Никель и его соединения
Дипломная работа - Химия
Другие дипломы по предмету Химия
Федеральное агентство по образованию и науке Российской Федерации
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Пермский государственный университет
Химический факультет
Кафедра неорганической химии
КУРСОВАЯ РАБОТА
на тему: Никель и его соединения
Крылов К.А.
Студент 1 курса
Проверили:
Шульгина Н.П.
Мочалова Н.К.
Пермь 2011
Содержание
Общие сведения
История открытия
Основные физические и механические свойства никеля
Нахождение в природе
Получение
Неорганические соединения никеля
Органические соединения никеля
Физические и химические свойства
Применение
Биологическое действие
Вывод
Список использованной литературы
Общие сведения
НИКЕЛЬ (лат. Niссolum) ? химический элемент таблицы Менделеева, металл.
Символ элемента: Ni.
Атомный номер: 28.
Положение в таблице: 4-й период, группа - VIIIВ (10).
Относительная атомная масса: 58,69.
Степени окисления (жирным шрифтом выделена наиболее характерная): +2, +3, +1 и +4.
Валентности (жирным шрифтом выделена наиболее характерная): II, III, I и IV.
Электроотрицательность:
Электронная конфигурация: [ Ar ] 3 s 2 p 6 d 8 4 s 2.
Природный никель состоит из пяти стабильных нуклидов: 58 Ni (67,88% по массе), 60 Ni (26,23%), 61 Ni (1,19%),62 Ni (3,66%) и 64 Ni (1,04%).
Простое вещество никель в компактном виде - блестящий серебристо-белый металл.
Строение атома
Число электронов: 12.
Число протонов: 12.
Радиус нейтрального атома никеля 0,124 нм.
Радиус иона никеля 0,124 нм. Радиус иона Ni 2+ - от 0,069 нм (координационное число 4) до 0,083 нм (координационное число 6).
Энергии последовательной ионизации атома никеля 7,635, 18,15, 35,17, 56,0 и 79 эВ.
История открытия
Уже с 17 в. рудокопам Саксонии (Германия) была известна руда, которая по внешнему виду напоминала медные руды, но меди при выплавке не давала. Ее называли купферникель (нем. Kupfer - медь, а Nickel - имя гнома, подсовывавшего горнякам вместо медной руды пустую породу). Как оказалось впоследствии, купферникель - соединения никеля и мышьяка, NiAs. История открытия никеля растянулась почти на полвека. Первым вывод о присутствии в купферникеле нового полуметалла (то есть, по тогдашней терминологии, простого вещества, промежуточного по свойствам между металлами и неметаллами) сделал шведский металлург А.Ф. Кронстедт в 1751 году. Однако более двадцати лет это открытие оспаривалось и господствовала точка зрения, что Кронстедт получил не новое простое вещество, а какое-то соединение с серой то ли железа, то ли висмута, то ли кобальта, то ли какого- то другого металла.
Только в 1775 г., через 10 лет после смерти Кронстедта, швед Т. Бергман выполнил исследования, позволявшие заключить, что никель - это простое вещество. Но окончательно никель как элемент утвердился только в начале 19 -го века, в 1804 году, после скрупулезных исследований немецкого химика И. Рихтера, который для очистки провел 32 перекристаллизации никелевого купороса (сульфата никеля) и в результате восстановления получил чистый металл.
Основные физические и механические свойства никеля
Атомная масса 58,71.
Плотность при 20ОС, г/см3 ? 8, 9.
Температура, ОС:
плавления - 1453.
- кипения - 2140.
Скрытая теплота, кал/г:
- плавления - 73.
испарения - 1450.
Удельное электросопротивление при 20o С, Ом. мм2/м ? 0, 068.
Модуль нормальной упругости, кг/мм2 - 20000.
Временное сопротивление, кг,/мм2:
отожжённого ? 40-50.
деформированного ? 70-90.
Относительное удлинение, %
отожжённого - 35-40.
деформированного ? 2-4.
Твёрдость НВ никеля:
- отожжённого - 70-90.
деформированного - 200.
литого - 60-70.
Теплопроводность при 0-100 oС, кал/(см. сек. град) ? 0, 142.
Коэффициент линейного расширения при 20 - 100О, 1/град ? 0, 000013.
Предел упругости никеля отожжённого, кг/мм2 - 8.
Предел текучести никеля, кг/мм2:
- отожжённого - 12.
деформированного - 70.
Модуль сдвига, кг/мм2 - 7300.
Предел усталости никеля на базе 107 циклов, кг/мм2:
- отожжённого ? 16, 6.
деформированного - 29.
Ударная вязкость отожжённого никеля, кг. м/см2 - 18.
Нахождение в природе
В земной коре содержание никеля составляет около 810-3% по массе. Возможно, громадные количества никеля - около 171019 т - заключены в ядре Земли, которое, по одной из распространенных гипотез, состоит из железоникелевого сплава. Если это так, то Земля примерно на 3% состоит из никеля, а среди составляющих планету элементов никель занимает пятое место - после железа, кислорода, кремния и магния. Никель содержится в некоторых метеоритах, которые по составу представляют собой сплав никеля и железа (так называемые железоникелевые метеориты). Разумеется, как практический источник никеля такие метеориты значения не имеют. Важнейшие минералы никеля: никелин (современное название купферникеля) NiAs, пентландит [сульфид никеля и железа состава (Fe,Ni)9S8], миллерит NiS, Герсфордит (никелевый блеск) NiAsS гарниерит(Ni, Mg)6Si4O10(OH)2 и другие никельсодержащие силикаты. В морской воде содержание никеля составляет примерно 1 10-8%
Элементы железо, кобальт и никель образуют триаду железа, или семейство железо. Атомы элементов триады железа имеют на внешнем энергетическом уровне по 2 электрона, которые они отд?/p>