Óxido de níquel (II) | |
__ Ni 2+ __ O 2− Estructura del óxido de níquel (II). |
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Identificación | |
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Sinónimos |
monóxido de níquel |
N o CAS | |
N o ECHA | 100.013.833 |
N o CE | 215-215-7 |
PubChem | 14805 |
Apariencia | Polvo anhidro cristalino amarillo claro muy puro, gris ceniciento después de la calcinación, más a menudo verde claro a negro, el color verde o gris verdoso indica una diferencia en la estequiometría (exceso de oxígeno) y los tintes grises y negros marcan el paso a la trivalencia del Ion de Ni. Las soluciones hidratadas o hidróxido son de color verde manzana. |
Propiedades químicas | |
Fórmula bruta | NiO |
Masa molar | 74,6928 ± 0,0007 g / mol Ni 78,58%, O 21,42%, |
Susceptibilidad magnética | +660,0 × 10 −6 cm 3 / mol |
Propiedades físicas | |
T ° fusión | se funde a 1984 ° C |
Solubilidad | en agua: ninguno |
Densidad | 6,7 g cm −3 , 6,72 g cm −3 |
Cristalografía | |
Símbolo de Pearson | |
Clase de cristal o grupo espacial | Fm 3 m (n ° 225) |
Strukturbericht | B1 |
Estructura típica | NaCl |
Parámetros de malla | a = 4,176 9 Å ; Z = 4 |
Propiedades ópticas | |
Índice de refracción | nD índice 2,1818 (n 2,37) |
Precauciones | |
SGH | |
Peligro H317, H350i, H413, H317 : Puede provocar una reacción alérgica en la piel. H350i : Puede provocar cáncer por inhalación. H413 : Puede provocar a largo plazo efectos negativos en organismos acuáticos. |
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WHMIS | |
D2A, D2A : Material muy tóxico que causa otros efectos tóxicos Divulgación al 0,1% según la lista de divulgación de ingredientes |
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Inhalación | Tos |
Piel | Dolor enrojecimiento |
Ojos | Enrojecimiento |
Unidades de SI y STP a menos que se indique lo contrario. | |
El óxido de níquel (II) es un compuesto químico de principio iónico que comprende un catión de níquel por un anión óxido u oxígeno , de fórmula NiO.
Este compuesto cristalino, de malla cúbica con caras centradas , insoluble en agua, relativamente duro, inodoro, existe en la naturaleza, es el mineral bunsenita . En el laboratorio, este óxido básico, antiferromagnético , cristaliza también en la estructura cúbica y cloruro de sodio isotrópico NaCl , ocupando los iones Ni (II) y O (-II) los sitios octaédricos. NiO es uno de los primeros aislantes Mott conocidos.
Como ocurre con muchos óxidos de metales divalentes, NiOes muy frecuentemente no estequiométrico (la relación Ni / O es ligeramente diferente de 1). Esta variación explica el cambio de color, la estructura iónica equilibrada tiende al amarillo claro (NiOmuy puro) y verde, mientras que la estructura desequilibrada por un exceso de oxígeno se vuelve verde y luego verde grisáceo y aparece el ion níquel trivalente Ni 3+ da un color aún más oscuro, gris y luego negro.
Calentado lentamente en el aire, se convierte en óxido de níquel (III) Ni 2 O 3de 400 ° C . Pero este cuerpo inestable al calor luego se descompone en NiOy oxígeno gas O 2.
El óxido de níquel recién obtenido a altas temperaturas, por ejemplo después de una calcinación convencional, es prácticamente insoluble en ácidos y bases. Pero cuanto más desciende la temperatura interna, más soluble se vuelve.
El cuerpo a temperatura ambiente es soluble en ácidos y amoniaco . Es muy fácilmente soluble en ácido nítrico caliente.
La disolución en medio acuoso genera un color verde debido a la presencia de cationes complejos [Ni (H 2 O) 6 ] 2+ verde manzana.
La disolución en amoniaco produce un licor azul, que se explica por los cationes complejos Ni (NH 3 ) n 2+.
También es soluble en cianuro de potasio acuoso. En exceso de cianuros, se forma el complejo amarillo Ni (CN) 4 2-.
Ni (CN) 2acuoso + 2 KCNen exceso → K 2 Ni (CN) 4tetracianónicoquelato de potasio amarilloUna vez que los iones de níquel se disuelven en un medio acuoso, la acción del hidróxido de sodio Na 2 CO 3o potasa K 2 CO 3, o mejor soda cáustica Na (OH) o potasa cáustica K (OH)permite la precipitación de hidróxido de níquel verde manzana.
El óxido de níquel calentado al rojo se puede reducir a níquel metálico mediante hidrógeno .
Cristal sólido de NiO + H 2corriente de gas hidrógeno → Nimetal + H 2 OvaporLa reducción en caliente por carbón , en la práctica carbón activado en el laboratorio, o monóxido de carbono en la industria, también se utiliza para obtener el Ni de cuerpo único. Llevado a la temperatura de un fuego de forja con carbón, el óxido de níquel le da al cuerpo un simple metal de níquel.
Calentado por encima de 700 ° C con óxido de sodio o de potasio, el óxido de níquel produce iones niquelatos en un medio fundido.
El óxido de níquel reacciona con el óxido de cromo trivalente, en presencia de agua y álcali, para dar cromato de níquel, procesos electrocrómicos.
2 Cr 2 O 3 + 4 NiO+ 3 O 2gas → 4 NiCrO 4El óxido se puede obtener directamente calentando níquel metálico en polvo en el aire.
2 Ni polvo metálico + O 2calentamiento de aire por encima de 400 ° C → NiOóxido de níquel gris no estequiométrico a negro, pulverulentoPuede obtenerse por oxidación moderada de níquelina o NiAs. natural.
Ciertos procesos comerciales parten de una mezcla de polvo de níquel y agua, calentada en autoclave o en medio cerrado a 1000 ° C utilizando óxido de níquel ya preparado como acelerador de reacción.
Pero el método más simple en el laboratorio consiste en la pirólisis o calcinación fuerte de muchos compuestos divalentes de níquel como Ni (OH) 2 , Ni (NO 3 ) 2 o NiCO 3 . El óxido de níquel se puede obtener químicamente puro.
Miles de toneladas de óxido de níquel, un material más o menos impuro, se producen anualmente en el mundo, como intermediario en la metalurgia del níquel.
Es un producto tóxico y cancerígeno. El polvo procedente de humos o vapores ataca el sistema respiratorio, provocando graves daños irreversibles. Sobre todo, es aún más tóxico en estado caliente y finamente dividido.
En las especialidades químicas, el óxido de níquel negro es un precursor de muchas sales de níquel, provenientes del tratamiento con ácidos minerales y catalizadores a base de níquel, en particular la hidrogenación .
Es un pigmento verde en cerámica y vidrios (en frío), que se vuelve amarillo cuando está caliente. Puede estar presente en esmaltes de vidrio sinterizado , cerámica y porcelana , así como ferritas.
Los óxidos sinterizados se utilizan para producir aceros más o menos fuertemente aleados con níquel, después de una reducción controlada con monóxido de carbono. Charles Édouard Guillaume recibió el Premio Nobel de Física en 1920 por el desarrollo de aleaciones especiales, como invar o elinvar , con propiedades físicas notables.
Si el óxido de níquel era un componente de los acumuladores de Ni-Fe , antes llamado "batería Edison", todavía se utiliza en pilas de combustible, así como en baterías recargables de níquel-cadmio , estas últimas se reemplazan por las baterías recargables de NiMH . El óxido de níquel es un material de ánodo en técnicas electrocrómicas.