- estructura
- Nomenclatura
- propietats
- estat físic
- pes molecular
- Punt de sublimació
- punt triple
- densitat
- solubilitat
- pH
- propietats químiques
- Propietat important de l'ió hexaacuo
- obtenció
- usos
- Per recobrir metalls amb níquel
- En laboratoris d'anàlisis
- En reaccions de química orgànica
- En seguretat industrial
- En bateries tèrmiques
- En bateries de sodi-halur metàl·lic
- En diverses aplicacions
- ús s'abandoni
- Riscos
- Efectes en els animals i organismes aquàtics
- referències
El clorur de níquel o clorur de níquel (II) és un compost inorgànic format pels elements níquel (Ni) i clor (Cl). La seva fórmula química és NiCl 2. Es tracta d'un sòlid groc daurat quan està anhidre (sense aigua en la seva estructura) i verd en la seva forma hidratada.
El NiCl 2 anhidre és un sòlid higroscòpic, absorbeix aigua amb facilitat, i és molt soluble en aquesta, formant solucions de color verd. Les seves solucions aquoses són àcides. El NiCl 2 hidratat té afinitat per l'amoníac NH 3, és a dir, l'absorbeix fàcilment a causa de la tendència de l'ió níquel (Ni 2+) a unir-se a l'amoníac. Per aquesta raó s'empra en màscares de seguretat per respirar lliurement en ambients on hi ha NH 3, el qual és tòxic.
Clorur de níquel (II) anhidre NiCl 2. Autor: Softyx. Font: Wikimedia Commons.
El clorur de níquel és àmpliament utilitzat en processos per fer cobertures o recobriments de níquel sobre altres metalls, per protegir-los de la corrosió i altres danys.
S'utilitza com a catalitzador o accelerador de reaccions entre compostos orgànics. També per preparar catalitzadors d'altres compostos de níquel. Recentment s'ha provat en algunes bateries per millorar l'acompliment d'aquestes.
No obstant això, el NiCl 2 és un compost molt tòxic que pot fer mal a l'ésser humà i animals. És una substància cancerígena i mutagènica. Mai s'ha de rebutjar a l'ambient.
estructura
El clorur de níquel (II) NiCl 2 és un compost iònic. Està format per l'ió níquel (Ni 2+) (amb estat d'oxidació +2) i dos ions clorur (Cl -) amb valència -1.
Clorur de níquel (II). Autora: Marilú Stea.
Nomenclatura
- Clorur de níquel (II)
- clorur niqueloso
- Diclorur de níquel
- Clorur de níquel hexahidratat NiCl 2 • 6H 2 O
propietats
estat físic
Sòlid cristal·lí de color groc daurat o verd.
pes molecular
129,6 g / mol
Punt de sublimació
El NiCl 2 anhidre a l'arribar a 973 ° C passa de l'estat sòlid directament a l'estat gasós.
punt triple
El NiCl 2 anhidre a la temperatura de 1009 ºC existeix simultàniament en els seus tres estats: sòlid, líquid i gasós.
densitat
3,51 g / cm 3
solubilitat
Soluble en aigua: 64,2 g / 100 ml d'aigua a 20 ° C; 87,6 g / 100 ml a 100 ° C. Soluble en etanol (CH 3 -CH 2 -OH) i en hidròxid d'amoni (NH 4 OH). Insoluble en amoníac NH 3.
pH
Les seves solucions aquoses són àcides, amb un pH al voltant de 4.
propietats químiques
És un sòlid amb propietats deliqüescents, és a dir, que absorbeix aigua de l'ambient amb facilitat. El NiCl 2 anhidre (sense aigua) és groc daurat. La forma hexahidratada (amb 6 molècules d'aigua) NiCl 2 • 6H 2 O és de color verd.
Clorur de níquel hexahidratat NiCl 2 • 6H 2 O. Benjah-bmm27 / Public domain. Font: Wikimedia Commons.
El NiCl 2 anhidre en absència d'aire sublima fàcilment.
El NiCl 2 és molt soluble en aigua. En solució aquosa es separa en els seus ions Ni 2+ i Cl -. Les solucions aquoses són àcides. En solució l'ió níquel s'uneix a 6 molècules d'aigua H 2 O formant el ió hexaacuoníquel 2+ el qual és de color verd.
Si s'augmenta el pH d'aquestes solucions aquoses afegint per exemple hidròxid de sodi (NaOH), es forma l'hidròxid de níquel Ni (OH) 2, el qual precipita o es separa de l'aigua formant un gel verd voluminós.
Propietat important de l'ió hexaacuo
Les solucions aquoses de NiCl 2 poden absorbir amoníac (NH 3) ràpidament. Això es deu al fet que el NH 3 s'uneix fàcilment a l'ió hexaacuoníquel 2+ desplaçant molècules d'aigua i formant espècies com 2+ o fins i tot 2+.
obtenció
El clorur de níquel (II) es pot obtenir partint de la pols de níquel (Ni) o de l'òxid de níquel (NiO).
El níquel es pot sotmetre a cloració fent passar gas clor (Cl 2) sobre la pols.
Ni + Cl 2 → NiCl 2
També es pot fer reaccionar l'NiO amb àcid clorhídric HCl i després evaporar la solució.
NiO + 2 HCl → NiCl 2 + H 2 O
usos
Per recobrir metalls amb níquel
El clorur de níquel s'empra en solucions que permeten realitzar electrodeposició de níquel metàl·lic sobre altres metalls. La electrodeposició utilitza el corrent elèctric per dipositar una capa de l'metall sobre l'altre.
Es realitzen acabats metàl·lics decoratius on el níquel (Ni) és la capa intermèdia abans de recobrir la peça amb metall crom (Cr). També serveix per a recobriments en aplicacions d'enginyeria.
Les peces brillants d'algunes motocicletes són recobertes prèviament amb níquel metàl·lic mitjançant un tractament amb NiCl 2 i després es recobreixen amb metall crom. Autor: Hans Braxmeier. Font: Pixabay.
Els recobriments de níquel s'apliquen a zinc, acer, aliatges estany-níquel i altres metalls per protegir-los de la corrosió i el desgast per erosió o abrasió.
En laboratoris d'anàlisis
El NiCl 2 forma part de solucions emprades per a la preparació de mostres de teixits cancerígens per a ser visualitzades en el microscopi per metges patòlegs especialistes en càncer.
En reaccions de química orgànica
El clorur de níquel actua com a catalitzador o accelerador de moltes reaccions entre compostos orgànics. Per exemple, permet la unió d'anells com els fosfoles, els quals dimerizan (s'uneixen dos fosfoles) en presència de NiCl 2.
També serveix com a catalitzador en la producció de tetraclorur de carboni CCl 4 i diarilamina.
El NiCl 2 serveix com a catalitzador en reaccions de química orgànica. Autor: WikimediaImages. Font: Pixabay.
En seguretat industrial
Per la seva gran afinitat per l'amoníac (NH 3), el NiCl 2 s'empra en màscares de seguretat industrials. L'amoníac és un gas tòxic. El clorur de níquel es col·loca en els filtres per on passa l'aire que aspira la persona.
D'aquesta manera l'aire amb NH 3 passa a través de l'filtre, l'amoníac queda atrapat pel NiCl 2, i la persona que utilitza la màscara inhala només aire pur.
El NiCl 2 s'utilitza en màscares de gas per protegir les persones de gas amoníac NH 3. Autor: Michael Schwarzenberger. Font: Pixabay.
En bateries tèrmiques
El NiCl 2 és un material prometedor per a ser utilitzat en bateries tèrmiques. En proves realitzades amb bateries de liti-bor on el càtode és de NiCl 2 aquestes mostren un excel lent exercici.
Bateria Tèrmica. El NiCl 2 en aquestes bateries fa que tinguin un millor acompliment. Thomas M. Crowley, Chief, Munitions Fuzing Branch, fuze Division, US Army Armament Research, Development & Engineering Center (ARDEC), Picatinny Arsenal, NJ / Public domain. Font: Wikimedia Commons.
En bateries de sodi-halur metàl·lic
Certs investigadors van demostrar que el clorur de níquel en les bateries de sodi-halur metàl·lic permet l'operació a temperatures molt menors que amb altres halurs. Els halurs metàl·lics són sals d'halògens com el clor, el brom i el iode amb metalls.
Aquest tipus de bateries té una gran utilitat per a l'emmagatzematge d'energia elèctrica de forma estacionària, però usualment són problemàtiques a causa de les altes temperatures de funcionament i per això es fan servir poc.
El NiCl 2 pot ajudar a que la temperatura de funcionament de bateries de sodi-halur metàl·lic sigui menor. Autor: Clker-Free-Vector-Images. Pixabay.
Amb el NiCl 2 es pot solucionar el problema de les altes temperatures en aquestes bateries.
En diverses aplicacions
El clorur de níquel NiCl 2 és un intermediari en la preparació de catalitzadors de níquel. També serveix per obtenir altres compostos com sals complexes de níquel.
ús s'abandoni
Per la seva toxicitat cap a la majoria de microorganismes el NiCl 2 pot actuar com a fungicida i era antigament utilitzat per eliminar la floridura que ataca certes plantes.
No obstant això, aquest ús va ser s'abandoni a causa de el perill que representa per a les persones que l'utilitzen i per a l'ambient.
Riscos
El clorur de níquel (II) o clorur niqueloso NiCl 2 és un compost molt tòxic. No és inflamable però produeix gasos perillosos a l'ésser exposat a l'escalfament o foc.
L'exposició de l'ésser humà a l'clorur de níquel (II) pot causar dermatitis severa, al·lèrgies de la pell, al·lèrgies respiratòries, afectar els pulmons, ronyons, tracte gastrointestinal i sistema nerviós.
Es coneix més pels seus efectes cancerígens i mutagènics (que causa canvi en els gens de les cèl·lules).
Efectes en els animals i organismes aquàtics
És molt tòxic per a animals terrestres i aquàtics, amb efectes que perduren amb el temps. Pot ser letal en baixes concentracions.
Alguns investigadors van trobar per exemple que les truites exposades a l'NiCl 2 dissolt en l'aigua pateixen de dany oxidatiu i diverses patologies en els teixits del seu cervell.
Les truites poden patir severs danys per causa de la contaminació amb NiCl 2 de les aigües on viuen. Autor: Holger Grybsch. Font: Pixabay.
El NiCl 2 no ha de ser mai rebutjat a l'ambient.
referències
- US National Library of Medicine. (2019). Nickel chloride. Recuperat de pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
- Espinoza, LA (2006). Handbook of Immunohistochemistry and in situ Hybridization of Human Carcinomes. Volume 4. Counterstaining and Visualization. Recuperat de sciencedirect.com.
- Taylor, SR (2001). Coatings for Corrosion Protection: Metallic. Nickel Coatings. In Encyclopedia of Materials: Science and Technology. Recuperat de sciencedirect.com.
- Quin, LD (1996). Five-Membered Rings with One heteroàtom and Fused Carbocyclic Derivatives. Thermal Dimerization of Phospholes. In Comprehensive Heterocyclic Chemistry II. Recuperat de sciencedirect.com.
- Topal, A. et al. (2015). Neurotòxic effects on Nickel chloride in the rainbow trout brain: Assessment of c-Fos activity, antioxidant responses, acetylcholinesterase activity, and histopathological changes. Fish Physiol Biochem 41, 625-634 (2015). Recuperat de link.springer.com.
- Liu, W. et al. (2017). Variable-temperature preparation and performance of NiCl 2 es a cathode material for thermal batteries. Sci. La Xina Mater. 60, 251-257 (2017). Recuperat de link.springer.com.
- Li, G.et al. (2016). Advanced intermediate temperature sodium-nickel chloride batteries with ultra-high energy density. Nature Communications 7, Article number: 10683 (2016). Recuperat de nature.com.
- Cotton, F. Albert and Wilkinson, Geoffrey. (1980). Advanced Inorganic Chemistry. Fourth Edition. John Wiley & Sons.
- Lide, DR (editor) (2003). CRC Handbook of Chemistry and Physics. 85 th CRC Press.