Rieth József: Anyagvilág - Háttérismeret

Nikkel

Tartalomjegyzékhez < Világképem <  Anyag-időszak     

A nikkel (nyelvújításkori magyar nevén: alany vagy álany) a periódusos rendszer egy kémiai eleme. Átmenetifém. A 10. (VIII. B) csoport eleme. Vegyjele Ni, rendszáma 28. Fémes színű szobahőmérsékleten szilárd fém. Érce, melyből előállítják (NiAs), vöröses színű, akárcsak a vörösréz érce, azzal a különbséggel, hogy a nikkelérc hevítése közben kellemetlen szagú arzéngáz keletkezik.

Általános tulajdonságai

Név, vegyjel, rendszám                            nikkel, Ni, 28

Elemi sorozat                                         átmenetifémek

Csoport, periódus, mező                         10, 4, d

Megjelenés                                            csillogó, fémes

Atomtömeg                                            58,6934(2) g/mol

Elektronszerkezet                                  [Ar] 3d8 4s²

Elektronok héjanként                              2, 8, 16, 2

Fizikai tulajdonságok

Halmazállapot                                        szilárd

Sűrűség (szobahőm.)                              8,908 g/cm³

Sűrűség (folyadék) az o.p.-on                  7,81 g/cm³

Olvadáspont                                          1728 K (1455 °C)

Forráspont                                            3186 K (2913 °C)

Olvadáshő                                             17,48 kJ/mol

Párolgáshő                                            377,5 kJ/mol

Moláris hőkapacitás (25 °C)                    26,07 J/(mol·K)

Atomi tulajdonságok

Kristályszerkezet                                   köbös lapcentrált

Oxidációs állapotok                                2, 3 (enyhén bázikus oxid)

Elektronegativitás                                   1,91 (Pauling-skála)

Ionizációs energia                                  1.: 737,1 kJ/mol

                                                            2.: 1753,0 kJ/mol

                                                            3.: 3395 kJ/mol

Atomsugár                                            135 pm

Atomsugár (számított)                           149 pm

Kovalens sugár                                     121 pm

Van der Waals-sugár                             163 pm

Egyéb tulajdonságok

Mágnesség                                           ferromágneses

Fajlagos ellenállás                                1,68·10-8 Ω·m

Hővezetési tényező (300 K)                   90,9 W/(m·K)

Hőtágulási tényező (25 °C)                    13,4 µm/(m·K)

Hangsebesség (vékony rúd) (szobah.)    4900 m/s

Young-modulus                                    200 GPa

Nyírási modulus                                   76 GPa

Bulk modulusz                                    180 GPa

Poisson-arányszám                              0,31

Mohs-keménység                                 4,0

Vickers-keménység                              638 MPa

Brinell-keménység                               700 HB

Fontosabb izotópok

Izotóp      t.e.            felezési idő      B.m.      B.e. (MeV)       B.t.

⁵⁶Ni          mest.         6,075 d             ε            -                      ⁵⁶Co

                                                         γ            0,158, 

                                                                       0,811               -

⁵⁸Ni          68,077%    Ni stabil 30 neutronnal

⁵⁹Ni          mest.         76000 y            ε             -                      ⁵⁹Co

⁶⁰Ni          26,233%    Ni stabil 32 neutronnal

⁶¹Ni          1,14%       Ni stabil 33 neutronnal

⁶²Ni          3,634%     Ni stabil 34 neutronnal

⁶³Ni          mest.        100,1 y              β-            0,0669             ⁶³Cu

⁶⁴Ni          0,926%     Ni stabil 36 neutronnal

A vascsoport eleme, közepes keménységű, közepes olvadáspontú, jól alakítható, ezüstfehér fém. Kristályszerkezete: Lapközepes köbös rácsban kristályosodik. Interaktív 3D kristályszerkezetét itt találjuk meg. Nincsenek allotrop módosulatai. Ez kiváló alakváltozó képességet eredményez. Magas az olvadáspontja valamint elektromos ellenállása, ezért elektromos fűtőelemek anyagaként használják. Ferromágneses, ötvözetei is mágneses tulajdonságúak. Felületén nikkel-oxid (NiO) réteg alakul ki, ez megvédi a további oxidálódás ellen.

2Ni(sz) + O2(g) → 2NiO(sz)

Vegyületeiben a nikkel II, III, és ritkán IV vegyértékű. A vízmentes nikkel(II) sók többnyire sárga színűek, a a hidratált nikkel(II)-klorid (NiCl2x6H2O), valamint a hidratált nikkel(II)-szulfát (NiSO4 x 7H2O) zöldek.

Sósavban és híg salétromsavban oldódik hidrogén fejlődés közben, tömény salétromsavban nitrózus gőzök fejlődése közben oldódik, a tömény oxidáló savak passziválják.

Kénsavval hidrogéngáz fejlődés közben reagál, és hidratált nikkel(II)-szulfát keletkezik.

Ni(sz) + H2SO4(aq) → Ni2+(aq) + SO42- (aq) + H2(g)

Lúgokban nem oldódik.

Tartalomjegyzékhez < Világképem <  Anyag-időszak     

--------------------

http://hu.wikipedia.org/wiki/Nikkel