Ni(CO)4 + Br2 = NiBr2 + 4CO.

Кислород или воздух окисляют карбонил никеля до NiO и CO2:

2Ni(CO)4 + 5O2 = 2NiO + 8CO2.

Реакция сопровождается воспламенением. Смесь паров Ni(CO)4 с воздухом взрывчата.

Концентрированная серная кислота бурно (со взрывом) реагирует с карбонилом:

Ni(CO)4 + 2H2SO4(конц.) = NiSO4 + SO2 + 4CO2 + 2H2O.

Сильные окислители, например, азотная кислота, царская водка или газообразный хлор превращают Ni(CO)4 в соли никеля(ІІ):

Ni(CO)4 + 12HNO3(конц.) = Ni(NO3)2 + 10NO2 + 4CO2 + 6H2O.

При действии PF3, PCl3, или PBr3 на карбонил никеля образуются соответственно Ni(PF3)4, Ni(PCl3)4 или Ni(PBr3)4

Тетракарбонил никеля при взаимодействии с различными органическими соединениями образует металлоорганические производные никеля, например: [H2Ni(CO)3]2, Ni(С5Н5)2, C5H5NiNO, Ni(CO)2[P(C6H5)3]2 .

Карбонил никеля при температуре 180-200о разлагается на свободный металл и оксид углерода(ІІ):

Ni(CO)4 =t Ni + 4CO.

Эта реакция нашла применение в промышленности при производстве чистого никеля. В результате получается металл, не требующий какой-либо другой очистки. Таким способом отделяют черновой никель от примесей других металлов, в особенности при разделении меди и никеля.

Ni(CO)4 также служит для никелирования стекол и для приготовления коллоидных растворов никеля путём растворения в толуоле и последующим нагреванием.

2.2 Применение карбонила никеля в промышленности

Ni(CO)4 применим в так называемом процессе Монда для отделения никеля от меди из конвекторного пека. Никелевомедный пек, измельченный и промытый горячей водой (с целью удаления солей натрия), превращается в оксиды прокаливанием при 800о. Если над сплавом, полученным восстановлением оксидов меди и никеля водяным газом (56% Н2 и 25% СО) при 350 – 400оС пропускать оксид углерода (ІІ), нагретый до 50 – 60оС, при атмосферном давлении, образуется тетракарбонил никеля Ni(CO)4. Его отгоняют, и при 180 – 200оС разлагают на металлический никель и оксид углерода (ІІ) . Последний снова вводится в процесс. Никель, полученный по процессу Монда, содержит 99,8% Ni, очень небольшие количества железа и углерода, следы серы и кремния; медь и кобальт отсутствуют. Процесс Монда применим при давлении 200 ат. когда образующийся в жидком состоянии Ni(CO)4 отделяют от Fe(CO)5 дробной перегонкой.

2.3 Получение тетракарбонила никеля в лаборатории

В лабораторных условиях наиболее целесообразно получать карбонил никеля из металлического никеля и оксида углерода (ІІ) при атмосферном давлении и комнатой температуре. Однако никель должен быть в очень активном состоянии. Эта активность значительно повышается в присутствии очень небольшого количества ртути в качестве катализатора. Следы кислорода заметно подавляют активность, но небольшое количество сероводорода нарушает влияние кислорода. Для описываемого метода приготовления тетракабонила никеля сероводород не требуется.

Прибор для приготовления и хранения состоит из стеклянной трубки (Б), которая суживается с одного края и переходит в тонкую длинную трубочку (А). К концу трубочки припаян стеклянный приемник (Д) с трубкой (Г) для отвода газов и выливания Ni(CO)4 из приёмника. Другой, толстый конец трубки Б закрывают резиновой пробкой (В), в которую вставлен тройник для впуска водорода и окиси углерода. Трубку А помещают в печь поворотного типа.

Активный никель приготовляют из формиата никеля. Для этого формиат никеля смешивают с небольшим количеством оксида ртути (1% от веса формиата), и помещают в трубку Б. В трубочку А вставляют пробку из стеклянной ваты, служащей в качестве фильтра. Источники водорода и окиси углерода присоединяют к реакционной трубке посредством толстостенных резиновых шлангов достаточной длинны, необходимой для перемещения прибора. К концу стеклянной трубки Г присоединяют резиновую трубку, ведущую через ртутный клапан к стеклянному капилляру, вставленному в нижнюю часть лабораторной горелки. Горелка должна находиться в вытяжном шкафу. Пламя вызывает разрушение ядовитого карбонила никеля, сопровождающееся появлением ярко-серой окраски, являющейся чрезвычайно чувствительным индикатором этого вещества.

После пропускания через газопроводные трубки соответствующих газов в систему равномерный ток водорода и температуру печи повышают до 190 – 200оС. чем медленнее протекает восстановление никеля, тем более активным он становится. Водород не является необходимым для восстановления формиата никеля, но служит для удаления паров воды. Температура обогрева ни в коем случае не должна превышать 2000С.

После охлаждения трубки до комнатной температуры её помещают в вытяжной шкаф в вертикальном положении так, чтобы газ поступал сверху. Приемник Д погружают в охладительную смесь из твёрдой углекислоты и спирта в сосуде Дьюара и дают свободно поступать оксиду углерода (ІІ). При этом необходимо наличие клапана для предотвращения засасывания воздуха в прибор через отводную трубку. После удаления водорода отводную трубку почти совсем или полностью закрывают, и угарному газу дают поступать с такой скоростью, с какой он может вступать в реакцию. Жидкий тетракарбонил никеля, как и его пары, будет поступать в приемник и замерзать, образуя белое твёрдое вещество.

После того как весь Ni(CO)4 перейдёт в приемник, отводную трубку можно закрыть и твёрдому веществу в приемнике дать расплавиться; жидкость оставляем в атмосфере оксида углерода (ІІ) до переливания её в ампулу. Карбонил никеля следует хранить в запаянных ампулах. Удобно применять следующий способ наполнения. Тетракарбонил никеля в приемнике Д замораживают. С трубки Г снимают резиновую трубку и при медленном токе окиси углерода присоединяют переходник с краном. До переходника припаивают ампулу для перелива. Ампулу переворачивают вверх и дают окиси углерода медленно проходить через кран, пока из ампулы не будет удалён воздух. Ni(CO)4 настолько подвижен, что его можно переливать из приемника в ампулу через капилляр. Ампулу следует наполнять не более чем на две трети. Жидкость в обеих емкостях замораживают, спускают давление через кран и запаивают капилляр. К крану можно припаивать другие ампулы и таким же образом собирать несколько порций препарата.

3. Техника безопасности

Тетракарбонил никеля представляет собой сильнотоксичную высоколетчую жидкость, которая очень легко испаряется. При роботе с данным соединением следует чрезвычайно тщательно следить за тем, чтобы отсутствовала возможность утечки паров карбонила никеля из аппаратуры в помещение. Запах Ni(CO)4 не является достаточно характерным, чтобы сигнализировать об опасности. При вдыхании паров карбонила угарній газ соединяется с гемоглобином, что приводит к удушью; коллоидальный никель разносится кровью в различные органы тела, и вызванное физиологическое действие является неустранимым. Так, заражение карбонилом никеля может привести к острому инфаркту миокарда (снижение на раннем этапе с последующим резким повышением), острому инсульту, заболеваниям почек и печени. Продолжительное вдыхание карбонила никеля ведет к злокачественным опухолям легких и пазух носа. Также следует помнить, что при соприкосновении Ni(CO)4 с концентрированной серной кислотой происходит взрыв. Также взрывчата смесь паров карбонила с воздухом.