Tài Liệu Học Tập
No Result
View All Result
  • Đề Thi
  • Lớp 12
    • Lịch Sử Lớp 12
    • Địa Lí Lớp 12
    • Ngữ Văn Lớp 12
    • GD KTPL Lớp 12
    • Toán Lớp 12
    • Tiếng Anh Lớp 12
    • Hóa Học Lớp 12
    • Sinh Học Lớp 12
    • Vật Lí Lớp 12
  • Lớp 11
    • Toán Lớp 11
    • Ngữ Văn Lớp 11
    • Tiếng Anh Lớp 11
    • Hóa Học Lớp 11
    • Sinh Học Lớp 11
    • Vật Lí Lớp 11
    • Lịch Sử Lớp 11
    • Địa Lí Lớp 11
    • GDCD Lớp 11
  • Lớp 10
    • Toán Lớp 10
    • Ngữ Văn Lớp 10
    • Tiếng Anh Lớp 10
    • Hóa Học Lớp 10
    • Sinh Học Lớp 10
    • Vật Lí Lớp 10
    • Lịch Sử Lớp 10
    • Địa Lí Lớp 10
    • GDKTPL Lớp 10
    • Công nghệ lớp 10
    • Tin Học Lớp 10
  • Lớp 9
    • Toán Lớp 9
    • Ngữ Văn Lớp 9
    • Tiếng Anh Lớp 9
    • Lịch sử và địa lý lớp 9
    • Khoa Học Tự Nhiên Lớp 9
    • GDCD Lớp 9
  • Lớp 8
    • Toán Lớp 8
    • Ngữ Văn Lớp 8
    • Tiếng Anh Lớp 8
    • Lịch sử và địa lý lớp 8
    • Khoa Học Tự Nhiên Lớp 8
    • GDCD 8
  • Lớp 7
    • Toán Lớp 7
    • Văn Lớp 7
    • Tiếng Anh Lớp 7
    • Lịch Sử Và Địa Lí Lớp 7
    • Khoa Học Tự Nhiên Lớp 7
  • Lớp 6
    • Toán Lớp 6
    • Văn Lớp 6
    • Tiếng Anh lớp 6
    • Lịch Sử và Địa Lí Lớp 6
    • Khoa Học Tự Nhiên lớp 6
  • Lớp 5
    • Toán lớp 5
    • Tiếng Việt Lớp 5
    • Tiếng Anh Lớp 5
    • Lịch Sử và Địa Lí Lớp 5
  • Lớp 4
    • Toán lớp 4
    • Tiếng Việt Lớp 4
    • Tiếng Anh Lớp 4
    • Lịch Sử và Địa Lí Lớp 4
  • Lớp 3
    • Toán lớp 3
    • Tiếng Anh Lớp 3
    • Tiếng Việt Lớp 3
  • Mẹo Hay
  • Tin tức
  • Liên Hệ
Tài Liệu Học Tập
No Result
View All Result
Home chính tả

Iron pentacarbonyl

by Tranducdoan
12/02/2026
in chính tả
0
Đánh giá bài viết

Iron pentacarbonyl

Iron carbonyl
Iron carbonyl
Iron carbonyl sample

Names IUPAC name Other names Identifiers ChEBI ChemSpider ECHA InfoCard 100.033.323 RTECS number UNII UN number 1994 Properties Fe(CO)5 Molar mass 195.90 g/mol Appearance straw-yellow to brilliant orange liquid Odor musty Density 1.453 g/cm3 Melting point −21.0 °C (−5.8 °F; 252.2 K) Boiling point 103 °C (217 °F; 376 K) Insoluble Solubility Soluble in organic solvents slightly soluble in alcohol insoluble in ammonia Vapor pressure 40 mmHg (30.6 °C)[1] 1.5196 (20 °C) Structure D3h trigonal bipyramidal trigonal bipyramidal 0 D Hazards Occupational safety and health (OHS/OSH): Very toxic, highly flammable GHS labelling: NFPA 704 (fire diamond) Flash point −15 °C (5 °F; 258 K) 49 °C (120 °F; 322 K) Explosive limits 3.7-12.5% Lethal dose or concentration (LD, LC): 25 mg/kg (rat, oral) NIOSH (US health exposure limits): none[1] TWA 0.1 ppm (0.23 mg/m3) ST 0.2 ppm (0.45 mg/m3)[1] 0.4 ppm[1] Safety data sheet (SDS) ICSC 0168 Related compounds

Iron pentacarbonyl, also known as iron carbonyl, is the compound with formula Fe(CO)5. Under standard conditions Fe(CO)5 is a free-flowing, straw-colored liquid with a pungent odour. Older samples appear darker. This compound is a common precursor to diverse iron compounds, including many that are useful in small scale organic synthesis.[2]

Iron pentacarbonyl is a homoleptic metal carbonyl, where carbon monoxide is the only ligand complexed with a metal. Other examples include octahedral chromium hexacarbonyl (Cr(CO)6) and tetrahedral nickel carbonyl (Ni(CO)4). Most metal carbonyls have 18 valence electrons, and Fe(CO)5 fits this pattern with 8 valence electrons on Fe and five pairs of electrons provided by the CO ligands. Reflecting its symmetrical structure and charge neutrality, Fe(CO)5 is volatile; it is one of the most frequently encountered liquid metal complexes. Fe(CO)5 adopts a trigonal bipyramidal structure with the Fe atom surrounded by five CO ligands: three in equatorial positions and two axially bound. The Fe-C-O linkages are each linear.

Fe(CO)5 exhibits a relatively low rate of interchange between the axial and equatorial CO groups via the Berry mechanism.[3] It is characterized by two intense νCO bands in the IR spectrum at 2034 and 2014 cm−1 (gas phase).[4]

Fe(CO)5 is produced by the reaction of fine iron particles with carbon monoxide. The compound was described in a journal by Mond and Langer in 1891 as “a somewhat viscous liquid of a pale-yellow colour.”[5] Samples were prepared by treatment of finely divided, oxide-free iron powder with carbon monoxide at room temperature.

Industrial synthesis of the compound requires relatively high temperatures and pressures (e.g. 175 atm at 150 °C)[6] as well as specialized, chemically resistant equipment (e.g. composed of copper-silver alloys). Preparation of the compound at the laboratory scale avoids these complications by using an iodide intermediate:[6]

  1. FeI2 + 4 CO → Fe(CO)4I2
  2. 5 Fe(CO)4I2 + 10 Cu → 10 CuI + 4 Fe(CO)5 + Fe

The industrial production of this compound is somewhat similar to the Mond process in that the metal is treated with carbon monoxide to give a volatile gas. In the case of iron pentacarbonyl, the reaction is more sluggish. It is necessary to use iron sponge as the starting material, and harsher reaction conditions of 5-30 MPa of carbon monoxide and 150-200 °C. Similar to the Mond process, sulfur acts as a catalyst. The crude iron pentacarbonyl is purified by distillation. Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry reports that there are only three plants manufacturing pentacarbonyliron; BASF in Germany and American Carbonyl in Alabama have capacities of 9000 and 1500-2000 tonnes/year respectively.[7]

Most iron pentacarbonyl produced is decomposed on site to give pure carbonyl iron in analogy to carbonyl nickel. Some iron pentacarbonyl is burned to give pure iron oxide. Other uses of pentacarbonyliron are small in comparison.[7]

Many compounds are derived from Fe(CO)5 by substitution of CO by Lewis bases, L, to give derivatives Fe(CO)5−xLx. Illustrative is the synthesis of the bis(triphenylphosphine)iron tricarbonyl complex (Fe(CO)3(P(C6H5)3)2).[8] Common Lewis bases include isocyanides, tertiary phosphines and arsines, and alkenes. Usually these ligands displace only one or two CO ligands, but certain acceptor ligands such as PF3 and isocyanides can proceed to tetra- and pentasubstitution.

These reactions are often induced with a catalyst or light.[9] In addition to the photochemical route, substitution can also induced by NaOH or NaBH4. The catalyst attacks a CO ligand, which labilizes another CO ligand toward substitution. The electrophilicity of Fe(CO)4L is less than that of Fe(CO)5, so the nucleophilic catalyst, disengages and attacks another molecule of Fe(CO)5.

Irradiation of Fe(CO)5 with UV produces Fe(CO)4, which captures a variety of ligands to give adducts.[10] Specifically, excitation of the metal-to-CO charge-transfer band induces CO photolysis, generating singlet and triplet coordinatively-unsaturated Fe(CO)4 with high quantum yield. Prolonged irradiation in gas phase may proceed to further CO detach until atomic Fe formation. [11] In the absence of trapping substrates, Fe2(CO)9 is produced.[10]

Most metal carbonyls can be halogenated. Thus, treatment of Fe(CO)5 with iodine gives iron tetracarbonyl diiodide:

Fe(CO)5 + I2 → Fe(CO)4I2 + CO

Reduction of Fe(CO)5 with Na gives Na2Fe(CO)4, “tetracarbonylferrate” also called Collman’s reagent. The dianion is isoelectronic with Ni(CO)4 but highly nucleophilic.[12]

Fe(CO)5 is not readily protonated, but it is attacked by hydroxide. Treatment of Fe(CO)5 with aqueous base produces [HFe(CO)4]−, via the metallacarboxylate intermediate. The oxidation of this monoanion gives triiron dodecacarbonyl, Fe3(CO)12. Acidification of solutions of [HFe(CO)4]− gives iron tetracarbonyl dihydride, H2Fe(CO)4.

Likewise, Fe(CO)5 reacts with HgSO4 to give the polymer [HgFe(CO)4]n.[13]

Dienes react with Fe(CO)5 to give (diene)Fe(CO)3, wherein two CO ligands have been replaced by two olefins. Many dienes undergo this reaction, e.g. norbornadiene and 1,3-butadiene. One of the more historically significant derivatives is cyclobutadieneiron tricarbonyl (C4H4)Fe(CO)3, where C4H4 is the otherwise unstable cyclobutadiene.[14]

Fe(CO)5 reacts in dicyclopentadiene to form [Fe(C5H5)(CO)2]2, cyclopentadienyliron dicarbonyl dimer. This compound, called “Fp dimer” can be considered a hybrid of ferrocene and Fe(CO)5, although in terms of its reactivity, it resembles neither.

In Europe, iron pentacarbonyl was once used as an anti-knock agent in petrol in place of tetraethyllead; it was produced by IG Farben and commercially marketed under the trade names, “Motolin” and “Monopolin”.[15] Two more modern alternative fuel additives are ferrocene and methylcyclopentadienyl manganese tricarbonyl. Fe(CO)5 is used in the production of “carbonyl iron”, a finely divided form of Fe, a material used in magnetic cores of high-frequency coils for radios and televisions and for manufacture of the active ingredients of some radar absorbent materials (e.g. iron ball paint). It is famous as a chemical precursor for the synthesis of various iron-based nanoparticles.

Iron pentacarbonyl has been found to be a strong flame speed inhibitor in oxygen based flames.[16] A few hundred ppm of iron pentacarbonyl are known to reduce the flame speed of stoichiometric methane-air flame by almost 50%. However due to its toxic nature it has not been used widely as a flame retardant.

Fe(CO)5 is toxic, which is of concern because of its volatility (vapour pressure: 21 millimetres of mercury (2.8 kPa) at 20 °C). If inhaled, iron pentacarbonyl may cause lung irritation, toxic pneumonitis, or pulmonary edema. Like other metal carbonyls, Fe(CO)5 is flammable. It is, however, considerably less toxic than nickel tetracarbonyl.

The National Institute for Occupational Safety and Health has set a recommended exposure limit for iron pentacarbonyl at 0.1 ppm (0.23 mg/m3) over an eight-hour time-weighted average, and a short-term exposure limit at 0.2 ppm (0.45 mg/m3).[17]

Previous Post

Bài 4: K-means Clustering

Next Post

Looking back – Unit 3 – Tiếng Anh 9 Global Success (Trang 36)

Tranducdoan

Tranducdoan

Trần Đức Đoàn sinh năm 1999, anh chàng đẹp trai đến từ Thái Bình. Hiện đang theo học và làm việc tại trường cao đẳng FPT Polytechnic

Related Posts

Lục quân Hoa Kỳ

by Tranducdoan
13/02/2026
0
0

Lục quân Hoa Kỳ Con dấu Lục quân Hoa Kỳ Logo của Lục quân Hoa Kỳ Hoạt động 14 tháng...

Hướng dẫn làm kem trứng muối thơm ngon, béo ngậy tại nhà

by Tranducdoan
13/02/2026
0
0

Các bước cơ bản để làm kem trứng muối Bước 1: Chuẩn bị lòng đỏ trứng và đường: Đầu tiên,...

Đội vợ lên đầu, trường sinh bất lão

by Tranducdoan
13/02/2026
0
0

Dù là việc nước sôi lửa bỏng, vợ cũng sẵn sàng lao vào, khó khăn đến mấy cũng không quản...

C4H6 có bao nhiêu đồng phân mạch hở

by Tranducdoan
13/02/2026
0
0

C4H6 có bao nhiêu đồng phân mạch hở được VnDoc biên soạn hướng dẫn bạn đọc trả lời câu hỏi...

Load More
Next Post

Looking back - Unit 3 - Tiếng Anh 9 Global Success (Trang 36)

Xoilac TV trực tiếp bóng đá đọc sách online Socolive trực tiếp Ca Khia TV trực tiếp XoilacTV go 88 sàn forex uy tín 789bet sumclub
Tài Liệu Học Tập

Copyright © 2022 Tài Liệu Học Tập.

Chuyên Mục

  • Đề Thi
  • Lớp 12
  • Lớp 11
  • Lớp 10
  • Lớp 9
  • Lớp 8
  • Lớp 7
  • Lớp 6
  • Lớp 5
  • Lớp 4
  • Lớp 3
  • Mẹo Hay
  • Tin tức
  • Liên Hệ

Tham Gia Group Tài Liệu Học Tập

No Result
View All Result
  • Đề Thi
  • Lớp 12
    • Lịch Sử Lớp 12
    • Địa Lí Lớp 12
    • Ngữ Văn Lớp 12
    • GD KTPL Lớp 12
    • Toán Lớp 12
    • Tiếng Anh Lớp 12
    • Hóa Học Lớp 12
    • Sinh Học Lớp 12
    • Vật Lí Lớp 12
  • Lớp 11
    • Toán Lớp 11
    • Ngữ Văn Lớp 11
    • Tiếng Anh Lớp 11
    • Hóa Học Lớp 11
    • Sinh Học Lớp 11
    • Vật Lí Lớp 11
    • Lịch Sử Lớp 11
    • Địa Lí Lớp 11
    • GDCD Lớp 11
  • Lớp 10
    • Toán Lớp 10
    • Ngữ Văn Lớp 10
    • Tiếng Anh Lớp 10
    • Hóa Học Lớp 10
    • Sinh Học Lớp 10
    • Vật Lí Lớp 10
    • Lịch Sử Lớp 10
    • Địa Lí Lớp 10
    • GDKTPL Lớp 10
    • Công nghệ lớp 10
    • Tin Học Lớp 10
  • Lớp 9
    • Toán Lớp 9
    • Ngữ Văn Lớp 9
    • Tiếng Anh Lớp 9
    • Lịch sử và địa lý lớp 9
    • Khoa Học Tự Nhiên Lớp 9
    • GDCD Lớp 9
  • Lớp 8
    • Toán Lớp 8
    • Ngữ Văn Lớp 8
    • Tiếng Anh Lớp 8
    • Lịch sử và địa lý lớp 8
    • Khoa Học Tự Nhiên Lớp 8
    • GDCD 8
  • Lớp 7
    • Toán Lớp 7
    • Văn Lớp 7
    • Tiếng Anh Lớp 7
    • Lịch Sử Và Địa Lí Lớp 7
    • Khoa Học Tự Nhiên Lớp 7
  • Lớp 6
    • Toán Lớp 6
    • Văn Lớp 6
    • Tiếng Anh lớp 6
    • Lịch Sử và Địa Lí Lớp 6
    • Khoa Học Tự Nhiên lớp 6
  • Lớp 5
    • Toán lớp 5
    • Tiếng Việt Lớp 5
    • Tiếng Anh Lớp 5
    • Lịch Sử và Địa Lí Lớp 5
  • Lớp 4
    • Toán lớp 4
    • Tiếng Việt Lớp 4
    • Tiếng Anh Lớp 4
    • Lịch Sử và Địa Lí Lớp 4
  • Lớp 3
    • Toán lớp 3
    • Tiếng Anh Lớp 3
    • Tiếng Việt Lớp 3
  • Mẹo Hay
  • Tin tức
  • Liên Hệ

Copyright © 2022 Tài Liệu Học Tập.