Химический элемент Никель
Ni
Никель
| Группа | 10 | Температура плавления | 1455 ° С, 2651 ° F, 1728 К |
| Период | 4 | Точка кипения | 2913 ° С, 5275 ° F, 3186 К |
| Блокировать | d | Плотность (г см -3 ) | 8,90 |
| Атомный номер | 28 | Относительная атомная масса | 58,693 |
| Состояние при 20 ° C | Твердый | Ключевые изотопы | 58 Ni |
| Электронная конфигурация | [Ar] 3d 8 4s 2 | Количество CAS | 7440-02-0 |
Использование и свойства элемента Никель
Объяснение изображения
На изображении запеченные бобы, содержащие удивительное количество никеля.
Внешность
Серебристый металл, устойчивый к коррозии даже при высоких температурах.
Использует
Никель устойчив к коррозии и используется для защиты других металлов. Однако он в основном используется при производстве сплавов, таких как нержавеющая сталь. Нихром - это сплав никеля и хрома с небольшими количествами кремния, марганца и железа. Он устойчив к коррозии даже в горячем состоянии, поэтому его используют в тостерах и электрических духовках. Медно-никелевый сплав обычно используется в опреснительных установках, которые превращают морскую воду в пресную. Для брони используется никелевая сталь. Другие сплавы никеля используются в гребных валах лодок и лопатках турбин.Никель используется в батареях, включая аккумуляторные никель-кадмиевые батареи и никель-металлогидридные батареи, используемые в гибридных транспортных средствах.Никель давно используется в монетах. Пятицентовая монета США (известная как «никель») состоит на 25% из никеля и 75% из меди.Мелкодисперсный никель используется в качестве катализатора гидрирования растительных масел. Добавление никеля в стекло придает ему зеленый цвет.
Биологическая роль
Биологическая роль никеля неясна. Он может влиять на рост растений и, как было показано, необходим для некоторых видов.Некоторые соединения никеля могут вызывать рак при вдыхании пыли, а у некоторых людей возникает аллергия при контакте с металлом. Никеля нельзя полностью избежать. Мы принимаем соединения никеля с пищей. Это важный элемент для некоторых бобов, таких как темно-синие бобы, которые используются для запеченных бобов.
Природное изобилие
Минералы, из которых извлекается большая часть никеля, представляют собой сульфиды железа / никеля, такие как пентландит. Он также содержится в других минералах, включая гарниерит.Значительное количество никеля на Землю попало с метеоритами. Один из них приземлился в районе недалеко от Онтарио, Канада, сотни миллионов лет назад. На этот регион сейчас приходится около 15% мирового производства.
История химического элемента Никель
Метеориты содержат как железо, так и никель, и в более ранние времена они использовались как превосходная форма железа. Поскольку металл не ржавеет, коренные жители Перу считали его разновидностью серебра. Цинк-никелевый сплав, называемый пай-тунг (белая медь), использовался в Китае еще в 200 году до нашей эры. Некоторые даже достигли Европы.
В 1751 году Аксель Фредрик Кронштедт, работая в Стокгольме, исследовал новый минерал - теперь называемый никелином (NiAs) - который добывали на руднике в Лос, Хельсингланд, Швеция. Он думал, что он может содержать медь, но то, что он извлек, было новым металлом, о котором он объявил и назвал никель в 1754 году. Многие химики думали, что это сплав кобальта, мышьяка, железа и меди - эти элементы присутствовали в виде следовых примесей. Лишь в 1775 году Торберн Бергман произвел чистый никель, и это подтвердило его элементарную природу.
Химические свойства
| Атомный радиус, несвязанный (Å) | 1,97 | Ковалентный радиус (Å) | 1.17 |
| Сродство к электрону (кДж моль -1 ) | 111,537 | Электроотрицательность (шкала Полинга) | 1,91 |
| Энергия ионизационной (кДж моль -1 ) | 1- й 737,1292- й 1753.0273- й3395,324 чт 52975 чт 7338,676 чт 104207 чт 128338 чт15631 |
Состояния окисления и изотопы Никель
| Общие состояния окисления | 3, 2 , 0 | ||||
| Изотопы | Изотоп | Атомная масса | Естественное изобилие (%) | Период полураспада | Режим распада |
| 58 Ni | 57,935 | 68,077 | > 4 х 10 19 лет | EC-EC | |
| 60 Ni | 59,931 | 26,223 | - | - | |
| 61 Ni | 60,931 | 1,1399 | - | - | |
| 62 Ni | 61,928 | 3,6346 | - | - | |
| 64 Ni | 63,928 | 0,9255 | - | - |
Данные о давлении и температуре
| Удельная теплоемкость (Дж кг −1 K −1 ) | 444 | Модуль Юнга (ГПа) | 199,5 (мягкий): 219,2 (жесткий) | |||||||
| Модуль сдвига (ГПа) | 76,0 (мягкий): 83,9 (жесткий) | Объемный модуль (ГПа) | 177,3 (мягкий); 187,6 (жесткий) | |||||||
| Давление газа | ||||||||||
| Температура (K) | 400600800100012001400160018002000 г.22002400 | |||||||||
| 400 | 600 | 800 | 1000 | 1200 | 1400 | 1600 | 1800 | 2000 г. | 2200 | 2400 |
| Давление (Па) | ---2,19 х 10-101,09 х 10-60,0004710,04381,3719,5-- | |||||||||
| - | - | - | 2,19 х 10-10 | 1,09 х 10-6 | 0,000471 | 0,0438 | 1,37 | 19,5 | - | - |