Оксид никеля(II)

Шаблон:Значения Шаблон:Карточка{{#invoke:check for unknown parameters|check |unknown= |ignoreblank= |preview= |showblankpositional= |CAS|ChEBI|ChemSpiderID|ECB|EINECS|H-фразы|InChI|InChIKey|NFPA 704|P-фразы|PubChem|R-фразы|RTECS|S-фразы|SMILES|nocat|Кодекс Алиментариус|ЛД50|ООН|ПДК|СГС|большие схемы|вещество1|вещество2|вещество3|вещество4|внешний вид|вращение|гибридизация|давление пара|диапазон прозрачности|динамическая вязкость|дипольный момент|заголовок|изображение|изображение слева|изображение справа|изображение2|изоэлектрическая точка|интервал трансформации|картинка|картинка малая|картинка2|картинка3D|картинка 3D|картинка3D2|кинематическая вязкость|конст. диссоц. кислоты|константа В. дер В.|координационная геометрия|коэфф. электр. сопротив.|кристаллическая структура|критическая плотность|критическая темп.|критическая точка|критическое давление|молярная концентрация|молярная масса|наименование|описание изображений слева и справа|описание изображения|описание изображения слева|описание изображения справа|описание изображения2|описание картинки|описание картинки2|описание картинки3D|описание картинки3D2|описание малой картинки|от. диэлектр. прониц.|плотность|поверхностное натяжение|показатель преломления|предел прочности|пределы взрываемости|примеси|проводимость|растворимость|растворимость1|растворимость2|растворимость3|растворимость4|рац. формула|сигнальное слово|скорость звука|сокращения|состояние|твёрдость|темп. воспламенения|темп. вспышки|темп. кипения|темп. кипения пр.|темп. плавления|темп. разложения|темп. самовоспламенения|темп. стеклования|темп. сублимации|температура размягчения|тепловое расширение|теплопроводность|теплоёмкость|теплоёмкость2|токсичность|традиционные названия|тройная точка|угол Брюстера|уд. электр. сопротивление|удельная теплота парообразования|удельная теплота плавления|фазовые переходы|хим. имя|хим. формула|ширина изображения|ширина изображения2|энергия ионизации|энтальпия кипения|энтальпия образования|энтальпия плавления|энтальпия растворения|энтальпия сгорания|энтальпия сублимации|ЕС|удельная теплота парообразования2|удельная теплота плавления2|Номер UN|эмпирическая формула|теплота парообразования|энтальпия раствородия|тепловое расширодие}}

Оксид никеля(II) — неорганическое бинарное соединение двухвалентного никеля с кислородом. Химическая формула NiO. Встречается в природе в виде редкого минерала бунзенита.

Физические свойства

Оксид никеля(II) — кристаллическое вещество, в зависимости от способа получения и термической обработки имеет цвет от светло- до тёмно-зелёного или чёрного. Имеет две кристаллические модификации:

• α-NiO до Т<252 °C, антиферромагнетик, тригональная сингония, параметры элементарной ячейки a = 0,29549 нм, c = 0,7228 нм, d = 6,67 г/см³;
• β-NiO при Т>252 °C, кубическая сингония, пространственная группа F m3m, a = 0,41768 нм, Z = 4, структура типа NaCl, d = 7,45г/см³.

Получение

В природе оксид никеля встречается в виде минерала бунзенита — октаэдрические кристаллы, цвет от тёмно-зелёного до буровато-чёрного в зависимости от примесей. Химический состав нестехиометрический NiO_x, где x = ~1 с примесями Bi, Co, As. Очень редок, встречается в Иогангеоргенштадте, в Саксонии.

Небольшие количества оксида никеля(II) можно получить разложением карбонила никеля на воздухе с образованием углекислого газа.

Оксид никеля можно синтезировать непосредственно из элементов окислением Ni при нагревании на воздухе или в кислороде:

$\mathrm{𝟤}𝖭𝗂\mathsf{+}{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}\stackrel{500-1000^{o}C}{\to }\mathrm{𝟤}𝖭𝗂𝖮$

Оксид никеля(II) может быть получен термическим разложением гидроксида никеля(II) или некоторых солей двухвалентного никеля (карбоната, нитрата и др.):

$𝖭𝗂\mathsf{(}𝖮𝖧{\mathsf{)}}_{\mathrm{𝟤}}\stackrel{230-250^{o}C}{\to }𝖭𝗂𝖮\mathsf{+}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮$

$𝖭𝗂𝖢{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}\stackrel{>300^{o}C}{\to }𝖭𝗂𝖮\mathsf{+}𝖢{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}$

Химические свойства

Термически оксид никеля очень устойчив. Только при температурах выше 1230 °C становится заметна его обратимая диссоциация:

$\mathrm{𝟤}𝖭𝗂𝖮\mathsf{\rightleftarrows }\mathrm{𝟤}𝖭𝗂\mathsf{+}{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}$

Проявляет амфотерные свойства (основные преобладают), в воде практически не растворим:

$𝖭𝗂𝖮\mathsf{+}\mathrm{𝟩}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮\mathsf{\rightleftarrows }\mathsf{[}𝖭𝗂\mathsf{(}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮{\mathsf{)}}_{\mathrm{𝟨}}{\mathsf{]}}^{\mathrm{𝟤}\mathsf{+}}\mathsf{+}\mathrm{𝟤}𝖮{𝖧}^{\mathsf{-}}$     p ПР = 15,77

Реагирует с кислотами:

$𝖭𝗂𝖮\mathsf{+}\mathrm{𝟤}𝖧𝖢𝗅\stackrel{}{\to }𝖭𝗂𝖢{𝗅}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮$

При спекании взаимодействует с щелочами и оксидами типичных металлов:

$𝖭𝗂𝖮\mathsf{+}\mathrm{𝟤}𝖭𝖺𝖮𝖧\stackrel{400^{\circ }C}{\to }𝖭{𝖺}_{\mathrm{𝟤}}𝖭𝗂{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮$

$𝖭𝗂𝖮\mathsf{+}𝖡𝖺𝖮\stackrel{1200^{\circ }C}{\to }𝖡𝖺𝖭𝗂{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}$

С концентрированным раствором аммиака образует амминокомплексы:

$𝖭𝗂𝖮\mathsf{+}\mathrm{𝟨}\mathsf{(}𝖭{𝖧}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{\cdot }{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮\mathsf{)}\stackrel{T}{\to }\mathsf{[}𝖭𝗂\mathsf{(}𝖭{𝖧}_{\mathrm{𝟥}}{\mathsf{)}}_{\mathrm{𝟨}}\mathsf{]}\mathsf{(}𝖮𝖧{\mathsf{)}}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}\mathrm{𝟧}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮$

Восстанавливается водородом или другими восстановителями (С, Mg, Al) до металла:

$𝖭𝗂𝖮\mathsf{+}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}\stackrel{200-400^{\circ }C}{\to }𝖭𝗂\mathsf{+}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮$

При сплавлении с кислотными оксидами образует соли:

$\mathrm{𝟤}𝖭𝗂𝖮\mathsf{+}𝖲𝗂{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}\stackrel{1200^{\circ }C}{\to }𝖭{𝗂}_{\mathrm{𝟤}}𝖲𝗂{𝖮}_{\mathrm{𝟦}}$

Применение

Основное применение оксида никеля — промежуточный продукт при получении солей никеля(II), никельсодержащих катализаторов и ферритов. Используется NiO как зелёный пигмент для стекла, глазурей и керамики. Объём производства оксида никеля около 4000 тонн/год.

Безопасность

Как и большинство соединений никеля, его оксид тоже ядовитый и канцерогенный. ПДК в воздухе для рабочей зоны 0,005 мг/см³ (в пересчёте на NiШаблон:Sup).

ЛД50 - 100 мг/кг. Класс опасности — 2.

Литература

• Химическая энциклопедия: В 5 т.: т. 3: Редколлегия: Кнунянц И. Л. и др.-М., Большая Российская энциклопедия, 1992, 639 с.
• Лидин Р. А., Молочко В. А., Андреева Л. Л., Химические свойства неорганических веществ, М., Химия, 2000.
• Рипан Р., Четяну И., Неорганическая химия, т.2 Химия металлов, М., Мир, 1972.