Kemija

Nikelj hidroksid (II) struktura, lastnosti, uporabe, tveganja

Nikelj hidroksid (II) struktura, lastnosti, uporabe, tveganja

On Nikelj hidroksid (ii) Gre za zeleno kristalno anorgansko trdno snov, kjer ima nikljeva kovina oksidacijsko številko 2+. Njegova kemična formula je ni (OH)2. Dobimo ga lahko z dodajanjem alkalnih raztopin kalijevega hidroksida (KOH), natrijevega hidroksida (NaOH) ali amonijevega hidroksida (NH4OH), spustite lakove raztopine nikljevih soli (II), kot nikelj klorid (II) (NICL2), ali nikljalni nitrat (ii) (ni (št3)2).

V takšnih okoliščinah obori v obliki voluminoznega zelenega gela, ki kristalizira, potem ko je dolgo ostalo počivati. Njeni kristali imajo strukturo Brucita ali Magnesio hidroksida (OH)2.

Nikeljski kristali hidroksida, ni (OH)2, V epruveti. Avtor Ondřej Mangl - Vlastní sbirka, pub domena, https: // commons.Wikimedia.org/w/indeks.Php?Curid = 2222697. Vir: Wikipedia Commons.

V naravi ni (OH)2 Najdemo ga v mineralu tefrastita (angleščina Teofrastit), o čemer so prvič poročali leta 1981, ko so ga našli severno od Grčije.

Ni (oh)2 kristalizira v dveh polimorfnih fazah, fazi α in β, kar je odvisno od načina kristalizacije.

Topno je v kislinah in ton njegove zelenkaste obarvanosti je odvisen od odhodne soli niklja.

Dolgo se uporablja kot polnilna alkalna akumulatorska katoda. Uporablja se v elektrokatalizi, zaradi česar je zelo uporaben material v gorivnih celicah in elektrosíntezi, med več aplikacijami.

Predstavlja zdravstvena tveganja, ki jih je treba vdihavati, zaužiti ali če pride v stik s kožo ali očmi. Velja tudi za rakotvornega sredstvo.

[TOC]

Kristalna struktura

Nikelj (ii) hidroksid se lahko kristalizira na dva različna načina: α-ni (OH)2 in β-ni (OH)2.

Ni (OH) kristal2 Ima šesterokotno strukturo Brucita (MG (OH)2). Idealna oblika je nio plasti2 V šesterokotni ureditvi Planar kationov ali v oktaedrski koordinaciji s kisikom.

Oblika α-ni (OH)2 Zanj je značilno, da je precej amorfna zmedena struktura, s spremenljivo interlaminom. To je razloženo, ker v svoji strukturi predstavlja več prepletenih vrst med plastmi, kot je H2Ali, oh-, SW42- in co32-, Odvisno od nikavega aniona odhoda.

Vam lahko služi: vrelišče: koncept, izračun in primeri

Β-ni (OH)2 Predstavlja tudi strukturo plasti, vendar veliko enostavnejša, bolj urejena in kompaktna. Interlaminski prostor je 4,60 do. Oh skupine so "brezplačne", to je, ne tvorijo vodikovih vezi.

Elektronska konfiguracija

V ni (OH)2 Nikelj najdemo v stanju oksidacije 2+, kar pomeni, da 2 elektroni nimata njegove najbolj oddaljene plasti. Elektronska konfiguracija ni2+ ES: [AR] 3d8, Kjer je [AR] elektronska konfiguracija plemenitega argonskega plina.

V ni (OH)2, Elektroni-d atomov NOR se ne nahajajo v središču majhnega oktaedra izkrivljenega oz. Vsak atom ali vzame elektron H in 1/3 atomov Ni, zaradi česar je vsak atom Ni izgubil 2 elektrona-d.

Preprost način za njegovo zastopanje je naslednji:

H-O- Niti2+ -O-h

Nomenklatura

- Nikelj hidroksid (ii)

- Nikelj dihidroksid

- Monohidrat nikljevega oksida (ii)

Lastnosti

Fizično stanje

Modrikasto zeleno kristalno trdno ali rumenkasto zeleno.

Molekularna teža

92.708 g/mol.

Tališče

230 ° C (topi z razgradnjo).

Gostota

4.1 g/cm3 pri 20 ° C.

Topnost

Praktično netopna v vodi (0,00015 g/100 g H2Da). Je zlahka kislina topna. Prav tako je zelo topen v amoniaških rešitvah (NH3), No, s to modro vijolično kompleksno obliko.

Druge lastnosti

Ni amfoterska spojina. To pomeni, da ne more delovati kot kislina in kot baza.

Ko ni (OH)2 Pridobljen je iz raztopin nikljevega klorida (NICL2) predstavlja zeleno-modro obarvanost, medtem ko obori nikelj nitrate rešitve (ali (ne (ne3)2) predstavlja zeleno rumeno obarvanost.

Faza alfa (α-ni (OH)2) ima elektrokemijske lastnosti, večje od beta faze. To je zato, ker je v ALFA za vsak atom niklja na voljo večje število elektronov.

Beta oblika (β-ni (OH)2) je predstavil značilnosti polprevodnika tipa-str.

Prijave

V baterijah

Najdaljša uporaba ni (OH)2 Je v baterijah. Leta 1904 ga je Thomas Edison uporabil skupaj s svojim nio (OH) oksidom kot materialom za alkalno akumulatorsko katodo.

Vam lahko služi: berilij: zgodovina, struktura, lastnosti, uporabeNikelj-kadmium baterije. © Raimond Spekking. Vir: Wikipedia Commons.

Zmogljivost elektrokemije katod Ni (OH)2 je neposredno povezan z morfologijo in velikostjo njegovih delcev. Nanodelci ni (OH)2 Zaradi svoje majhnosti imajo večje elektrokemično vedenje in večji difuzijski koeficient protonov kot največji delci.

V številnih polnilnih alkalnih baterijah, kot so nikelj-kadmij, nikelj hidrogen, nikelj-hidrogen, med drugim, je imel široko uporabo kot katodni material, med drugim. Uporablja se tudi v super visokih zmogljivih kondenzatorjih.

Nikelj-kadmium baterija za avtomobile. Avtor: Claus Ableriter. Vir: lastno delo. Vir: Wikipedia Commons

Reakcija v teh napravah pomeni oksidacijo ni (OH)2 Med fazo obremenitve in zmanjšanjem otroka (OH) med fazo praznjenja v alkalnem elektrolitu:

Ni (oh)2 + Oh- - in- ⇔ nio (OH) + H2Tudi

Ta enačba je reverzibilna in se imenuje redoks prehod.

V analitičnih aplikacijah

Α-ni (OH)2 Uporablja se za razvoj elektrokemičnih senzorjev za določanje vitamina D3, o Coleciferol, oblika vitamina D, ki jo je mogoče dobiti z izpostavljenostjo kože na sončni svetlobi ali skozi nekaj hrane (jajčni rumenjak, kravje mleko, svež losos in jetrno olje Cod).

Živila, ki nam zagotavljajo vitamin D. Vir: Pixabay

Uporaba hibridnih senzorjev, ki vsebujejo α-NI (OH)2, Skupaj z grafenom in kremenotnim oksidom omogoča opravljanje vitamina D3 neposredno v bioloških matricah.

Poleg tega je neurejena laminarna struktura α-NI (OH)2 Olajša vstop in izstop ionov v praznih strukturnih prostorih, kar daje prednost elektrokemični reverzibilnosti senzorja.

V reakcijah elektrokataliza

Redoks prehod med ni (OH)2 in otrok (OH) je bil uporabljen tudi pri katalitični oksidaciji številnih majhnih organskih spojin v alkalnem elektrolitu. Mehanizem te elektrokatalitične oksidacije je naslednji:

Vam lahko služi: sulfamična kislina: struktura, lastnosti, sinteza, uporaba

Ni (oh)2 + Oh- - in- ⇔ nio (OH) + H2Tudi

Nio (OH) + organska spojina → ni (OH) 2 + izdelek

Organska spojina je lahko na primer proizvod glukoze in glikolaktona.

Elektrokataliza reakcij oksidacije majhnih molekul ima nanese v gorivnih celicah, elektroanalizi, elektrosíntezi in elektrodegradaciji.

Električni avtomobili z gorivno celico v postaji, ki je kisla v vodiku. Avtor: Bex. Vir: lastno delo. Vir: Wikipedia Commons.

V več uporabi

Njegove elektrokatalitične lastnosti so pritegnile pozornost za uporabo pri fotokatalizi, elektrokromu, adsorbentu in predhodnikih predhodnikov nanostrukture.

Poleg tega ima potencialno uporabo kot pigment zaradi visokega odbojnosti.

Tveganja

Če segrevate na njegovo razgradnjo, oddaja strupene pline. Izpostavljenost Ni (OH)2 predstavlja vrsto tveganj. Če vdihava, draži na sluznici zgornjega dihalnega trakta, lahko ustvari astmo in lahko ustvari pljučno fibrozo.

Če stopite v stik z očmi, dražite konjunktivno membrano. V koži povzroča zavest, ardor ali srbenje in eritem, kar povzroča hud dermatitis in kožne alergije.

Lahko vpliva tudi na ledvice, prebavne trakte, nevrološki sistem in lahko povzroči srčno -žilne poškodbe. Lahko povzroči poškodbe ploda nosečnic.

Ni (oh)2 Je karcinogen. Je povezan s tveganjem za razvoj nosnega raka in pljuč. Poročali so o smrti rakavih delavcev v tovarnah baterij Nickel-Cadmium.

Uvrščena je kot zelo strupena za vodno življenje, z dolgoročnimi škodljivimi učinki.

Glede rastlin obstaja nekaj protislovja, saj je nikelj strupen za rast rastlin, je tudi bistveni mikrohranil za njen razvoj. Za optimalno rast rastlin je potreben v izjemno majhnih količinah.

Reference

  1. Bombaž, f. Albert in Wilkinson, Geoffrey. (1980). Napredna anorganska kemija. Četrta izdaja. John Wiley & Sons.
  2. Andrade, t.M. et al. (2018). Vpliv oborilnih zdravil na strukturne, morfološke in kolorimetrične značilnosti delcev nikljevega hidroksida. Koloidne in vmesniške znanstvene komunikacije. 23 (2019) 6-13. Okrevano od Scientirect.com.
  3. Skladba Haoran Wang in Changjiang. (2019). Elektronska in fononska struktura nikljevega hidroksida: Študija izračuna prvega načela. EUR. Phys. J. B (2019) 92:37. Povezava je bila obnovljena.Springer.com.
  4. Nacionalna knjižnica medicine. (2019). Nikelj hidroksid. Okrevano od: pubchem.NCBI.NLM.ameriški nacionalni inštitut za zdravje.Gov.
  5. Canevari, t.C. (2014). Sinteza in karakterizacija alfa-nikljevih (II) hidroksidnih delcev na organsko-anorganski matrici in njegovi uporabi v elektrokemično občutljivem senzorju za določanje vitamina D. Zakon o elektrohimici 147 (2014) 688-695. Okrevano od Scientirect.com.
  6. Miao in. et al. (2014). Elektrokataliza in elektroanaliza niklja, stis oksidov, hidroksidov in oksihidroksidov proti majhnim molekulam. Biosenzorji in bioelektronika. 53 (2014) 428-439. Okrevano od Scientirect.com.