CLORURĂ DE NICHEL (NICL2): STRUCTURĂ, PROPRIETĂȚI, PRODUCȚIE, UTILIZĂRI - CHIMIE - 2025

Clorură de nichel sau nichel clorură (II) este un compus anorganic constând din elemente de nichel (Ni) și clor (Cl). Formula sa chimică este NiCI ₂ . Este un solid galben auriu atunci când este anhidru (fără apă în structura sa) și verde în forma hidratată.

NiCl ₂ anhidru este un solid higroscopic, absoarbe ușor apa și este foarte solubil în ea, formând soluții verzi. Soluțiile sale apoase sunt acide. NiCl ₂ hidratat are o afinitate pentru amoniacul NH ₃ , adică îl absoarbe ușor datorită tendinței ionului de nichel (Ni ²⁺ ) de a se lega de amoniac. Din acest motiv, este utilizat la măștile de siguranță pentru a respira liber în medii în care există NH ₃ , care este toxic.

Nichel (II) clorură anhidră NiCh ₂ . Autor: Softyx. Sursa: Wikimedia Commons.

Clorura de nichel este utilizată pe scară largă în procesele de realizare a acoperirilor sau acoperirilor de nichel pe alte metale, pentru a le proteja de coroziune și alte deteriorări.

Este utilizat ca catalizator sau accelerator al reacțiilor dintre compușii organici. De asemenea, pentru prepararea catalizatorilor altor compuși nichel. Acesta a fost testat recent pe unele baterii pentru a îmbunătăți performanța bateriei.

Cu toate acestea, NiCh ₂ este un compus foarte toxic , care poate dăuna oamenilor și animalelor. Este o substanță cancerigenă și mutagenă. Nu trebuie aruncat niciodată în mediu.

Structura

Nichel (II) clorură de NiCh ₂ este un compus ionic. Este format din ionul de nichel (Ni ²⁺ ) (cu starea de oxidare +2) și doi ioni de clorură (Cl ^- ) cu valență -1.

Clorură de nichel (II). Autor: Marilú Stea.

Nomenclatură

• Clorură de nichel (II)
• Clorură de nichel
• Diclorură de nichel
• Clorură de nichel hexahidrat NiCh _{2 •} 6H ₂ O

Proprietăți

Stare fizică

Solid cristalin galben auriu sau verde.

Greutate moleculară

129,6 g / mol

Punct de sublimare

NiCl ₂ anhidru _, la atingerea 973 ° C, trece de la starea solidă direct la starea gazoasă.

Punct triplu

NiCl ₂ anhidru la o temperatură de 1009 ° C există simultan în cele trei stări ale sale: solid, lichid și gazos.

Densitate

3,51 g / cm ³

Solubilitate

Solubil în apă: 64,2 g / 100 ml apă la 20 ° C; 87,6 g / 100 ml la 100 ° C. Solubilă în etanol (CH ₃ CH ₂ OH) și hidroxid de amoniu (NH ₄ OH). Insolubil în NH ₃ amoniac .

pH

Soluțiile sale apoase sunt acide, cu un pH în jur de 4.

Proprietăți chimice

Este un solid cu proprietăți delicioase, adică absoarbe ușor apa din mediu. NiCl ₂ anhidru (fără apă) este galben auriu. Forma hexahidrat (cu 6 molecule de apă) NiCh _{2 •} 6H ₂ O este de culoare verde.

Clorură de nichel hexahidrat NiCh _{2 •} 6H ₂ O. Benjah-bmm27 / domeniu public. Sursa: Wikimedia Commons.

NiCl ₂ anhidru în absența aerului se sublimează ușor.

NiCh ₂ este foarte solubil în apă. În soluție apoasă se separă în Ni sa ²⁺ și Cl ^- ioni . Soluțiile apoase sunt acide. În soluție, ionul nichel unește 6 molecule de apă H ₂ O, formând ionul hexaaquonickel ²⁺ , care este verde.

Dacă pH-ul acestor soluții apoase este crescut prin adăugarea de exemplu hidroxid de sodiu (NaOH), _{se formează} hidroxidul de nichel Ni (OH) _2, care precipită sau se separă de apă formând un gel verde voluminos.

Proprietate importantă a ionului hexaacu

Apos NiCh ₂ soluții pot absorbi amoniac (NH ₃ ) rapid. Acest lucru se datorează faptului că NH ₃ se leagă cu ușurință de ionul hexaaquonickel ^2+, deplasând molecule de apă și formând specii precum ²⁺ sau chiar ²⁺ .

Obținerea

Clorura de nichel (II) poate fi obținută pornind de la pudră de nichel (Ni) sau oxid de nichel (NiO).

Nichel poate fi clorurate prin trecerea clorului gazos (Cl ₂ ) peste pulberea.

Ni + Cl ₂ → NiCh ₂

De asemenea, puteți reacționa NiO cu acid clorhidric HCl și apoi evaporați soluția.

NiO + 2 HCI → NiCh ₂ + H ₂ O

Aplicații

Pentru placarea metalelor cu nichel

Clorura de nichel este utilizată în soluții care fac posibilă electrodepunerea nichelului metalic pe alte metale. Galvanizarea folosește curentul electric pentru a depune un strat de metal deasupra celuilalt.

Finisajele metalice decorative sunt realizate acolo unde nichelul (Ni) este stratul intermediar înainte de acoperirea piesei cu metal crom (Cr). De asemenea, este potrivit pentru acoperiri în aplicații de inginerie.

Cele mai strălucitoare părți ale unor motociclete sunt pre-acoperite cu nichel metalic prin NiCh ₂ tratament si apoi placat cu crom metalic. Autor: Hans Braxmeier. Sursa: Pixabay.

Acoperirile cu nichel se aplică zincului, oțelului, aliajelor de staniu-nichel și altor metale pentru a le proteja de coroziune și eroziune sau uzura abrazivă.

În laboratoarele de analiză

NiCl ₂ este o parte a soluțiilor utilizate pentru prepararea eșantioanelor de țesut de cancer, care pot fi vizualizate la microscop de către patologii medicali specializați în cancer.

În reacțiile de chimie organică

Clorura de nichel acționează ca un catalizator sau accelerator pentru multe reacții între compuși organici. De exemplu, ea permite unirea inelelor precum phospholes, care dimerizează (două phospholes se alăture) în prezența NiCI ₂ .

De asemenea, servește drept catalizator în producerea CCl ₄ tetraclorură de carbon și diarilamino.

NiCh ₂ servește drept catalizator în reacțiile chimiei organice. Autor: WikimediaImages. Sursa: Pixabay.

În siguranța industrială

Datorită afinității mari pentru amoniac (NH ₃ ), NiCh ₂ este folosit în măștile de siguranță industriale. Amoniacul este un gaz toxic. Clorura de nichel este plasată în filtrele prin care trece aerul pe care îl inspiră persoana.

În acest fel , aerul cu NH ₃ trece prin filtru, amoniacul este captat de NiCh ₂ , iar persoana care poartă masca inhalează numai aer curat.

NiCl ₂ este utilizat la măștile de gaz pentru a proteja oamenii de gazul amoniac NH ₃ . Autor: Michael Schwarzenberger. Sursa: Pixabay.

În bateriile termice

NiCl ₂ este un material promițător pentru utilizare în baterii termice. În testele efectuate cu baterii cu bor litiu unde catodul este NiCl _2, acestea prezintă performanțe excelente.

Baterie termică NiCl ₂ din aceste baterii le face să funcționeze mai bine. Thomas M. Crowley, șef, filială Munitions Fuzing, divizia Fuze, Centrul de Cercetare, Dezvoltare și Inginerie Armament SUA (ARDEC), Arsenal Picatinny, NJ / Domeniul public. Sursa: Wikimedia Commons.

În bateriile cu halogenuri de sodiu metalice

Cercetătorii au arătat că clorura de nichel din bateriile cu halogenură de sodiu-metal permite funcționarea la temperaturi mult mai mici decât în ​​cazul altor halogenuri. Halogurile metalice sunt săruri ale halogenilor precum clorul, bromul și iodul cu metale.

Acest tip de baterie este foarte util pentru stocarea energiei electrice într-un mod staționar, dar este de obicei problematic datorită temperaturilor ridicate de funcționare și, prin urmare, a unei utilizări reduse.

NiCl ₂ poate ajuta la scăderea temperaturii de funcționare a bateriilor cu halogenuri de sodiu metalice. Autor: Clker-Free-Vector-Images. Pixabay.

Cu NiCl ₂ puteți rezolva problema temperaturilor ridicate din aceste baterii.

În diferite aplicații

Clorură de nichel NiCh ₂ este un intermediar în prepararea catalizatorilor de nichel. De asemenea, servește la obținerea altor compuși, cum ar fi sărurile de nichel complexe.

Utilizare întreruptă

Datorită toxicității sale pentru majoritatea microorganismelor, NiCl ₂ poate acționa ca un fungicid și a fost folosit anterior pentru a elimina mucegaiul care atacă anumite plante.

Cu toate acestea, această utilizare a fost întreruptă din cauza pericolului pe care îl reprezintă pentru oamenii care îl folosesc și pentru mediu.

riscuri

Nichel (II) sau clorură de nichel NiCh ₂ este un compus foarte toxic. Nu este inflamabil, dar produce gaze periculoase atunci când este expus la căldură sau la foc.

Expunerea umană la clorură de nichel (II) poate provoca dermatită severă, alergii ale pielii, alergii respiratorii, poate afecta plămânii, rinichii, tractul gastro-intestinal și sistemul nervos.

Este cunoscut și pentru efectele sale cancerigene și mutagene (care provoacă modificări în genele celulelor).

Efecte asupra animalelor și organismelor acvatice

Este foarte toxic pentru animalele terestre și acvatice, cu efecte care durează în timp. Poate fi letală în concentrații scăzute.

Unii cercetători au găsit , de exemplu , că păstrăvii expuse la NiCh ₂ dizolvat în apă suferă de daune oxidative și diverse patologii în țesuturile creierului lor.

Păstrăvul poate fi grav deteriorat de contaminarea NiCl ₂ a apelor în care trăiesc. Autor: Holger Grybsch. Sursa: Pixabay.

NiCh ₂ nu trebuie să fie eliminate în mediul înconjurător.

Referințe

1. Biblioteca Națională de Medicină din SUA. (2019). Clorură de nichel. Recuperat din pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
2. Espinoza, LA (2006). Manual de imunohistochimie și hibridizare în situații a carcinoamelor umane. Volumul 4. Contrare și vizualizare. Recuperat de la sciencedirect.com.
3. Taylor, SR (2001). Acoperiri pentru protecția la coroziune: metalice. Acoperiri cu nichel. În Enciclopedia materialelor: știință și tehnologie. Recuperat de la sciencedirect.com.
4. Quin, LD (1996). Inele cu cinci membri cu un heteroatom și derivate carbociclice fuzionate. Dimerizarea termică a fosfolilor. În chimia heterociclică cuprinzătoare II. Recuperat de la sciencedirect.com.
5. Topal, A. și colab. (2015). Efecte neurotoxice asupra clorurii de nichel în creierul păstrăvului curcubeu: Evaluarea activității c-Fos, răspunsurile antioxidante, activitatea acetilcolinesterazei și modificările histopatologice. Fish Physiol Biochem 41, 625-634 (2015). Recuperat de pe link.springer.com.
6. Liu, W. și colab. (2017). Preparare cu temperatură variabilă și performanța NiCI ₂ ca material catod pentru baterii termice. Sci. China Mater. 60, 251-257 (2017). Recuperat de pe link.springer.com.
7. Li, G. și colab. (2016). Baterii avansate de temperatură intermediară cu clorură de sodiu-nichel cu densitate de energie ultra-înaltă. Nature Communications 7, număr articol: 10683 (2016). Recuperat din natura.com.
8. Cotton, F. Albert și Wilkinson, Geoffrey. (1980). Chimie anorganică avansată. A patra editie. John Wiley & Sons.
9. Lide, DR (editor) (2003). Manual CRC de Chimie și Fizică. 85 - ^lea CRC Press.