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El cloruro de níquel (II) (o simplemente cloruro de níquel ), es el compuesto químico NiCl 2 . La sal anhidra es amarilla, pero el hidratado NiCl 2 · 6H 2 O más familiar es verde. El cloruro de níquel (II), en diversas formas, es la fuente más importante de níquel para la síntesis química. Los cloruros de níquel son delicuescentes y absorben la humedad del aire para formar una solución. Se ha demostrado que las sales de níquel son cancerígenas para los pulmones y las fosas nasales en casos de exposición prolongada por inhalación. [4]

Producción y síntesis [ editar ]

La producción a mayor escala de cloruro de níquel implica la extracción con ácido clorhídrico de la mata de níquel y los residuos obtenidos del tostado y refinado de minerales que contienen níquel.

El cloruro de níquel no se suele preparar en el laboratorio porque es económico y tiene una larga vida útil. Al calentar el hexahidrato en el intervalo de 66-133 ° C se obtiene el dihidrato amarillento, NiCl 2 · 2H 2 O. [5] Los hidratos se convierten en la forma anhidra al calentarlos en cloruro de tionilo o calentarlos bajo una corriente de gas HCl. Simplemente calentando los hidratos no se obtiene el dicloruro anhidro.

La deshidratación va acompañada de un cambio de color de verde a amarillo. [6]

En caso de que se necesite un compuesto puro sin presencia de cobalto, se puede obtener cloruro de níquel calentando cuidadosamente el cloruro de hexaaminoníquel : [7]

Estructura del NiCl 2 y sus hidratos [ editar ]

NiCl 2 adopta la estructura CdCl 2 . [8] En este motivo, cada centro de Ni 2+ está coordinado con seis centros de Cl - y cada cloruro está unido a tres centros de Ni (II). En NiCl 2, los enlaces Ni-Cl tienen "carácter iónico". El NiBr 2 amarillo y el NiI 2 negro adoptan estructuras similares, pero con un empaque diferente de los haluros, adoptando el motivo CdI 2 .

Por el contrario, NiCl 2 · 6H 2 O consta de trans - [NiCl 2 (H 2 O) 4 ] moléculas separadas unidas más débilmente a moléculas de agua adyacentes. Solo cuatro de las seis moléculas de agua de la fórmula están unidas al níquel y las dos restantes son agua de cristalización . [8] El hexahidrato de cloruro de cobalto (II) tiene una estructura similar. El hexahidrato se encuentra en la naturaleza como el mineral muy raro níquelbischofita.

El dihidrato NiCl 2 · 2H 2 O adopta una estructura intermedia entre las formas hexahidratada y anhidra. Consiste en cadenas infinitas de NiCl 2 , donde ambos centros de cloruro son ligandos puente . Los sitios trans en los centros octaédricos ocupados por ligandos aquo . [9] También se conoce un NiCl 2 · 4H 2 O tetrahidrato .

Reacciones [ editar ]

Las soluciones de cloruro de níquel (II) son ácidas, con un pH de alrededor de 4 debido a la hidrólisis del ión Ni 2+ .

Complejos de coordinación [ editar ]

Color de varios complejos de Ni (II) en solución acuosa. De izquierda a derecha, [Ni (NH 3 ) 6 ] 2+ , [Ni ( en ) 3 ] 2+ , [NiCl 4 ] 2− , [Ni (H 2 O) 6 ] 2+

La mayoría de las reacciones atribuidas al "cloruro de níquel" involucran al hexahidrato, aunque las reacciones especializadas requieren la forma anhidra.

Las reacciones a partir de NiCl 2 · 6H 2 O se puede utilizar para formar una variedad de níquel de coordinación complejos porque los H 2 O ligandos se desplazan rápidamente por amoníaco , aminas , tioéteres , tiolatos , y organo fosfinas . En algunos derivados, el cloruro permanece dentro de la esfera de coordinación , mientras que el cloruro se desplaza con ligandos muy básicos. Los complejos ilustrativos incluyen:

Cristales de cloruro de níquel de hexamina

Algunos complejos de cloruro de níquel existen como una mezcla de equilibrio de dos geometrías; estos ejemplos son algunas de las ilustraciones más dramáticas de isomería estructural para un número de coordinación dado . Por ejemplo, NiCl 2 (PPh 3 ) 2 , que contiene Ni (II) de cuatro coordenadas, existe en solución como una mezcla de los isómeros diamagnéticos cuadrados planos y tetraédricos paramagnéticos. Los complejos planos cuadrados de níquel a menudo pueden formar aductos de cinco coordenadas.

NiCl 2 es el precursor de los complejos de acetilacetonato Ni (acac) 2 (H 2 O) 2 y el (Ni (acac) 2 ) 3 soluble en benceno , que es un precursor del Ni (1,5-ciclooctadieno) 2 , un importante reactivo en química organoníquel.

En presencia de captadores de agua, el cloruro de níquel (II) hidratado reacciona con el dimetoxietano (dme) para formar el complejo molecular NiCl 2 (dme) 2 . [5] Los ligandos dme de este complejo son lábiles. Por ejemplo, este complejo reacciona con ciclopentadienuro de sodio para dar el compuesto sándwich de niloceno .

El complejo de cloruro de níquel y hexamina es soluble cuando el complejo de cobalto respectivo no lo es, lo que permite una fácil separación de estos metales estrechamente relacionados en condiciones de laboratorio.

Aplicaciones en síntesis orgánica [ editar ]

En ocasiones, el NiCl 2 y su hidrato son útiles en la síntesis orgánica . [12]

  • Como ácido de Lewis suave, p. Ej. Para la isomerización regioselectiva de dienoles:
  • En combinación con CrCl 2 para el acoplamiento de un aldehído y un yoduro vinílico para dar alcoholes alílicos.
  • Para reducciones selectivas en presencia de LiAlH 4 , p. Ej. Para la conversión de alquenos en alcanos.
  • Como precursor de Brown 's catalizador boruro de níquel P-1 y P-2 a través de la reacción con NaBH 4 .
  • Como precursor del Ni finamente dividido por reducción con Zn, para la reducción de aldehídos, alquenos y compuestos nitro aromáticos. Este reactivo también promueve reacciones de homoacoplamiento, es decir, 2RX → RR donde R = arilo, vinilo.
  • Como catalizador para la fabricación de dialquil arilfosfonatos a partir de fosfitos y yoduro de arilo , ArI:
ArI + P (OEt) 3 → ArP (O) (OEt) 2 + EtI

Se utiliza NiCl 2 -dme (o NiCl 2 -glima) debido a su mayor solubilidad en comparación con el hexahidrato. [13]

Aplicación de precatalizador de NiCl 2 .

Otros usos [ editar ]

Las soluciones de cloruro de níquel se utilizan para galvanizar níquel sobre otros elementos metálicos.

Seguridad [ editar ]

El cloruro de níquel (II) es irritante por ingestión, inhalación, contacto con la piel y con los ojos. La exposición prolongada por inhalación al níquel y sus compuestos se ha relacionado con un mayor riesgo de cáncer en los pulmones y las fosas nasales. [4]

Referencias [ editar ]

  1. ↑ a b Lide, David S. (2003). Manual CRC de Química y Física, 84ª edición . Prensa CRC. págs. 4-71. ISBN 9780849304842.
  2. ↑ a b Zumdahl, Steven S. (2009). Principios químicos 6th Ed . Compañía Houghton Mifflin. pag. A22. ISBN 978-0-618-94690-7.
  3. ^ "Níquel metal y otros compuestos (como Ni)" . Concentraciones inmediatamente peligrosas para la vida o la salud (IDLH) . Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH).
  4. ^ a b Grimsrud, Tom K; Andersen, Aage (2010). "Evidencia de carcinogenicidad en humanos de sales de níquel solubles en agua" . Revista de Medicina y Toxicología del Trabajo . 5 (1): 7. doi : 10.1186 / 1745-6673-5-7 . PMC 2868037 . PMID 20377901 .  
  5. ↑ a b Ward, Laird GL (1972). "Haluros de níquel anhidro (II) y sus complejos de tetrakis (etanol) y 1,2-dimetoxietano". Síntesis inorgánica . Síntesis inorgánica. 13 . págs. 154-164. doi : 10.1002 / 9780470132449.ch30 . ISBN 9780470132449.
  6. ^ Ore, AP (1990). "Cloruros de metales anhidros". Síntesis inorgánica . 28 : 321-2. doi : 10.1002 / 9780470132593.ch80 . ISBN 9780470132593.
  7. Karyakin, Yu.V. (1947). Productos químicos puros. Manual para la preparación de laboratorio de sustancias inorgánicas (en ruso) (Moscú, Leningrado "Publicación técnica científica estatal de literatura química" ed.). pag. 416.
  8. ^ a b Wells, Química inorgánica estructural de AF , Oxford Press, Oxford , Reino Unido , 1984.
  9. ^ B. Morosin "Un estudio de difracción de rayos X en cloruro de níquel (II) dihidrato" Acta Crystallogr. 1967. volumen 23, págs. 630-634. doi : 10.1107 / S0365110X67003305
  10. ^ Gill, NS y Taylor, FB (1967). "Tetrahalo Complexes of Dipositive Metals in the First Transition Series". Síntesis inorgánica . 9 : 136-142. doi : 10.1002 / 9780470132401.ch37 . ISBN 9780470132401.
  11. ^ GD Stucky; JB Folkers; TJ Kistenmacher (1967). "El cristal y la estructura molecular del tetraclorónico quelato de tetraetilamonio (II)". Acta Crystallographica . 23 (6): 1064–1070. doi : 10.1107 / S0365110X67004268 .
  12. ^ Tien-Yau Luh, Cloruro de níquel (II) de Yu-Tsai Hsieh "en Enciclopedia de reactivos para síntesis orgánica (LA Paquette, Ed.) 2001 J. Wiley & Sons, Nueva York. Doi : 10.1002 / 047084289X.rn012 . Artículo en línea Fecha de publicación: 15 de abril de 2001.
  13. ^ Cornella, Josep; Edwards, Jacob T .; Qin, Tian; Kawamura, Shuhei; Wang, Jie; Pan, Chung-Mao; Gianatassio, Ryan; Schmidt, Michael; Eastgate, Martin D. (24 de febrero de 2016). "Práctico acoplamiento cruzado aril-alquilo catalizado por Ni de ésteres activos redox secundarios" . Revista de la Sociedad Química Estadounidense . 138 (7): 2174–2177. doi : 10.1021 / jacs.6b00250 . PMC 4768290 . PMID 26835704 .  

Enlaces externos [ editar ]

  • Guía de bolsillo de NIOSH sobre peligros químicos
  • Linstrom, Peter J .; Mallard, William G. (eds.); NIST Chemistry WebBook, NIST Standard Reference Database Number 69 , National Institute of Standards and Technology, Gaithersburg (MD), http://webbook.nist.gov