Имена | |
---|---|
Название ИЮПАК Гидроксид никеля (II) | |
Другие имена Гидроксид никеля, теофрастит | |
Идентификаторы | |
| |
3D модель ( JSmol ) | |
ChemSpider | |
ECHA InfoCard | 100.031.813 |
Номер ЕС |
|
PubChem CID | |
Номер RTECS |
|
UNII | |
Панель управления CompTox ( EPA ) | |
| |
| |
Характеристики | |
Ni (OH) 2 | |
Молярная масса | 92,724 г / моль (безводный) 110,72 г / моль (моногидрат) |
Внешность | зеленые кристаллы |
Плотность | 4,10 г / см 3 |
Температура плавления | 230 ° С (446 ° F, 503 К) (безводный, разлагается) |
0,13 г / л | |
+ 4500,0 · 10 −6 см 3 / моль | |
Структура [1] | |
шестиугольный, hP3 | |
П 3 м1, №164 | |
a = 0,3117 нм, b = 0,3117 нм, c = 0,4595 нм α = 90 °, β = 90 °, γ = 120 ° | |
Термохимия | |
Стандартная мольная энтропия ( S | 79 Дж · моль −1 · K −1 [2] |
Std энтальпия формации (Δ F H ⦵ 298 ) | −538 кДж · моль −1 [2] |
Опасности | |
Паспорт безопасности | Внешний SDS |
Пиктограммы GHS | [3] |
Сигнальное слово GHS | Опасность [3] |
Положения об опасности GHS | H302 , H332 , H315 , H334 , H317 , H341 , H350 , H360 , H372 [3] |
Меры предосторожности GHS | Р260 , Р284 , Р201 , Р280 , Р405 , Р501 [3] |
Смертельная доза или концентрация (LD, LC): | |
LD 50 ( средняя доза ) | 1515 мг / кг (перорально, крыса) |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа). | |
проверить ( что есть ?) | |
Ссылки на инфобоксы | |
Гидроксид никеля (II) представляет собой неорганическое соединение с формулой Ni (OH) 2 . Это твердое вещество яблочно-зеленого цвета, которое растворяется при разложении аммиаком и аминами и подвергается воздействию кислот. Он электроактивен, превращаясь в оксигидроксид Ni (III) , что приводит к широкому применению в аккумуляторных батареях. [4]
Свойства [ править ]
Гидроксид никеля (II) имеет два хорошо охарактеризованных полиморфа, α и β. Α-структура состоит из слоев Ni (OH) 2 с интеркалированными анионами или водой. [5] [6] β-форма имеет гексагональную плотноупакованную структуру из ионов Ni 2+ и OH - . [5] [6] В присутствии воды α-полиморф обычно перекристаллизуется в β-форму. [5] [7] Помимо α- и β-полиморфов, было описано несколько γ-гидроксидов никеля, отличающихся кристаллическими структурами с гораздо большими межслойными расстояниями. [5]
Минеральная форма Ni (OH) 2 , теофрастит, была впервые обнаружена в регионе Вермион на севере Греции в 1980 году. Она встречается в природе в виде полупрозрачного изумрудно-зеленого кристалла, образованного тонкими пластинами вблизи границ кристаллов идокразы или хлорита. [8] Никель-магниевый вариант минерала (Ni, Mg) (OH) 2 был ранее обнаружен в Хагдейле на острове Унст в Шотландии. [9]
Реакции [ править ]
Гидроксид никеля (II) часто используется в автомобильных аккумуляторных батареях. [6] В частности, Ni (OH) 2 легко окисляется до оксигидроксида никеля, NiOOH, в сочетании с реакцией восстановления, часто гидрида металла (реакции 1 и 2). [10] [11]
Реакция 1 Ni (OH) 2 + OH - → NiO (OH) + H 2 O + e -
Реакция 2 M + H 2 O + e - → MH + OH -
Чистая реакция (в H 2 O) Ni (OH) 2 + M → NiOOH + MH
Из двух полиморфов α-Ni (OH) 2 имеет более высокую теоретическую емкость и, таким образом, обычно считается предпочтительным для электрохимических применений. Однако он превращается в β-Ni (OH) 2 в щелочных растворах, что привело к многочисленным исследованиям возможности использования стабилизированных электродов α-Ni (OH) 2 для промышленного применения. [7]
Синтез [ править ]
Синтез включает обработку водных растворов солей никеля (II) гидроксидом калия. [12]
Токсичность [ править ]
Ион Ni 2+ является известным канцерогеном. Токсичность и связанные с этим соображения безопасности привели к исследованиям, направленным на увеличение плотности энергии электродов Ni (OH) 2 , таких как добавление гидроксидов кальция или кобальта. [4]
См. Также [ править ]
- Никель-кадмиевый аккумулятор
- Никель-водородный аккумулятор
- Никель-металлогидридная батарея
- Никель-железный аккумулятор
Ссылки [ править ]
- ^ Enoki, Тошиаки; Цудзикава, Икудзи (1975). «Магнитное поведение случайного магнита, Ni p Mg (1-p) (OH 2 )». Журнал Физического общества Японии . 39 (2): 317. DOI : 10,1143 / JPSJ.39.317 .
- ^ a b Zumdahl, Стивен С. (2009). Химические принципы 6-е изд . Компания Houghton Mifflin. п. A22. ISBN 978-0-618-94690-7.
- ^ a b c d "Гидроксид никеля" . Американские элементы . Проверено 30 августа 2018 .
- ^ a b Chen, J .; Брэдхерст, DH; Доу, SX; Лю, Гонконг (1999). «Гидроксид никеля как активный материал для положительного электрода в перезаряжаемых щелочных батареях» . J. Electrochem. Soc . 146 (10): 3606–3612. DOI : 10.1149 / 1.1392522 .
- ^ a b c d Oliva, P .; Леонарди, Дж .; Лоран, Дж. Ф. (1982). «Обзор структуры и электрохимии гидроксидов и оксигидроксидов никеля». Журнал источников энергии . 8 (2): 229–255. DOI : 10.1016 / 0378-7753 (82) 80057-8 .
- ^ a b c Jeevanandam, P .; Колтыпин, Ю .; Геданкен, А. (2001). «Синтез наноразмерного гидроксида α-никеля сонохимическим методом». Нано-буквы . 1 (5): 263–266. DOI : 10.1021 / nl010003p .
- ^ а б Шукла, АК; Кумар, В.Г.; Муничандрия, Н. (1994). «Стабилизированный α-Ni (OH) 2 в качестве электродного материала для щелочных вторичных элементов». J. Electrochem. Soc . 141 (11): 2956–2959. DOI : 10.1149 / 1.2059264 .
- ^ Marcopoulos, T .; Эконому, М. (1980). «Теофрастит, Ni (OH) 2 , новый минерал из северной Греции» (PDF) . Американский минералог . 66 : 1020–1021.
- ^ Ливингстон, А .; Биш, Д.Л. (1982). «О новом минерале теофрастите, гидроксиде никеля, из Унста, Шетландские острова, Шотландия» (PDF) . Минералогический журнал . 46 (338): 1. doi : 10.1180 / minmag.1982.046.338.01 .
- ^ Овшинский, SR; Феценко, М.А. Росс, Дж. (1993). «Никель-металлогидридный аккумулятор для электромобилей». Наука . 260 (5105): 176–181. DOI : 10.1126 / science.260.5105.176 . PMID 17807176 .
- ^ Янг, Кво (2016). Никель-металлогидридные батареи . MDPI. DOI : 10,3390 / books978-3-03842-303-4 . ISBN 978-3-03842-303-4.
- ^ Глемсер, О. (1963) «Гидроксид никеля (II)» в «Справочнике по препаративной неорганической химии» , 2-е изд. Г. Брауэр (редактор), Academic Press, NY. Vol. 1. п. 1549.