Struktur Nikel Hidroksida (III), Harta, Kegunaan, Risiko

Dia Nikel hidroksida (III) Ia adalah sebatian bukan organik di mana logam nikel mempunyai bilangan pengoksidaan 3+. Formula kimianya adalah Ni (OH)₃. Menurut sumber yang dirujuk, setakat ini tidak dapat mengesahkan kewujudan nikel hidroksida (III) atau (OH)₃, Tetapi nikel oxo-hydroxide (III), kanak-kanak (OH) telah diperoleh.

Nikel (III) NIO (OH) Oxohydroxide adalah pepejal kristal hitam yang mengkristal dalam dua cara: bentuk beta dan gamma. Bentuk kristal yang paling biasa (OH) adalah beta.

Struktur Nikel Oxohydroxide (III), Anak (OH). Biru = nikel, merah = oksigen, putih = hidrogen. Pengarang: Smokefoot. Sumber: Kerja Sendiri. Sumber: Wikipedia Commons

Kanak -kanak (OH) boleh didapati dengan mengoksidakan penyelesaian nitrat nikel (ii) (atau (tidak₃)₂) dengan klorin (CL₂) atau bromin (br₂) Dengan kehadiran kalium hidroksida (KOH). Nikel (iii) oxohydroxide sangat larut dalam asid. Ia mempunyai aplikasi dalam bateri nikel, di Superca.

Nikel (iii) NIO (OH) dan nikel hidroksida (II) atau (OH) (OH)₂ Mereka bersatu dalam operasi kebanyakan aplikasi mereka, kerana kedua-duanya adalah sebahagian daripada persamaan pengurangan oksida yang sama.

Menjadi sebatian nikel, kanak -kanak (OH) menyajikan risiko yang sama garam nikel lain, iaitu kerengsaan kulit atau dermatitis dan kanser.

[TOC]

Struktur kristal

Nikel oxohydroxide (iii) mengkristal dalam dua cara: beta dan gamma. Bentuk beta β-nio (OH) mempunyai struktur yang sangat mirip dengan β-ni (OH)₂, yang nampaknya logik kerana yang pertama berasal dari pengoksidaan yang terakhir.

Bentuk gamma γ-nio (OH) adalah produk pengoksidaan nikel hidroksida (II) dalam bentuk alpha, α-ni (OH)₂. Seperti yang terakhir, gamma mempunyai struktur lapisan dengan ion logam alkali, anion dan air yang diselingi di antara lapisan.

Konfigurasi Elektronik

Dalam kanak -kanak (oh) nikel ditemui dalam keadaan pengoksidaan 3+, yang bermaksud bahawa 3 elektron hilang ke lapisan paling luarnya, iaitu dua elektron lapisan 4 hilangs dan elektron dari lapisan 3d. Konfigurasi elektronik Ni³⁺ Dalam kanak -kanak (oh) adalah: [ar] 3d⁷, Di mana [ar] adalah konfigurasi elektronik gas argon mulia.

Ia boleh melayani anda: pautan pi

Nomenclature

- NIO (OH): Nikel oxohydroxide (III)

- Nikel hitam

Sifat

Keadaan fizikal

Pepejal kristal hitam.

Kelarutan

NIO (OH) Oxohydroxide sangat larut dalam asid. Fasa gamma larut dalam asid sulfurik dengan evolusi oksigen.

Sifat lain

Di dalam air panas ia menjadi oxohydroxide nikel (II) dan (iii), atau₃Sama ada₂(Oh)₄.

Ia terurai hingga 140 ºC dalam nikel (II) (kanak -kanak dan oksigen oksida.

Fasa gamma (γ-nio (OH)) boleh diperolehi dalam beberapa cara, contohnya, merawat nikel dengan campuran cair natrium peroksida (NA₂Sama ada₂) dan natrium hidroksida (NaOH) pada 600 ºC dan penyejukan dalam air ais.

Fasa gamma runtuh apabila dipanaskan hingga 138 ºC.

Aplikasi

Dalam bateri nikel

Bateri Nikel-Hydrum Edison, di mana KOH digunakan sebagai elektrolit, berdasarkan reaksi nikel oxohydroxide (iii) dengan besi:

Muat turun:

Fe + 2nio (OH) + H₂Atau ⇔ Iman (oh)₂ + 2ni (oh)₂

Beban:

Ia adalah tindak balas pengurangan oksida yang boleh diterbalikkan.

Dalam anod bateri ini, satu siri proses kimia dan elektrokimia berlaku. Berikut adalah skim umum:

Muat turun

β-ni (OH)₂       ⇔ β-nio (OH) + h⁺ + dan^-

                                                 Beban

Penuaan ↑ ↓ Kelebihan

Muat turun

α-NI (OH)₂       ⇔ γ-nio (OH) + h⁺ + dan^-

                                                Beban

Boleh melayani anda: arsenik: sejarah, struktur, sifat, kegunaan

Dalam teknologi bateri nikel, nikel oxohydroxide (III) NIO (OH) dipanggil "Massa Aktif Nikel".

Bateri boleh dicas semula nikel. Pengarang: Superusergeneric. Sumber: Kerja Sendiri. Sumber: Wikipedia Commons.

Dalam elektrokatalisis sebagai pemangkin yang boleh diperbaharui

Kanak -kanak (OH) telah berjaya digunakan dalam electrosynthesis azopirazoles, melalui pengoksidaan elektrokatalit aminopyrazoles. Kegunaannya dalam sintesis asid karboksilik bermula dari alkohol atau sebatian karbonyl juga telah terbukti.

Mendapatkan asid karboksilik dengan mengoksidakan alkohol yang dipangkin oleh kanak -kanak (OH). Sumber: asalnya dari dalam.Wikipedia. Pemuat naik pengarang asal adalah v8rik di dalam.Wikipedia. Sumber: Wikipedia Commons

Contoh lain ialah penukaran kuantitatif hydroxymethypyridine kepada asid pyridocarboxylic. Dalam kes ini, elektrod keluli atau nikel yang sepadan dengan anod ditutup dengan lapisan kanak -kanak (OH). Medium di mana elektrolisis dilakukan adalah alkali.

Dalam tindak balas ini, kanak-kanak (OH) bertindak sebagai pengantara pengurangan-luar, atau mediator "redoks".

Elektrolisis dilakukan dalam sel dengan anod nikel dan katod titanium, dalam medium alkali. Semasa proses ia terbentuk atau (oh)₂ Di permukaan anod nikel, yang cepat dioksidakan kepada kanak -kanak (OH):

Ni (oh)₂ + Oh^- - dan^- ⇔ nio (OH) + h₂Sama ada

Kanak -kanak (OH) bertindak balas dengan substrat organik dan produk organik yang dikehendaki diperolehi, menanam semula Ni (OH)₂:

Nio (OH) + Kompaun Organik → Ni (OH)₂ + produk

Apabila Ni (OH) menjana semula₂, Tindak balas pemangkinan berterusan.

Penggunaan Anak (OH) sebagai Electrocatizer membolehkan untuk mendapatkan sebatian organik dengan kos yang rendah dan dengan cara yang mesra alam.

Dalam kadbod super

Anak (oh) bersama Ni (oh)₂ Mereka membentuk bahan yang sangat baik untuk elektrod supercaid (Bahasa Inggeris Supercapacitos).

Ni (oh)₂ + Oh^-  ⇔ nio (OH) + h₂Atau + e^-

Mereka mempunyai kapasitans yang tinggi, kos rendah dan, mengikut beberapa rujukan, di bawah kesan alam sekitar.

Kondensor dalam litar elektronik. Pengarang: Pdphotos. Sumber: Pixabay.

Walau bagaimanapun, mereka mempunyai kekonduksian yang rendah. Ini diselesaikan dengan menggunakan nanopartikel sebatian tersebut, kerana dengan itu meningkatkan kawasan permukaan dan mengurangkan jarak yang diperlukan untuk penyebaran, yang memastikan pemindahan elektron dan/atau ion yang tinggi.

Boleh melayani anda: Bahan elastik

Dalam pengoksidaan ion logam

Salah satu aplikasi komersil nikel oxohydroxide (III) adalah berdasarkan keupayaannya untuk mengoksidakan ion kobalt (ii) dalam penyelesaian kepada ion kobalt (III).

Risiko

Dalam penyelesaian nikel lebih stabil sebagai ion atau²⁺, Oleh itu tidak biasa untuk dihubungi dengan Ni³⁺. Walau bagaimanapun, langkah berjaga -jaga adalah sama, kerana nikel, sama ada logam, dalam larutan atau dalam bentuk garam pepejalnya, boleh menyebabkan pemekaan kulit.

Adalah dinasihatkan untuk menggunakan peralatan pelindung dan pakaian, seperti perisai muka, sarung tangan dan kasut keselamatan. Semua ini mesti digunakan setiap kali ada kemungkinan untuk bersentuhan dengan penyelesaian nikel.

Sekiranya dermatitis berlaku, ia harus dirawat dengan doktor untuk menolak bahawa ia disebabkan oleh nikel.

Adapun kemungkinan penyedutan, amalan yang baik.

Semua sebatian nikel diklasifikasikan oleh Agensi Penyelidikan Kanser Antarabangsa, atau IARC (akronim untuk Bahasa Inggeris Agensi Antarabangsa untuk Penyelidikan Kanser), dalam kategori karsinogen untuk manusia.

Ini berdasarkan data epidemiologi dan eksperimen.

Rujukan

1. Kapas, f. Albert dan Wilkinson, Geoffrey. (1980). Kimia bukan organik maju. Edisi keempat. John Wiley & Sons.
2. Lyalin, b.V. et al. Electrosynthesis azopyrazole melalui pengoksidaan N-alkylaminopyrazol. Surat Tetrahedron. 59 (2018) 2741-2744. Pulih dari Scientedirect.com.
3. Liuyang, Zhang, et al. (2018). Bahan berasaskan nikel untuk supercapacitos. Bahan hari ini. Pulih dari Scientedirect.com
4. Ettel, v.Ke. dan Mosolu, m. Ke. (1977). Penyediaan nikel hitam. Atau.S. Paten no. 4,006,216. 1 Februari 1977.
5. Scharbert, b. (1993). Proses untuk mengoksida derivatif hidroksimetilpyridine ke derivatif asid pyridinecarboxylic pada anod hidroksida nikel oksida. Atau.S. Paten no. 5,259,933. 9 November 1993.
6. Kirk-Othmer (1994). Ensiklopedia Teknologi Kimia. Jilid 17. Edisi keempat. John Wiley & Sons.
7. Ensiklopedia Kimia Perindustrian Ullmann. (1990). Edisi Kelima. Volum pada 17. VCH Verlagsgellschaft MBH.
8. McBreen, James. (1997). Nikel hidroksida. Dalam buku panduan bahan bateri. Penerbit VCH. Pulih dari Osti.Gov.