Kimia

Nikel hidroksida (II) Struktur, sifat, penggunaan, risiko

Nikel hidroksida (II) Struktur, sifat, penggunaan, risiko

Dia nikel hidroksida (II) Ini adalah padatan anorganik kristal hijau di mana logam nikel memiliki jumlah oksidasi 2+. Formula kimianya adalah Ni (OH)2. Ini dapat diperoleh dengan menambahkan larutan alkali kalium hidroksida (KOH), natrium hidroksida (NaOH) atau amonium hidroksida (NH4OH), jatuhkan solusi pernis garam nikel (II), seperti nikel klorida (II) (NICL2), atau nikel nitrat (II) (ni (tidak3)2).

Dalam keadaan seperti itu, endapan dalam bentuk gel hijau tebal yang mengkristal setelah tetap beristirahat untuk waktu yang lama. Kristal -kristalnya memiliki struktur brucita atau magnesio hidroksida (OH)2.

Kristal Hydroxide Nikel, Ni (OH)2, Dalam tabung reaksi. Oleh Ondřej Mangl - Vlastní Sbirka, Domain Pub, https: // Commons.Wikimedia.org/w/indeks.Php?CURID = 2222697. Sumber: Wikipedia Commons.

Di alam, Ni (OH)2 Itu ditemukan dalam mineral teofrastite (bahasa Inggris Theophrastite), yang pertama kali dilaporkan pada tahun 1981 ketika ditemukan di utara Yunani.

Ni (oh)2 mengkristal dalam dua fase polimorfik, fase α dan β, yang tergantung pada cara mengkristal.

Itu larut dalam asam dan nada warna kehijauannya tergantung pada garam keberangkatan nikel.

Ini telah lama digunakan sebagai katoda baterai alkali yang dapat diisi ulang. Ini memiliki aplikasi dalam elektrokatalisis, yang menjadikannya bahan yang sangat berguna dalam sel bahan bakar dan elektrosíntesis, di antara beberapa aplikasi.

Ini menghadirkan risiko kesehatan untuk dihirup, dicerna atau jika bersentuhan dengan kulit atau mata. Itu juga dianggap sebagai agen karsinogenik.

[TOC]

Struktur kristal

Nikel (II) hidroksida dapat mengkristal dalam dua cara berbeda: α-Ni (OH)2 dan β-ni (OH)2.

Ni (OH) Crystal2 Itu memiliki struktur heksagonal Brucita (MG (OH)2). Bentuk yang ideal adalah lapisan Nio2 Dalam pengaturan heksagonal planar kation atau dalam koordinasi oktahedral dengan oksigen.

Bentuk α-Ni (OH)2 Ini ditandai dengan menjadi struktur berantakan yang agak amorf, dengan interlamin variabel. Ini dijelaskan karena menyajikan dalam strukturnya beberapa spesies diselingi di antara lapisan, seperti h2Atau, oh-, Sw42- dan co32-, Tergantung pada anion keberangkatan nikel.

Dapat melayani Anda: titik didih: konsep, perhitungan, dan contoh

Β-ni (OH)2 Ini juga menyajikan struktur lapisan, tetapi jauh lebih sederhana, lebih tertib dan kompak. Ruang interlamin adalah 4,60 ke. Kelompok OH adalah "bebas", yaitu, mereka tidak membentuk ikatan hidrogen.

Konfigurasi elektronik

Di Ni (OH)2 Nikel ditemukan dalam keadaan oksidasi 2+, yang berarti bahwa 2 elektron tidak memiliki lapisan terluarnya. Konfigurasi elektronik NI2+ Es: [ar] 3D8, Di mana [ar] adalah konfigurasi elektronik gas argon mulia.

Di Ni (OH)2, Elektron-D atom -atom NOR terletak di tengah octaedro kecil terdistorsi atau. Setiap atom atau mengambil elektron dari h dan 1/3 atom Ni, menyebabkan setiap atom Ni kehilangan 2 elektron-D.

Cara sederhana untuk mewakili itu adalah sebagai berikut:

H-o- Juga tidak2+ -OH

Tata nama

- Nikel hidroksida (II)

- Dihydroxide nikel

- Nikel oksida monohidrat (II)

Properti

Keadaan fisik

Padatan kristal hijau kebiruan atau hijau kekuningan.

Berat molekul

92.708 g/mol.

Titik lebur

230 ºC (meleleh dengan dekomposisi).

Kepadatan

4.1 g/cm3 pada 20 ºC.

Kelarutan

Praktis tidak larut dalam air (0,00015 g/100 g h2SALAH SATU). Itu mudah larut asam. Ini juga sangat larut dalam solusi amonia (NH3), Well, dengan bentuk kompleks violet biru ini.

Properti lainnya

Itu bukan senyawa amfoter. Ini berarti bahwa itu tidak dapat bertindak sebagai asam dan sebagai basa.

Saat Ni (OH)2 Ini diperoleh dari Nickel Chloride Solutions (NICL2) menyajikan warna biru hijau, sementara jika memicu larutan nitrat nikel (atau (tidak (tidak3)2) menyajikan warna hijau-kuning.

Fase alfa (α-Ni (OH)2) memiliki sifat elektrokimia lebih besar dari fase beta. Ini karena di ALFA ada lebih banyak elektron yang tersedia untuk setiap atom nikel.

Bentuk beta (β-ni (OH)2) telah menyajikan karakteristik semikonduktor tipe-P.

Aplikasi

Di baterai

Penggunaan Ni (OH) terlama2 Itu dalam baterai. Pada tahun 1904 Thomas Edison menggunakannya bersama dengan oksida NIO (OH) sebagai bahan untuk katoda baterai alkali.

Dapat melayani Anda: berilium: sejarah, struktur, sifat, penggunaanBaterai Nikel-Kadmium. © Raimond Spekking. Sumber: Wikipedia Commons.

Kapasitas elektrokimia dari katoda Ni (OH)2 terkait langsung dengan morfologi dan ukuran partikelnya. Nanopartikel Ni (OH)2 Karena ukurannya yang kecil, mereka memiliki perilaku elektrokimia yang lebih tinggi dan koefisien difusi proton yang lebih besar daripada partikel terbesar.

Ini telah digunakan secara luas sebagai bahan katoda di banyak baterai alkaline yang dapat diisi ulang seperti nikel-kadmium, nikel-hidrogen, nikel-hidrogen, antara lain, antara lain, antara lain. Ini juga telah digunakan dalam kapasitor kinerja super-tinggi.

Baterai nikel-kadmium untuk mobil. Penulis: Claus kemampuan. Sumber: pekerjaan sendiri. Sumber: Wikipedia Commons

Reaksi dalam perangkat ini menyiratkan oksidasi Ni (OH)2 Selama fase beban dan pengurangan anak (OH) selama fase pelepasan dalam elektrolit alkali:

Ni (oh)2 + Oh- - Dan- ⇔ nio (oh) + h2SALAH SATU

Persamaan ini dapat dibalik dan disebut transisi redoks.

Dalam aplikasi analitik

Α-ni (OH)2 Ini telah digunakan untuk pengembangan sensor elektrokimia untuk penentuan vitamin D3, o coleciferol, suatu bentuk vitamin D yang dapat diperoleh dengan paparan kulit di bawah sinar matahari atau melalui beberapa makanan (kuning telur, susu sapi, salmon segar dan minyak hati cod).

Makanan yang memberi kita vitamin D. Sumber: Pixabay

Penggunaan sensor hibrida yang mengandung α-Ni (OH)2, Bersama dengan graphene dan silika oksida, memungkinkan vitamin D dilakukan3 langsung dalam matriks biologis.

Selain itu, struktur laminar yang tidak teratur dari α-Ni (OH)2 Ini memfasilitasi masuk dan keluar dari ion dalam ruang struktural kosong, yang mendukung reversibilitas elektrokimia sensor.

Dalam reaksi elektrokatalisis

Transisi redoks antara Ni (OH)2 dan anak (OH) juga telah digunakan dalam oksidasi katalitik dari banyak senyawa organik kecil dalam elektrolit alkali alkali. Mekanisme oksidasi elektrokatalitik ini adalah sebagai berikut:

Dapat melayani Anda: Asam Sulfat: Struktur, Sifat, Sintesis, Penggunaan

Ni (oh)2 + Oh- - Dan- ⇔ nio (oh) + h2SALAH SATU

NIO (OH) + Senyawa Organik → Ni (OH) 2 + Produk

Senyawa organik dapat, misalnya, produk glukosa dan glikolakton.

Elektrokatalisis reaksi oksidasi molekul kecil memiliki aplikasi dalam sel bahan bakar, elektroanalisis, elektrosíntesis dan elektrodegradasi.

Mobil listrik dengan sel bahan bakar di stasiun asam hidrogen. Penulis: Bex. Sumber: pekerjaan sendiri. Sumber: Wikipedia Commons.

Dalam beberapa kegunaan

Sifat elektrokatalitiknya telah menarik perhatian untuk digunakan dalam fotokatalisis, elektrokomik, adsorben dan prekursor prekursor nano.

Selain itu, ia memiliki potensi penggunaan sebagai pigmen karena reflektansinya yang tinggi.

Risiko

Jika Anda memanaskan dekomposisinya memancarkan gas beracun. Paparan Ni (OH)2 menyajikan serangkaian risiko. Jika menghirup, itu mengiritasi membran lendir dari saluran pernapasan atas, dapat menghasilkan asma dan dapat menghasilkan fibrosis paru.

Jika Anda bersentuhan dengan mata mengiritasi membran konjungtif. Di kulit itu menyebabkan kesadaran, semangat atau gatal dan eritema, menyebabkan dermatitis parah dan alergi kulit.

Ini juga dapat mempengaruhi ginjal, saluran pencernaan, sistem neurologis dan dapat menyebabkan kerusakan kardiovaskular. Itu dapat menyebabkan kerusakan pada janin wanita hamil.

Ni (oh)2 Itu adalah karsinogen. Telah dikaitkan dengan risiko pengembangan kanker hidung dan paru -paru. Kematian Pekerja Kanker telah dilaporkan di pabrik baterai nikel-kadmium.

Ini telah diklasifikasikan sebagai sangat beracun bagi kehidupan akuatik, dengan efek berbahaya jangka panjang.

Sehubungan dengan tanaman, ada beberapa kontradiksi, karena meskipun nikel beracun bagi kehidupan tanaman, itu juga merupakan mikronutrien penting untuk perkembangannya. Itu diperlukan dalam jumlah yang sangat kecil untuk pertumbuhan tanaman yang optimal.

Referensi

  1. Kapas, f. Albert dan Wilkinson, Geoffrey. (1980). Kimia anorganik canggih. Edisi keempat. John Wiley & Sons.
  2. Andrade, t.M. et al. (2018). Pengaruh agen pengendap pada karakteristik struktural, morfologis, dan kolorimetri dari partikel nikel hidroksida. Komunikasi Sains Koloid dan Antarmuka. 23 (2019) 6-13. Pulih dari scientedirect.com.
  3. Lagu Haoran Wang dan Changjiang. (2019). Struktur elektronik dan fonon hidroksida nikel: studi perhitungan prinsip pertama. Eur. Phys. J. B (2019) 92:37. Tautan pulih.Peloncat.com.
  4. Perpustakaan Kedokteran Nasional. (2019). Nikel Hydroxyde. Pulih dari: pubchem.NCBI.Nlm.Nih.Pemerintah.
  5. Canevari, t.C. (2014). Sintesis dan Karakterisasi Partikel Hidroksida Alpha-Nickel (II) pada matriks organik-anorganik dan penerapannya dalam sensor sensitif electochemical untuk penentuan vitamin D. Electrochimica Act 147 (2014) 688-695. Pulih dari scientedirect.com.
  6. Miao, dan. et al. (2014). Elektrokatalisis dan elektroanalisis nikel, oksida IMS, hidroksida dan oksihidroksida menuju molekul kecil. Biosensor dan Bioelektronika. 53 (2014) 428-439. Pulih dari scientedirect.com.