Nikel

z Wikipédie, slobodnej encyklopédie
Prejsť na: navigácia, hľadanie
Nikel
28 kobalt ← nikel → meď
 

Ni

Pd
Ni
Vzhľad
strieborný kov
nikel
Všeobecné
Názov (lat.), značka, protónové číslo nikel (niccolum), Ni, 28
Umiestnenie v PSP 10. skupina4. periódablok d
Séria prechodné prvky, kovy
Atómové vlastnosti
Atómová hmotnosť 58,6934 g·mol−1
Elektrónová konfigurácia [Ar] 3d8 4s2
Atómový polomer 124 pm
Kovalentný polomer 124 pm
Kovový polomer 125 pm
Van der Waalsov pol. 163 pm
Iónový polomer
pre: Ni2+
69 pm
Chemické vlastnosti
Elektronegativita 1,91 (podľa Paulinga)
Ionizačná energia(e) 1: 737,1 kJ.mol−1
2: 1 753,0 kJ.mol−1
3: 3 395 kJ.mol−1
Oxidačné číslo(a) II, III, IV
Št. potenciál
(Ni2+/Ni)
-0,250 V
Fyzikálne vlastnosti (za norm. podmienok)
Skupenstvo pevné
Hustota 8,908 kg·dm−3
Hustota kvapaliny
(pri 1 728 K)
7,81 kg·dm−3
Teplota topenia 1 728 K (1 454,85 °C)
Teplota varu 3 186 K (2 912,85 °C)
Sk. teplo topenia 17,48 kJ·mol−1
Sk. teplo varu 377,5 kJ·mol−1
Tepelná kapacita 26,07 J·mol−1·K−1
Tlak pary
p(Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k
pri T(K) 1 783 1 950 2 154 2 410 2 741 3 184
Iné
Kryštálová sústava kubická, plošne centrovaná
Magnetizmus feromagnetický
Elektrický odpor 69,3 nΩ·m
Tep. vodivosť 90,9 W·m−1·K−1
Tep. rožťažnosť 13,4 µm·m−1·K−1
Rýchl. zvuku 4 900 m·s−1
Youngov modul 200 GPa
Pružnosť v šmyku 76 GPa
Objemová pružnosť 180 GPa
Poissonovo č. 0,31
Tvrdosť (Mohs) 4,0
Tvrdosť (Brinell) 700 MPa
Reg. číslo CAS 7440-02-0
Izotop(y) (vybrané)
Izotop Výskyt t1/2 Rr Er (MeV) Pr
58Ni 68,077 % stabilný s 30 neutrónmi
Radioactive.svg 59Ni stopy 76 000 r. ε 59Co
60Ni 26,233 % stabilný s 32 neutrónmi
61Ni 1,14 % stabilný s 33 neutrónmi
62Ni 3,634 % stabilný s 34 neutrónmi
Radioactive.svg 63Ni synt. 100,1 r. β- 0,0669 63Cu
64Ni 0,926 % stabilný s 36 neutrónmi
Commons-logo.svg
 Commons ponúka multimediálny obsah na tému nikel.
Pozri aj chemický portál

Nikel Niccolum je chemický prvok v periodickej tabuľke, ktorý má symbol Ni a atómové číslo 28. Je to strieborno biely kov, ktorý má vysoký lesk. Patrí k tranzitným (prechodným) kovom a je tvrdý a kujný. Vyskytuje sa v kombinácii so sírou v mineráli milerit, s arzénom v mineráli nikelín (nikolit) a s arzénom a sírou v mineráli zvanom niklový lesk (nickel glance).

Pre svoju stálosť na vzduchu a inertnosť proti oxidácii sa používa v menších minciach, na pokovovanie železa, mosadze atď., pre chemické prístroje, a v niektorých zliatinách ako niklové striebro. Je magnetický a veľmi často je spolu s kobaltom, oba prvky boli nájdené v meteorickom železe. Najužitočnejší je v zliatinách, najmä vo vysoko legovaných zliatinách.

Nikel je jeden z piatich feromagnetických elementov. Ale napríklad „niklové“ mince v USA nie sú magnetické, lebo väčšinou obsahujú 75% medi. Kanadské medené mince razené v rozličných periódach v rokoch 1922 – 81 obsahovali 99,9 % niklu a boli magnetické.

Najčastejší oxidačné číslo niklu je +2, i keď 0, +1, +3 a +4 Ni komplexy sú pozorované. Predpokladá sa, že môže existovať aj oxidačný stav +6.

Bunková jednotka niklu má čelne centrovanú kubickú kryštalografickú štruktúru s mriežkovým parametrom 0,356 nm dávajúci polomer atómu 0,126 nm.

Nikel-62 je najstabilnejší nuklid zo všetkých existujúcich prvkov, je dokonca stabilnejší než železo-56.

Výroba[upraviť | upraviť zdroj]

Výroba niklu je celkom zložitá a závisí od použitej rudy. V konečnej fáze sa ale väčšinou získava oxid nikelnatý (NiO), ktorý sa ďalej redukuje koksom za vzniku elementárneho niklu:

NiO + C → Ni + CO

Výsledný kov však nie je čistý, a preto sa ešte prečisťuje elektrolýzou.Na anóde sa vylučuje znečistený nikel a na katóde už čistý nikel.

Ni0 - 2e- → Ni2+ Ni2+ + 2e- → Ni0

Veľmi čistý nikel sa vyrába tzv. Mondovým procesom, pri ktorom ako medziprodukt vzniká komplexná zloučenina tetrakarbonylnikel ([Ni(CO)4]). Čistota niklu vyrobeného týmto spôsobom presahuje 99,9%

Použitie[upraviť | upraviť zdroj]

Najviac niklu sa asi spotrebuje na výrobu zliatin, z ktorých najvýznamnejší je Monelov kov (68 % Ni + 32 % Cu + stopové množstvo mangánu a železa), ktorý je extrémne odolný voči hrdzaveniu a dokonca aj voči fluóru, a nichróm (60 % Ni + 40 % Cr), ktorý sa využíva prevažne v elektrotechnike. Fyzikálne a mechnické vlastnosti niklu ho predurčili aj na výrobu špeciálnych žiarupevných zliatin a intermetalických zliatin (Ni3AL, NiAl). Čistý nikel sa používa najmä v potravinárskom priemysle ako katalyzátor pri stužovaní tukov, ďalej v akumulátoroch a pri galvanickom pokovovaní. Nehrdzavejúca oceľ obsahuje asi 1% niklu.

Niektoré zlúčeniny[upraviť | upraviť zdroj]

  • NiO - oxid nikelnatý - látka zelenej farby; používa sa na farbenie skla a keramiky
  • Ni(OH)2 - hydroxid nikelnatý - tuhá látka zelenej farby; spolu s inými látkami sa používa na prípravu nikelnatých solí
  • K2[NiF6] - hexafluronikličitan draselný - červená látka, ktorá je schopná z vody vytesnať kyslík
  • [Ni(CO)4] - tetrakarbonylnikel - medziprodukt pri výrobe niklu Mondovým procesom

Iné projekty[upraviť | upraviť zdroj]