Scheikunde

Nikkelhydroxide (III) structuur, eigenschappen, gebruik, risico's

Nikkelhydroxide (III) structuur, eigenschappen, gebruik, risico's

Hij Nikkelhydroxide (III) Het is een anorganische verbinding waar het nikkelmetaal een oxidatienummer van 3 heeft+. De chemische formule is Ni (OH)3. Volgens de geraadpleegde bronnen was het tot nu toe niet mogelijk om het bestaan ​​van nikkelhydroxide (III) of (OH) te verifiëren3, Maar nikkel oxo-hydroxide (III), kind (OH) is verkregen.

Nikkel (III) Nio (OH) Oxohydroxide is een zwarte kristallijne vaste stof die op twee manieren kristalliseert: de bèta -vorm en gamma. De meest voorkomende kristallijne vorm (OH) is bèta.

Nikkel Oxohydroxide -structuur (III), kind (OH). Blauw = nikkel, rood = zuurstof, wit = waterstof. Auteur: Smokefoot. Bron: eigen werk. Bron: Wikipedia Commons

Het kind (OH) kan worden verkregen door het oxideren van nikkelnitraatoplossingen (II) (of (nee3))2) met chloor (Cl2) of broom (br2) In aanwezigheid van kaliumhydroxide (KOH). Nikkel (III) oxohydroxide is zeer oplosbaar in zuren. Het heeft een toepassing in nikkelbatterijen, in Superca.

Nikkel (III) NIO (OH) en nikkelhydroxide (II) of (OH) (OH)2 Ze zijn verenigd in de werking van de meeste van hun toepassingen, omdat beide deel uitmaken van dezelfde oxide-reductievergelijking.

Als een nikkelverbinding vormt het kind (OH) dezelfde risico's van andere nikkelzouten, dat wil zeggen huidirritatie of dermatitis en kanker.

[TOC]

Kristallijne structuur

Nikkel Oxohydroxide (III) kristalliseert op twee manieren: Beta en Gamma. De bèta β-nio (OH) -vorm heeft een structuur die erg lijkt op β-Ni (OH)2, wat logisch lijkt omdat de eerste voortkomt uit de oxidatie van deze laatste.

De γ-nio (OH) gamma-vorm is het oxidatieproduct van nikkelhydroxide (II) in zijn alfa, a-ni (oh) vorm2. Net als het laatste heeft gamma een laagstructuur met alkalische metaalionen, anionen en water afgewisseld tussen de lagen.

Elektronische configuratie

In het kind (OH) wordt het nikkel gevonden in de oxidatietoestand 3+, wat betekent dat 3 elektronen ontbreken in de buitenste lagen, dat wil zeggen, twee elektronen van laag 4 ontbrekenS en een elektron uit laag 3D. De elektronische configuratie van Ni3+ In het kind (OH) is: [AR] 3D7, Waarbij [ar] de elektronische configuratie is van nobel argongas.

Het kan u van dienst zijn: PI Link

Nomenclatuur

- NIO (OH): Nikkel Oxohydroxide (III)

- Nikkel zwart

Eigenschappen

Fysieke staat

Zwarte kristallijne vaste stof.

Oplosbaarheid

Nio (OH) oxohydroxide is erg oplosbaar in zuren. De gammastas lost op in zwavelzuur met zuurstofevolutie.

Andere eigenschappen

In heet water wordt het een oxohydroxide van nikkel (II) en (iii), of3OF2(OH)4.

Het ontleedt tot 140 ºC in nikkel (II) (kind- en zuurstofoxide.

De gamma-fase (γ-nio (OH)) kan op verschillende manieren worden verkregen, bijvoorbeeld het behandelen van nikkel met een gesmolten mengsel van natriumperoxide (NA2OF2) en natriumhydroxide (NaOH) bij 600 ºC en afkoelen in ijswater.

De gammastas breekt af wanneer hij wordt verwarmd tot 138 ºC.

Toepassingen

In nikkelbatterijen

Edison's nikkel-hydrum batterij, waarin KOH wordt gebruikt als elektrolyt, is gebaseerd op de nikkel oxohydroxide-reactie (III) met ijzer:

Downloaden:

Fe + 2nio (oh) + h2Of ⇔ geloof (oh)2 + 2ni (oh)2

Last:

Het is een omkeerbare oxide-reductiereactie.

In de anode van deze batterijen treedt een reeks chemische en elektrochemische processen voor. Hieronder is een algemeen schema:

Downloaden

β-ni (oh)2       ⇔ β-nio (oh) + h+ + En-

                                                 Last

Veroudering ↑ ↓ overbelasting

Downloaden

α-ni (OH)2       ⇔ γ-nio (oh) + h+ + En-

                                                Last

Kan u van dienst zijn: arseen: geschiedenis, structuur, eigenschappen, gebruik

In nikkelbatterijtechnologie wordt nikkel oxohydroxide (III) nio (OH) "nikkel actieve massa" genoemd.

Nikkel oplaadbare batterijen. Auteur: Superusergeneric. Bron: eigen werk. Bron: Wikipedia Commons.

In elektrocatalyse als een regenerabele katalysator

Het kind (OH) is met succes gebruikt in de elektrosynthese van azopirazolen, door de elektrocatalitische oxidatie van aminopyrazolen. Het nut ervan bij de synthese van carbonzuren die beginnen met alcoholen of carbonylverbindingen is ook bewezen.

Een carbonzuur verkrijgen door een alcohol te oxideren die door het kind is gekatalyseerd (OH). Bron: Oorspronkelijk van in.Wikipedia. Oorspronkelijke auteur uploader was v8rik bij in.Wikipedia. Bron: Wikipedia Commons

Een ander voorbeeld is dat van de kwantitatieve omzetting van hydroxymethypyridine in een pyridocarbonzuur. In dit geval is de stalen of nikkelelektrode die overeenkomt met de anode bedekt met een laag kind (OH). Het medium waarin elektrolyse wordt uitgevoerd is alkalisch.

In deze reacties fungeert het kind (OH) als een reductie-outdoor bemiddelaar of "redox" bemiddelaar.

Elektrolyse wordt uitgevoerd in een cel met nikkelanode en titaniumkathode, in alkalisch medium. Tijdens het proces wordt het gevormd of (oh)2 Op het oppervlak van de nikkelanode, die snel wordt geoxideerd tot kind (OH):

Ni (oh)2 + Oh- - En- ⇔ nio (oh) + h2OF

Het kind (OH) reageert met het organische substraat en het gewenste organische product wordt verkregen, waarbij de Ni wordt geregenereerd (OH)2:

Nio (oh) + organische verbinding → ni (oh)2 + Product

Wanneer de Ni (OH) regenereert2, De katalysereactie gaat door.

Het gebruik van het kind (OH) als elektrocatizer maakt het mogelijk om organische verbindingen te verkrijgen met lage kosten en op een milieuvriendelijke manier.

In super cardpisors

Het kind (oh) samen met de ni (oh)2 Ze vormen uitstekende materialen voor supercaiding -elektroden (Engels Supercapacitos)).

Ni (oh)2 + Oh-  ⇔ nio (oh) + h2Of + e-

Ze hebben hoge capaciteit, lage kosten en, volgens sommige referenties, onder impact op het milieu.

Condensers in een elektronisch circuit. Auteur: Pdphotos. Bron: Pixabay.

Ze hebben echter een lage geleidbaarheid. Dit wordt opgelost met behulp van nanodeeltjes van genoemde verbindingen, omdat dus het oppervlak verhoogt en de afstand vermindert die nodig is voor diffusie, wat zorgt voor een hoge overdrachtssnelheid van elektronen en/of ionen.

Kan u van dienst zijn: elastische materialen

In oxidatie van metaalionen

Een van de commerciële toepassingen van nikkel oxohydroxide (III) is gebaseerd op zijn vermogen om kobaltionen (II) te oxideren in oplossing voor kobaltionen (iii).

Risico's

In oplossing is het nikkel stabieler als een ion of2+, Daarom is het niet gebruikelijk om in contact te komen met Ni3+. De voorzorgsmaatregelen zijn echter hetzelfde, omdat het nikkel, of het nu metallic is, in oplossing of in de vorm van zijn vaste zouten, huidsensibilisatie kan veroorzaken.

Het is raadzaam om beschermende apparatuur en kleding te gebruiken, zoals gezichtsschild, handschoenen en veiligheidsschoenen. Dit alles moet worden gebruikt telkens wanneer er de mogelijkheid is om in contact te komen met nikkeloplossingen.

Als dermatitis optreedt, moet het met een arts worden behandeld om uit te sluiten dat het wordt veroorzaakt door nikkel.

Wat betreft de mogelijkheid van inademing, het is een goede praktijk.

Alle nikkelverbindingen worden geclassificeerd door het International Cancer Research Agency of IARC (acroniem voor Engels Internationaal Agentschap voor Kankeronderzoek), in de categorie carcinogenen voor de mens.

Dit is gebaseerd op epidemiologische en experimentele gegevens.

Referenties

  1. Katoen, f. Albert en Wilkinson, Geoffrey. (1980). Geavanceerde anorganische chemie. Vierde druk. John Wiley & Sons.
  2. Lyalin, B.V. et al. Elektrosynthese van azopyrazolen via de oxidatie van n-alkylaminopyrazolen op een kind (OH) anode in waterige alkali-a groene methode voor N-n homocouple. Tetraëderbrieven. 59 (2018) 2741-2744. Hersteld van Scientedirect.com.
  3. Liuyang, Zhang, et al. (2018). Op nikkel gebaseerde materialen voor supercapacitos. Materialen vandaag. Hersteld van Scientedirect.com
  4. Ettel, v.NAAR. en Mosolu, m. NAAR. (1977). Voorbereiding van nikkel zwart. OF.S. Octrooi nee. 4.006,216. 1 februari 1977.
  5. Scharbert, B. (1993). Proces voor het oxideren van hydroxymethylpyridinederivaten tot pyridinecarbonzuurderivaten bij nikkeloxidehydroxide -anodes. OF.S. Octrooi nee. 5.259.933. 9 november 1993.
  6. Kirk-othmer (1994). Encyclopedie van chemische technologie. Deel 17. Vierde druk. John Wiley & Sons.
  7. Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. (1990). VIJFDE EDITIE. Volume op 17. VCH VerlagSgellschaft MBH.
  8. McBreen, James. (1997). Nikkelhydroxiden. In Handbook of Battery Materials. VCH -uitgever. Hersteld van Osti.Gov.