Carbonylkomplexe in der Technik

Gewinnung von hochreinem Nickel
Nickel gewinnt man in teils recht komplizierten Arbeitsschritten aus Nickelerz oder nickelhaltigem Magnetkies. Dabei entsteht in einem Zwischenschritt der aus Kupfer- und Nickelsulfid bestehende Feinstein. Aus diesem Feinstein kann man durch Röstverfahren Nickeloxid gewinnen, das durch Kohlenstoff zu metallischem Nickel (Rohnickel) reduziert wird.
Will man aber ein noch reineres Nickel (99,90-99,99 %) erhalten, wendet man das Mond-Verfahren an.
Dieses Verfahren beruht auf die Bildung und Zersetzung des Tetracarbonylnickel-Komplexes.

Ni + 4 CO [Ni(CO)4]      DE = 162 kJ

Dabei wird der zuvor geröstete Feinstein bei etwa 400 °C mit Wassergas reduziert und anschließend bei 80 °C mit Kohlenstoffmonoxid überströmt. Dadurch entsteht der Tetracarbonylkomplex. Das Zentralteilchen ist ein ungeladenes Nickelatom, auch seine Liganden sind ungeladen. Der Komplex ist bemerkenswerterweise gasförmig.
Der Komplex wird daraufhin in auf 180 °C angeheizte Zersetzungskammern geleitet, die mit kleinen Nickelkügelchen (Durchmesser ca. 2-5 mm) gefüllt sind. An diesen zersetzt sich das Tetracarbonylnickel wieder. Das Reinstnickel setzt sich nun auf den Kugeln ab, wohingegen das freiwerdende CO wieder in den Prozess zurückkehrt.

Katalysator bei organischen Synthesen
Carbonylkomplexe finden auch vielfach Verwendung bei der Katalyse von organischen Synthesen.
Ein Beispiel hierfür ist die Oxosynthese. Hierbei werden unter hohem Druck und hoher Temperatur Wasserstoff und Kohlenmonoxid an Alkene addiert und somit Aldehyde produziert. Aus Ethen entsteht so Propanal.

CH2=CH2 + H2 + CO CH3-CH2-CH=O

Diese Reaktion lässt sich durch den Tetracarbonylhydridocobalt(I)-Komplex [CoH(CO)4] katalysieren.

Die Oxidationszahl von Cobalt ist in diesem Komplex +I, die des Wasserstoffs -I. Es handelt sich also um ein Hydrid-Ion, der Ligand heißt deshalb hydrido.


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Letzte Überarbeitung: 23. September 2014, Dagmar Wiechoczek