Struktura wodorotlenku niklu (III), właściwości, zastosowania, ryzyko

On Wodorotlenek niklu (III) Jest to związek nieorganiczny, w którym metal niklu ma liczbę utleniania 3+. Jego formuła chemiczna to Ni (OH)₃. Według konsultowanych źródeł do tej pory nie było możliwe weryfikację istnienia wodorotlenku niklu (III) lub (OH)₃, Ale Nickel Oxo-hydroksyd (III), dziecko (OH) uzyskano.

Nickel (III) Nio (OH) oksohydroksyd to czarna krystaliczna substancja stała, która krystalizuje na dwa sposoby: kształt beta i gamma. Najczęstszą postacią krystaliczną (OH) jest beta.

Struktura niklu oksohydroksydowego (III), dziecko (OH). Niebieski = nikiel, czerwony = tlen, biały = wodór. Autor: Smokefoot. Źródło: własna praca. Źródło: Wikipedia Commons

Dziecko (OH) można uzyskać przez utlenianie roztworów azotanowych niklu (II) (lub (nie₃)₂) z chlorem (CL₂) lub brom (BR₂) W obecności wodorotlenku potasu (KOH). Nickel (III) oksohydroksyd jest bardzo rozpuszczalny w kwasach. Ma zastosowanie w bateriach niklu w Superca.

Nikiel (III) Nio (OH) i wodorotlenek niklu (II) lub (OH) (OH)₂ Są zjednoczeni w ramach większości swoich zastosowań, ponieważ oba są częścią tego samego równania redukcji tlenku.

Będąc niklu, dziecko (OH) przedstawia takie same ryzyko innych soli niklu, czyli podrażnienie skóry lub zapalenie skóry i raka.

[TOC]

Struktura krystaliczna

Niklu oksohydroksyd (III) krystalizuje się na dwa sposoby: beta i gamma. Forma beta β-nio (OH) ma strukturę bardzo podobną do β-ni (OH)₂, co wydaje się logiczne, ponieważ pierwszy pochodzi z utleniania tego ostatniego.

Forma gamma γ-nio (OH) jest produktem utleniania wodorotlenku niklu (II) w postaci alfa, α-ni (OH)₂. Podobnie jak ten ostatni, gamma ma strukturę warstwową z alkalicznymi jonami metali, anions i woda przeplatane między warstwami.

Elektroniczna Konfiguracja

U dziecka (OH) nikiel znajduje się w stanie utleniania 3+, co oznacza, że ​​brakuje 3 elektronów na jego najbardziej zewnętrznych warstwach, to znaczy brakuje dwóch elektronów warstwy 4S i elektron z warstwy 3D. Konfiguracja elektroniczna Ni³⁺ U dziecka (OH) to: [AR] 3D⁷, Gdzie [AR] jest elektroniczną konfiguracją szlachetnego gazu argonowego.

Może ci służyć: PI Link

Nomenklatura

- Nio (OH): Nickel Oxohydroksyd (III)

- Nikiel Black

Nieruchomości

Stan fizyczny

Czarna krystaliczna stała.

Rozpuszczalność

Nio (OH) oksohydroksyd jest bardzo rozpuszczalny w kwasach. Faza gamma rozpuszcza się w kwasie siarkowym z ewolucją tlenu.

Inne właściwości

W gorącej wodzie staje się oksohydroksydem niklu (II) i (iii), lub₃ALBO₂(OH)₄.

Rozkłada się do 140 ° C w niklu (II) (tlenek dziecka i tlenu.

Fazę gamma (γ-nio (OH)) można uzyskać na przykład na kilka sposobów, lecząc nikiel stopioną mieszaniną nadtlenku sodu (Na (Na₂ALBO₂) i wodorotlenek sodu (NaOH) w temperaturze 600 ° C i chłodzenie w wodzie lodowej.

Faza gamma rozpada się po podgrzaniu do 138 ° C.

Aplikacje

W bateriach niklu

Nickel-hydrum bateria Edisona, w której KOH jest stosowany jako elektrolit, opiera się na reakcji oksohydroksydowej niklu (III) z żelazem:

Pobierać:

Fe + 2nio (OH) + H₂Lub ⇔ Wiara (OH)₂ + 2ni (OH)₂

Ciężar:

Jest to odwracalna reakcja redukcji tlenku.

W anodie tych akumulatorów występuje seria procesów chemicznych i elektrochemicznych. Poniżej znajduje się ogólny program:

Pobierać

β-Ni (OH)₂       ⇔ β-nio (OH) + H⁺ + I^-

                                                 Ciężar

Starzenie się ↑ ↓ przeciążenie

Pobierać

α-Ni (OH)₂       ⇔ γ-nio (OH) + H⁺ + I^-

                                                Ciężar

Może ci służyć: arsen: historia, struktura, właściwości, użycia

W technologii akumulatorów niklu niklu oksohydroksyd (III) Nio (OH) nazywa się „Masą aktywną niklu”.

Baterie do ładowania niklu. Autor: Superusergeneric. Źródło: własna praca. Źródło: Wikipedia Commons.

W elektrokatalizy jako katalizator regeneracyjny

Dziecko (OH) zostało z powodzeniem wykorzystane w elektrosyntezie azopirazoli, poprzez elektrokatalityczne utlenianie aminopirazoli. Udowodniono również jego przydatność w syntezie kwasów karboksylowych zaczynających się od alkoholi lub związków karbonylowych.

Uzyskanie kwasu karboksylowego przez utlenianie alkoholu katalizowanego przez dziecko (OH). Źródło: pierwotnie z In.Wikipedia. Oryginalny autora przesyłający był v8rik w IN.Wikipedia. Źródło: Wikipedia Commons

Innym przykładem jest ilościowa konwersja hydroksymetypirydyny do kwasu pirydokarboksylowego. W takim przypadku elektroda stalowa lub niklu odpowiadająca anodzie jest pokryta warstwą dziecka (OH). Medium, w którym wykonywana jest elektroliza, jest alkaliczna.

W tych reakcjach dziecko (OH) działa jako mediator z redukcji lub mediator „redoks”.

Elektroliza przeprowadza się w komórce z anodą niklu i katodą tytanową, w pożywce alkalicznej. Podczas procesu jest tworzone lub (OH)₂ Na powierzchni anody niklu, która jest szybko utleniona do dziecka (OH):

Ni (oh)₂ + Oh^- - I^- ⇔ Nio (OH) + H₂ALBO

Dziecko (OH) reaguje z podłożem organicznym i uzyskuje się pożądany produkt organiczny, regenerując Ni (OH)₂:

Nio (OH) + związek organiczny → Ni (OH)₂ + produkt

Kiedy Ni (OH) regeneruje się₂, Reakcja katalizy trwa.

Zastosowanie dziecka (OH) jako elektrokatyzatora pozwala uzyskać związki organiczne o niskich kosztach i w sposób przyjazny dla środowiska.

U super karty

Dziecko (OH) razem z Ni (OH)₂ Stanowią doskonałe materiały do ​​supercaiding elektrod (angielski Supercapacitos).

Ni (oh)₂ + Oh^-  ⇔ Nio (OH) + H₂Lub + e^-

Mają wysoką pojemność, niski koszt i, zgodnie z niektórymi odniesieniami, pod wpływem środowiska.

Skraplacze w obwodzie elektronicznym. Autor: PDPHOTOS. Źródło: Pixabay.

Mają jednak niską przewodność. Rozwiązuje się to za pomocą nanocząstek wspomnianych związków, ponieważ w ten sposób zwiększa powierzchnię i zmniejsza odległość wymaganą do dyfuzji, co zapewnia dużą prędkość przenoszenia elektronów i/lub jonów.

Może ci służyć: elastyczne materiały

W utlenianiu jonów metali

Jedno z komercyjnych zastosowań oksohydroksydowych niklu (III) opiera się na jego zdolności do utleniania jonów kobaltowych (II) w roztworze jonów kobaltowych (III).

Ryzyko

W roztworze nikiel jest bardziej stabilny jak jon lub²⁺, Dlatego nie jest zwykle kontaktowe z NI³⁺. Jednak środki ostrożności są takie same, ponieważ nikiel, niezależnie od tego, czy metaliczny, w roztworze, czy w postaci swoich soli, może powodować uczulenie skóry.

Wskazane jest użycie sprzętu ochronnego i odzieży, takich jak tarcza twarzy, rękawiczki i buty bezpieczeństwa. Wszystko to musi być używane za każdym razem, gdy istnieje możliwość kontaktu z rozwiązaniami Nickel.

Jeśli wystąpi zapalenie skóry, należy leczyć lekarzem, aby wykluczyć, że jest to spowodowane nikiel.

Jeśli chodzi o możliwość wdychania, jest to dobra praktyka.

Wszystkie związki niklu są klasyfikowane przez Międzynarodową Agencję Badań Raka lub IARC (akronim dla angielskiego Międzynarodowa Agencja Badań nad Rakiem), w kategorii rakotwórczych dla ludzi.

Opiera się to na danych epidemiologicznych i eksperymentalnych.

Bibliografia

1. Bawełna, f. Albert i Wilkinson, Geoffrey. (1980). Zaawansowana chemia nieorganiczna. Czwarta edycja. John Wiley & Sons.
2. Lyalin, ur.V. i in. Elektrosynteza azopirazoli poprzez utlenianie N-alkiloaminopyrazoli na anodzie dziecka (OH) w wodnej alkali-zielonej metodzie dla Homouple N-N. Listy tetrahedronowe. 59 (2018) 2741-2744. Odzyskane z naukowym.com.
3. Liuyang, Zhang i in. (2018). Materiały na bazie niklu na superkapacytos. Materiały dzisiaj. Odzyskane z naukowym.com
4. Ettel, v.DO. i Mosolu, m. DO. (1977). Przygotowanie niklu czarnego. LUB.S. Patent nr. 4 006,216. 1 lutego 1977.
5. Scharbert, ur. (1993). Proces utleniania pochodnych hydroksymetylopirydyny do pochodnych kwasu pirydynoszczelowego w anodach wodorotlenku tlenku niklu. LUB.S. Patent nr. 5 259 933. 9 listopada 1993.
6. Kirk-Othmer (1994). Encyklopedia technologii chemicznej. Tom 17. Czwarta edycja. John Wiley & Sons.
7. Encyklopedia chemii przemysłowej Ullmanna. (1990). PIĄTA EDYCJA. Tom w 17. VCH Verlagsgellschaft MBH.
8. McBreen, James. (1997). Hydroksydki niklu. W podręczniku materiałów akumulatorowych. VCH Publisher. Wyzdrowiał z Osti.Gov.