Никель и его соединения
Дипломная работа - Химия
Другие дипломы по предмету Химия
щелочей на водные растворы солей никеля. Он имеет вид светло-зеленого рыхлого осадка.
Гидратированный оксид никеля NiO(OH). Простые соли иона Ni3+ неизвестны, но гидратированный оксид существует. Получают гидратированный оксид, действуя на Ni(OH)2 окислителем в щелочной среде. На его образовании при анодном окислении Ni(OH)2 основано действие щелочного аккумулятора Эдисона. Один из электродов изготовлен из железа, другой - из гидратированного оксида никеля три, к которому примешаны для лучшей проводимости никелевые опилки. Электроды помещены в раствор гидроксида калия. При разрядке и зарядке идут реакции:
Fe+2NiO(OH)+2H2O-2e=Fe(OH)2+2Ni(OH)2
Достоинство железоникелевого аккумулятора в том, что он долгое время может оставаться в незаряженном состоянии в отличие от обычного свинцового.
. Соли.
Хлорид никеля, хлорид никеля(II), хлористый никель NiCl2 получается в безводном состоянии при сгорании никеля в токе хлора или при нагревании его гидрата или аммиаката. Он образует блестящие золотисто-желтые мягкие (на ощупь похожие на тальк), легковозгоняющиеся кристаллические чешуйки удельного веса 2,56. При умеренном прокаливании на воздухе NiCl2 переходит в окись никеля (П) (моноокись никеля). Он легко растворим в воде и в спирте (в 100 г воды при 20 растворяется 64,0 г, а при 60 - 81,2 г NiCl2). Из светло-зеленого водного раствора он кристаллизуется с водой обычно в виде гекса-гидрата NiСl2*6Н2O - травянисто-зеленых зернистых кристаллов в форме моноклинных призм, изоморфных кристаллам гексагидрата хлорида кобальта. При выдерживании над концентрированной серной кислотой гексагидрат постепенно переходит в дигидрат. Известен также моногидрат.
Со щелочными и другими хлоридами хлорид никеля образует двойные соли (хлорникелаты) например:4Cl*NiCl2*6H2O - зеленые ромбические призмы;
СsCl*NiCl2 - мелкие желтые кристаллы.
Бромид никеля NiBr2 и иодид никеля NiI2 вполне аналогичны хлориду. Они кристаллизуются из водных растворов тоже обычно в виде гексагидратов. Для бромида, кроме того, известны три- и нонагидраты. Существуют так же и двойные бромиды.
Фторид никеля NiF2. Безводную соль легче всего получать термическим разложением двойного фторида никеля и аммония. NiF2 образует длинные призматические кристаллы, в сухом состоянии имеющие окраску от светло-коричневой до зеленой. Они очень слабо растворимы в воде и нерастворимы в спирте и в эфире. При упаривании раствора гидроокиси никеля (II) в водной плавиковой кислоте образуется тригидрат NiF2*3H2O в виде зернистых бледно зеленых кристаллов. Двойные соли фторида никеля (фтороникелаты) были получены сплавлением его с соответствующими солями или смешиванием растворов NiF2 с растворами этих солей. Примером может служить соль KF*NiF2*Н2O, образующая осадок окрашенный в цвет серы.
При действии F2 на смесь NiCl2, и KCl получаются соединения K3[NiF6] и K2[NiF6]. K2[NiF6] является пока единственной фторидной солью которая, судя по магнитным свойствам, является Комплексом внедрения. В случае всех остальные фтористых солей речь идет о нормальных комплексах.
Основные галогениды никеля. При неполном осаждении из раствора хлористого никеля едким натром образуется основной хлорид никеля в среднем состава NiCl2*3Ni(OH)2, однако состав изменяется в довольно широких пределах (при соотношении Cl : ОН от 1:1,9 до 1:4,3). Он образует простую слоистую решетку, отличающеюся от структуры гидроокиси никеля тем, что в ней ионы ОН- частично замещены на Cl-,(причем в решетке они распределены совершенно беспорядочно) и одновременно ячейка значительно расширяется - вдоль оси). Такое увеличение параметра объясняется тем, что между структурами гидроокиси и основной соли не существует непрерывного перехода.
Основной бромид никеля имеет ту же структуру и средний состав, что и основной хлорид. Однако в случае бромида состав варьирует в значительно более узком интервале (Вг : ОН = 1 : 2,8-1 : 3,3). Существует еще один основной хлорид никеля Ni(ОH)С1 постоянного состава, Он образуется при неполном осаждении едким натром из концентрированного раствора хлористого никеля при нагревании. Ni(ОH)Cl также образует простую слоистую решетку. Она является производной от структуры NiCl2: половина ионов Cl- замещена на ОН-, тогда все ионы хлора оказываются расположенными на одной стороне слоя, состоящего из ионов никеля, а все гидроксильные ионы - на другой.
Цианид никеля и двойные цианиды. при добавлении к растворам никелевых солей ионов СN- выпадает цианид никеля в виде яблочно-зеленого осадка, содержащего воду. При нагревании до 180 градусов, он переходит в желто-коричневую безводную соль Ni(CN)2. Свежеосажденный цианид никеля растворяется в избытке щелочных цианидов с золотисто-желтым окрашиванием. Из полученного раствора при упаривании выделяются двойные соли (цианоникелаты), например Na2(NiCN4)3H2O, в виде длинных желтых шестигранных призматических кристаллов, теряющих воду при умеренном нагревании. Сильные кислоты разлагают двойные цианиды, причем происходит осаждение Ni(CN)2.
При действии на растворы щелочных цианоникелатов водорода в момент выделения они окрашиваются в красный цвет. Как показал в 1914 г Белуччи, эта реакция основана на восстановлении никеля до одновалентного состояния. Беллуччи удалось изолировать и проанализировать красное соединение K2Ni(СN)3. Соединение диамагнитно ни только в кристаллическом состоянии, но и в растворе. Уже это обстоятельство позволяет заключить, что в данном случае речь идет о двухядерном комплексном соединении. Этот вывод был подтвержден Настом при рентгено?/p>