 2 H] 2 también de color violeta oscuro. [ 66 ]
Se conoce un niquelabenceno en el que el níquel sustituye al carbono en el benceno. En el níquel, el plano de la molécula está curvado, pero la conexión al anillo tiene carácter aromático. [ 67 ] Se ha sintetizado un complejo de níquel hexavalente, Ni(BeCp) 6 , y también se ha calculado que la aromaticidad contribuye a su estabilidad. [ 68 ]
compuestos alcoxi
El terc -butóxido de níquel Ni[OC(CH₃ ) ₃ ] ₂ es de color violeta. Se forma en la reacción del peróxido de di- terc -butilo con carbonilo de níquel. [ 62 ]
El dimetóxido de níquel es de color verde. [ 69 ] También existen metóxidos de cloruro de níquel con fórmulas: NiClOMe, Ni 3 Cl 2 (OMe) 4 y Ni 3 Cl(OMe) 5 en los que el níquel y el oxígeno parecen formar un clúster de tipo cubano . [ 70 ]
Otros compuestos alcoxi conocidos para el níquel incluyen el dipropóxido de níquel, el diisopropóxido de níquel, el terc- amilóxido de níquel y el di- terc - hexanóxido de níquel. [ 71 ] Estos se pueden formar por cristalización de cloruro de níquel a partir del alcohol correspondiente, que forma un aducto. Este se calienta luego con una base. [ 72 ] Los compuestos alcoxi de níquel(II) son poliméricos y no volátiles. [ 73 ]
La catálisis de Ziegler utiliza níquel como catalizador. Además, emplea etóxido de dietilaluminio, fenilacetileno y trietilaluminio . Convierte etileno en 1-buteno y puede dimerizar propileno . El catalizador, al combinarse con fosfinas ópticamente activas, puede producir dímeros ópticamente activos. Un intermedio formado es el tris(etileno)níquel (CH₂ = CH₂ ) ₃Ni , en el que las moléculas de etileno se unen al átomo de níquel lateralmente. [ 74 ]
Los alcóxidos bimetálicos homolépticos tienen dos metales diferentes y el mismo grupo alcoxi. Incluyen Ni[(μ − OMe) 3 AlOMe] 2 , Ni[Al(OBu t ) 4 ] 2 (tetra- tert -butoxialuminato de níquel) y Ni[Al(OPr i ) 4 ] 2 . (tetra-isopropoxialuminato de níquel, un líquido rosa) [ 75 ] El hexaisoproxinoibato de potasio y el tantalato pueden reaccionar con cloruro de níquel para formar Ni[Nb(OPr i ) 6 ] 2 y Ni[Ta(OPr i ) 6 ] 2 . Ni[Zr 2 (OPr i ) 9 ] 2 Los alcóxidos bimetálicos son volátiles y pueden disolverse en disolventes orgánicos. [ 76 ] Existe uno trimetálico [Zr 2 (OPr i ) 9 ]Ni[Al(OPr i ) 4 ] . [ 77 ] NiGe(OBu t ) 8 ], NiSn(OBu t ) 8 ] y NiPb(OBu t ) 8 ] son tricíclicos. [Ni 2 (μ3 − OEt) 2 (μ − OEt) 8 Sb 4 (OEt) 6 ]
Los etóxidos bitmetálicos heterolépticos tienen más de una variedad de grupo alcoxi, por ejemplo Ni[(μ − OPr i )(μ − OBu t )Al(OBu t ) 2 ] 2 que es un sólido púrpura.
Los oxoalcóxidos contienen oxígeno adicional además del alcohol. Con níquel únicamente, no se conocen, pero con antimonio existe una molécula octanuclear [Ni 5 Sb 3 (μ4 − O) 2 (μ3 − OEt) 3 ( − OEt) 9 (OEt) 3 (EtOH) 4 ]. [ 78 ]
compuestos ariloxi
Existen muchos compuestos de níquel con la fórmula Ni(OAr)XL₂ y Ni ( OAr) ₂L₂ . L es un ligando con átomos de fósforo o nitrógeno. OAr es un grupo fenol u O⁻ unido a un anillo aromático. A menudo, una molécula adicional de fenol se une mediante enlaces de hidrógeno al oxígeno unido al níquel. [ 79 ]
moléculas con enlaces μ
Otros ejemplos incluyen el níquel ciclododecatrieno y el t -Ni(cdt) .
Anillos de azufre
El bis-ditiobenzoato de níquel puede formar una sal de sodio de color violeta. [ 62 ]
Dos moléculas de bisperfluorometil-1,2-ditieteno reaccionan con carbonilo de níquel para formar un compuesto de doble anillo con níquel unido a cuatro átomos de azufre. Este contiene cuatro grupos trifluorometilo y es de color púrpura oscuro. En lugar de estos, se puede sustituir por metilo o fenilo. Estos compuestos se pueden obtener mediante acetilenos sustituidos con azufre en el carbonilo de níquel o en el sulfuro de níquel. El bis-difenilditieno de níquel tiene una estructura planar [ 80 ].
Compuesto de clúster de calcógeno de níquel
En la reacción del carbonilo de níquel con sulfuros de dialquilo (RSR) se produce un compuesto hexamérico [Ni(SR) 2 ] 6. [ 80 ]
El níquel puede formar parte de un clúster de tipo cubano con hierro y calcógenos . Los átomos metálicos se disponen en forma de tetraedro, con el azufre o el selenio formando otro tetraedro que se combina para formar un cubo. Por ejemplo, el [NiFe₃S₄ ( PPh₃ ) ( SEt ) ₃ ] ²⁻ es un dianión que tiene una sal de tetraetilamonio. Clústeres iónicos similares son [NiFe₃Se₄ ( PPh₃ ) ( SEt ) ₃ ] ²⁻ y [NiFe₃Se₄ ( SEt) ₄ ] ³⁻ . [ 81 ] En el mundo natural , los clústeres de azufre metálico con forma de cubo pueden tener átomos de azufre que forman parte de la cisteína .
[Ni 4 Se 23 ] 4− tiene una estructura cúbica con Ni IV 4 Se 4 en su núcleo, y los átomos de níquel están unidos a través de las caras del cubo mediante cinco cadenas de Se 3 y una cadena de Se 4. Se forma como una sal de tetraetilamonio a partir de Li 2 Se, Se, NEt 4 Cl y dixantato de níquel en dimetilformamida como disolvente. Esta reacción también produce (NEt 4 ) 2 Ni(Se 4 ) 2 . [ 82 ]
Compuestos nitrosílicos
Cuando el carbonilo de níquel líquido se disuelve en cloruro de hidrógeno líquido, puede reaccionar con cloruro de nitrosilo para formar un dímero Ni(NOCl) ₂ . Este luego se descompone en Ni(NO)Cl₂ , que es polimérico. [ 62 ]
La reacción del carbonilo de níquel con óxido nítrico produce níquel mononitrosilo (NiNO ) de color azul. Con ciclohexano, también se produce Ni(NO₂)NO de color azul pálido, con óxido nitroso como subproducto. Con ciclopentadieno, también se produce π- C₅H₅NiNO . [ 62 ]
Véase también
- Categoría: Compuestos de níquel
- Complejo organometálico de níquel(IV)
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Fuentes
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- Nichols, David (1975). La química del hierro, el cobalto y el níquel . Oxford: Pergamon Press. ISBN 0080188737.
- Compuestos de níquel
- Compuestos químicos por elemento