Hexacarbonilo de wolframio

De Wikipedia, la enciclopedia libre
Saltar a: navegación, búsqueda
Commons-emblem-notice.svg
 
Hexacarbonilo de wolframio
Wcarbonyl.JPG
Muestra de hexacarbonilo de wolframio
Tungsten hexacarbonyl.svg
Fórmula estructural
Nombre (IUPAC) sistemático
Hexacarbonyltungsten
General
Fórmula estructural W(CO)6
Fórmula molecular WC6O6
Identificadores
Número CAS 14040-11-0[1]
Propiedades físicas
Densidad 2650 kg/m3; 2.65 g/cm3
Masa molar 351.901 g/mol
Punto de fusión 170 °C (443 K)
Propiedades químicas
Solubilidad en agua insoluble
Valores en el SI y en condiciones estándar
(25 °C y 1 atm), salvo que se indique lo contrario.

El hexacarbonilo de wolframio es un compuesto químico inorgánico de fórmula W(CO)6. Este complejo dio lugar al primer ejemplo de un complejo de dihidrógeno.[2] Este compuesto es un sólido incoloro, al igual que su análogos de cromo o molibdeno, es volátil, estable en el aire, derivado del wolframio en su estado de oxidación cero.

Se encuentra trazas de hexacarbonilo de wolframio en las emanaciones gaseosas de los lodos de depuradora.[3]

Síntesis[editar]

El W(CO)6 se prepara mediante la reducción del hexacloruro de wolframio con monóxido de carbono bajo presión.

\mathrm{WCl_6\ +\ 6\ CO\ +\ 2\ Al(C_2H_5)_3\ \xrightarrow \ W(CO)_6\ +\ 2\ AlCl_3\ +\ 3\ C_4H_{10}}

También se puede reducir directamente el wolframio metálico con monóxido de carbono a una presión de 200 atm y calor:

\mathsf{W + 6CO \ \xrightarrow{200-300^oC, p, Fe}\ W(CO)_6 }

La redución de cloruro de wolframio (III) y aluminio en una atmósfera de monóxido de carbono :

\mathsf{WCl_3 + 6CO + Al \ \xrightarrow{200^oC, p}\ W(CO)_6\downarrow +  AlCl_3 }

Sería raro para preparar este compuesto de bajo costo en el laboratorio debido a que el aparato es caro y el compuesto se puede comprar barato.

Propiedades y estructura[editar]

El compuesto es relativamente estable al aire. Es poco soluble en disolventes orgánicos no polares.

El W(CO)6 adopta una geometría octaédrica (Oh). Consta de seis grupos −C≡O en forma de varilla que irradian desde el átomo central de wolframio con momento dipolar 0 D. La distancia del enlace WC es 207 pm.[4] Cumple la regla de los 18 electrones.

Reactividad[editar]

Todas las reacciones de W(CO)6 comenzará con el desplazamiento de algunos ligandos −C≡O. El W(CO)6 se comporta de manera similar a la Mo(CO)6, pero tiende a formar compuestos que son cinéticamente más estables.

Un derivado es un complejo de dihidrógeno W(CO)3[P(C6H11)3]2(H2)) descubierto en 1982 por Kubas.[2]

Tres de estos −C≡O se puede desplazar por acetonitrilo.[5]

Se descompone cuando se calienta:

\mathsf{W(CO)_6 \ \xrightarrow{375^oC}\ W + 6CO }
\mathsf{W(CO)_6 \ \xrightarrow{1030^oC}\ WC + 4CO + CO_2 }

Se oxida con ácido nítrico concentrado:

\mathsf{W(CO)_6 + 18HNO_3 \ \xrightarrow{}\ WO_3 + 18NO_2\uparrow + 6CO_2\uparrow + 9H_2O }

Oxidado por el oxígeno del aire con vapores de etanol en ebullición:

\mathsf{W(CO)_6 + 3O_2 \ \xrightarrow{80^oC}\ W\downarrow +  6CO_2\uparrow }

Reacciona con álcalis, en presencia de oxígeno:

\mathsf{2W(CO)_6 + 24NaOH + 9O_2 \ \xrightarrow{400-500^oC}\ 2Na_2WO_4 + 12Na_2CO_3 + 14H_2O }

Usos[editar]

El hexacarbonilo de wolframio se emplea para la desulfuración de compuestos orgánicos de azufre y como precursores de catalizadores para la metátesis de alquenos.

El hexacarbonilo de wolframio se emplea como precursor en la técnica de deposición inducida por haz de electrones. Debido a que se evapora fácilmente, y se descompone fácilmente por el haz de electrones. Proporciona una fuente conveniente de átomos de wolframio.[6]

Seguridad y manipulación[editar]

Como todos los carbonilos metálicos, W(CO)6 es una peligrosa fuente de metal volátil, así como de CO

Referencias[editar]

  1. Número CAS
  2. a b Kubas, G. J., Metal Dihydrogen and σ-Bond Complexes, Kluwer Academic/Plenum Publishers: New York, 2001.
  3. J. Feldmann: Determination of Ni(CO)4, Fe(CO)5, Mo(CO)6, and W(CO)6 in sewage gas by using cryotrapping gas chromatography inductively coupled plasma mass spectrometry, in: J. Environ. Monit., 1999, 1, S. 33–37, doi 10.1039/a807277i.
  4. Christoph Elschenbroich: Organometallchemie, 6. Auflage, Teubner, Wiesbaden 2008, ISBN 978-3-8351-0167-8, S. 330.
  5. Kubas, G. J. and van der Sluys, L. S., "TricarbonylTris(nitrile) Complexes of Cr, Mo, and W", Inorganic Syntheses, 1990, 28, 29–33, doi 10.1002/9780470132593.ch6.
  6. «Focused, Nanoscale Electron-Beam-Induced Deposition and Etching». Critical Reviews of Solid State and Materials Sciences 31 (3):  p. 55. 2006. doi:10.1080/10408430600930438.