Нікель

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук
Нікель (Ni)
Атомний номер 28
Зовнішній вигляд
простої речовини
твердий ковкий
сріблясто-білий метал нікель
Nickel electrolytic and 1cm3 cube.jpg
Властивості атома
Атомна маса
(молярна маса)
58,6934 а.о.м. (г/моль)
Радіус атома 124 пм
Енергія іонізації
(перший електрон)
736,2(7,63) кДж/моль (еВ)
Електронна конфігурація [Ar] 3d8 4s2
Хімічні властивості
Ковалентний радіус 115 пм
Радіус іона (+2e) 69 пм
Електронегативність
(за Полінгом)
1,91
Електродний потенціал 0
Ступені окиснення 3, 2, 0
Термодинамічні властивості
Густина 8,902 г/см³
Питома теплоємність 0,443 Дж/(K моль)
Теплопровідність 90,9 Вт/(м К)
Температура плавлення 1726 K
Теплота плавлення 17,61 кДж/моль
Температура кипіння 3005 K
Теплота випаровування 378,6 кДж/моль
Молярний об'єм 6,6 см³/моль
Кристалічна ґратка
Структура ґратки кубічна
гранецентрована
Період ґратки 3,520 Å
Відношення c/a n/a
Температура Дебая 375,00 K
Періодична система елементів
H He
Li Be B C N O F Ne
Na Mg Al Si P S Cl Ar
K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
Cs Ba * Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
Fr Ra ** Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Uut Fl Uup Lv Uus Uuo
* La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
** Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr

Загальна характеристика[ред.ред. код]

Нікель[1] (рос. никель, англ. nickel, нім. Nickel n) — хімічний елемент, відомий з глибокої старовини. Його сріблясто-білий метал — нікель. Виділений шведським хіміком А.Кронштедтом в 1751 р. Символ Ni, атомний номер 28; атомна маса 58,70. Густина 8,9; температура плавлення 1455 °C; температура кипіння 2900 °C. Утворює тверді розчини з Fe, Со, Mn, Cu, Pt, Au, Pd, Cr та ін. Кларк в земній корі 5,8•10-3%. В природі існує у вигляді різних оксидів, сульфідів, силікатів і належить до стратегічних корисних копалин.

Відомо понад 100 мінералів Н., гол. з яких: мілерит, полідиміт, пентландит, ваесит, нікелін, вілемсеїт, непуїт, анаберґіт. Пластичний і ковкий. Тривкий щодо дії кисню повітря. Його важливість пояснюється різноманітними унікальними властивостями металу: добавка нікелю в сплави збільшує їх міцність, зносостійкість, корозійну стійкість, підвищує тепло- і електропровідність, поліпшує магнітні і каталітичні властивості. Завдяки високій хімічній, термічній і механічній стійкості застосовується в металургії (80% загальної кількості) для виготовлення нержавіючої сталі, в реактивній авіації, ракетобудуванні, атомній, радіоелектронній, енергетичній, хімічній і харчовій промисловості. Переважна частина Н. використовується для отримання легованих сталей і сплавів (з Fe, Cr, Cu і т. д.). Застосовують також для захисних прикриттів, лужних акумуляторів тощо. Н. отримують з нікелевих, мідно-нікелевих, кобальт-нікелевих руд.

Історія[ред.ред. код]

Виділений шведським хіміком А.Кронштедтом у 1751 р.

Походження назви[ред.ред. код]

Назва походить від імені злого карлика Нікеля, який підсовував гірнякам Саксонії замість якісної мідної руди схожу на неї речовину, але з якої не можна було виготувати ні міді, ні взагалі хоч якогось металу. Зіпсований метал шахтарі називали «купфернікель», тобто нікелева мідь, що використовувалось як лайливе слово, ніби як «чортова мідь».[джерело не вказано 454 дня]

Така руда дійсно була «купфернікель» — мідно-нікелева, бо в природі нікель зустрічається лише в руді і лише у поєднанні з іншими металами, наприклад, з миш'яком. Виплавка з такої руди була небезпечна для життя.

На ім'я гнома-хулігана Кронстед назвав відкритий ним елемент. «Купфернікель — руда, котра містить найбільшу кількість цього металу», — писав відкривач.[джерело не вказано 454 дня]

Поширення[ред.ред. код]

Зустрічається у вулканічних породах і як вільний метал, іноді в осколках залізонікелевих метеоритів. Є компонентою Земного ядра, яке складається, переважно із заліза з домішками нікелю.

Кларк в земній корі 5,8•10-3%. В природі існує у вигляді різних оксидів, сульфідів, силікатів і належить до стратегічних корисних копалин.

Відомо понад 100 мінералів Н., гол. з яких: мілерит, полідиміт, пентландит, ваесит, нікелін, уілемсеїт, непуїт, анаберґіт.

Фізичні властивості[ред.ред. код]

Має високу температуру плавлення, низькі електро- і теплопровідність, може намагнічуватися.

Хімічні властивості[ред.ред. код]

Тривкий щодо дії кисню повітря.

Отримання[ред.ред. код]

Ni. отримують з нікелевих, мідно-нікелевих, кобальт-нікелевих руд.
Для отримання нікелю-сирцю його відділяють від міді за допомогою Na2S- з утворенням розчинного подвійного NaCuS2. Осад, що залишився (сульфід нікелю) прожарюють з утворенням оксиду нікелю. Далі, нікель з оксиду відновлюють коксом. Для отримання чистого нікелю (99,9%) його рафінують електролізом. Для отримання чистішого як 99,9% нікелю використовують Монд-процес, названий за іменем Людвіга Монда (німецько-англійського хіміка) який відкрив карбоніл нікелю у 1890 році. Суть процесу в тому, що порошок нікелю-сирцю при 80 °C та атмосфері моноксиду вуглецю утворює газоподібний Ni(CO)4 і який при 180 °C розкладається. При цьому утворюється дуже чистий нікель.

Ni(тв) + 4CO(г) ⇆ Ni(CO)4(г)

Застосування[ред.ред. код]

Не тьмяніє, тому використовується в сплавах (зокрема з низьким температурним коефіцієнтом лінійного розширення — інвар, ковар та ін.), гальванопокриттях і для карбування монет. Застосовують також для захисних прикриттів, лужних акумуляторів тощо.

Біологічна роль[ред.ред. код]

Див. також[ред.ред. код]

Посилання[ред.ред. код]

  1. Елементи хімічні та речовини прості. Терміни та визначення. Основні поняття. Умовні позначення. — Київ: Держстандарт України, 1994. — 17 с.

Література[ред.ред. код]