Nikkel (II) oksid | |
![]() | |
__ Ni 2+ __ O 2− Struktur av nikkel (II) oksid. |
|
Identifikasjon | |
---|---|
Synonymer |
nikkelmonoksid |
N o CAS | |
N o ECHA | 100.013.833 |
N o EC | 215-215-7 |
PubChem | 14805 |
Utseende | Veldig rent lysegult krystallinsk vannfritt pulver, asgrått etter kalsinering, ofte lysegrønt til svart, den grønne eller grågrønne fargen indikerer en forskjell i støkiometri (overflødig oksygen) og de grå og svarte fargene markerer passasjen til Ni ion. Hydrerte løsninger eller hydroksid er eplegrønt. |
Kjemiske egenskaper | |
Brute formel | NiO |
Molarmasse | 74,6928 ± 0,0007 g / mol Ni 78,58%, O 21,42%, |
Magnetisk følsomhet | +660,0 × 10 −6 cm 3 / mol |
Fysiske egenskaper | |
T ° fusjon | smelter ved 1 984 ° C |
Løselighet | i vann: ingen |
Volumisk masse | 6,7 g cm −3 , 6,72 g cm −3 |
Krystallografi | |
Pearson symbol | |
Krystallklasse eller romgruppe | Fm 3 m (n ° 225) |
Strukturbericht | B1 |
Typisk struktur | NaCl |
Mesh-parametere | a = 4,176 9 Å ; Z = 4 |
Optiske egenskaper | |
Brytningsindeks | nD indeks 2.1818 (n 2.37) |
Forholdsregler | |
SGH | |
![]() ![]() Fare H317, H350i, H413, H317 : Kan forårsake en allergisk hudreaksjon H350i : Kan forårsake kreft ved innånding. H413 : Kan forårsake uønskede langtidsvirkninger i vannlevende organismer |
|
WHMIS | |
![]() D2A, D2A : Meget giftig materiale som forårsaker andre toksiske effekter Opplysning om 0,1% i henhold til listen over ingredienser |
|
Innånding | Hoste |
Hud | Rødhet smerter |
Øyne | Rødhet |
Enheter av SI og STP med mindre annet er oppgitt. | |
Den nikkel-oksyd (II) er en kjemisk forbindelse ionisk prinsipp omfattende et kation av nikkel for et oksyd anion eller oksygen , med formel NiO.
Denne krystallinske forbindelsen, med kubikknett med sentrerte ansikter , uoppløselig i vann, relativt hard, luktfri, finnes i naturen, det er mineralet bunsenitt . I laboratoriet krystalliserer dette basiske oksidet, antiferromagnetisk , også i den kubelignende strukturen og isotropisk natriumklorid NaCl , ionene Ni (II) og O (-II) som okkuperer oktaedriske steder. NiO er en av de tidligste kjente Mott-isolatorene .
Som med mange toverdige metall -oksyder , NiOer veldig ofte ikke-støkiometrisk (Ni / O-forholdet er litt forskjellig fra 1). Denne variasjonen forklarer endringen i farge, den balanserte ioniske strukturen har en tendens til lys gul (NiOveldig ren) og grønn mens strukturen ubalansert av et oksygenoverskudd blir grønn, så grågrønn og utseendet på treverdig nikkelion Ni 3+ gir en enda mørkere farge, grå og deretter svart.
Sakte oppvarmet i luft, blir det til nikkel (III) oksid Ni 2 O 3fra 400 ° C . Men denne varme-ustabile kroppen brytes deretter ned til NiOog oksygengass O 2.
Nikkeloksyd akkurat oppnådd ved høye temperaturer, for eksempel etter konvensjonell kalsinering, er praktisk talt uløselig i syrer og baser. Men jo mer den interne temperaturen synker, jo mer blir den løselig.
Kroppen ved romtemperatur er løselig i syrer og ammoniakk . Det er veldig lett løselig i varm salpetersyre.
Oppløsning i vandig medium frembringer en grønn farge på grunn av tilstedeværelsen av komplekse kationer [Ni (H 2 O) 6 ] 2 + grønt eple.
Oppløsning i ammoniakk gir en blå væske, hvilket forklares av de komplekse kationer Ni (NH 3 ) n 2+.
Det er også løselig i vandig kaliumcyanid . I overkant av cyanider dannes det gule komplekset Ni (CN) 4 2-.
Ni (CN) 2vandig + 2 KCNi overkant → K 2 Ni (CN) 4gult kaliumtetrasyannikkelatNår nikkelioner er oppløst i et vandig medium, innvirkning av natriumhydroksyd Na 2 CO 3eller potash K 2 CO 3, eller bedre Na (OH) kaustisk brus eller kaustisk potash K (OH)tillater utfelling av eplegrønt nikkelhydroksid .
Rødoppvarmet nikkeloksyd kan reduseres til metallnikkel med hydrogen .
NiO fast krystall + H 2hydrogengassstrøm → Nimetall + H 2 OdampVarm reduksjon med karbon , i praksis aktivt karbon i laboratoriet, eller karbonmonoksid i industrien, brukes også til å oppnå enkeltkroppen Ni. Brakt til temperaturen på en smiebrann med kull, gir nikkeloksid kroppen et enkelt nikkelmetall.
Oppvarmet over 700 ° C med natrium- eller kaliumoksidoksid, gir nikkeloksid ioner nikkelater i et smeltemedium .
Nikkeloksid reagerer med treverdig kromoksid, i nærvær av vann og alkali, for å gi nikkelkromat, elektrokromiske prosesser.
2 Cr 2 O 3 + 4 NiO+ 3 O 2gass → 4 NiCrO 4Oksidet kan oppnås direkte ved oppvarming av pulverisert nikkelmetall i luft.
2 Ni metallpulver + O 2luftoppvarming over 400 ° C → NiOikke-støkiometrisk grå til svart nikkeloksid, pulveraktigDet kan oppnås ved moderat oksidasjon av nickelin eller NiA naturlig.
Visse kommersielle prosesser starter med en blanding av nikkelpulver og vann, oppvarmet i en autoklav eller i et lukket medium ved 1000 ° C ved å bruke nikkeloksid som allerede er fremstilt som en reaksjonsakselerator.
Men den enkleste metoden i laboratoriet består av pyrolyse eller sterkt kalsinering av mange toverdige nikkelforbindelser , slik som Ni (OH) 2 , Ni (NO 3 ) 2 eller NiCO 3 . Nikkeloksyd kan oppnås kjemisk rent.
Tusenvis av tonn nikkeloksid, et mer eller mindre urent materiale, produseres årlig i verden, som et mellomledd i nikkelmetallurgi.
Det er et giftig og kreftfremkallende produkt. Støv fra røyk eller damp angriper luftveiene og forårsaker alvorlig irreversibel skade. Det er fremfor alt enda mer giftig i finfordelt og varm tilstand.
I spesialkjemikalier er svart nikkeloksid en forløper for mange nikkelsalter, fra behandling med mineralsyrer og nikkelbaserte katalysatorer, spesielt hydrogenering .
Det er et grønt pigment i keramikk og glass (når det er kaldt), som blir gult når det er varmt. Det kan være til stede i sintret glass , keramikk og porselen glasurer , så vel som ferritter.
Sintrede oksider brukes til å produsere stål som er mer eller mindre sterkt legert med nikkel, etter kontrollert reduksjon med karbonmonoksid. Charles Édouard Guillaume mottok Nobelprisen i fysikk i 1920 for utvikling av spesielle legeringer, som invar eller elinvar , med bemerkelsesverdige fysiske egenskaper.
Hvis nikkeloksid var en komponent i Ni-Fe-akkumulatorer , tidligere kalt "Edison-batteri", brukes det fortsatt i brenselceller så vel som i oppladbare nikkel-kadmiumbatterier , sistnevnte er det sant erstattet av de oppladbare NiMH-batteriene . Nikkeloksid er et anodemateriale i elektrokromiske teknikker.