镍单质

一: 物理性质

   镍是银白色金属。熔点为1726K,沸点为3005K,密度为8.902g/cm3。镍比铁硬而坚韧,有铁磁性和延展性。

二: 化学性质
   镍的化学性质与铁,钴相似,在常温下对水和空气都较稳定,能抗碱性腐蚀,故实验室中可以用镍坩埚熔融碱性物质。镍可溶于稀酸中,和铁不同是,钴和镍与浓硝酸激烈反应,与稀硝酸反应较慢。

 

镍的氧化物

一:NiO

   将Ni(OH)2隔绝空气加热可得到暗绿色的氧化亚镍NiO:

        Ni(OH)2 NiO + H2O

   NiO也显碱性,不溶于水,但溶于酸生成镍(Ⅱ)盐, 其还原性非常弱。

二:Ni2O3·H2O

   纯的无水氧化镍(Ⅲ)也未得到证实,但β-NiO(OH)是存在的,它是在低于298K用次溴酸钾的碱性溶液与硝酸镍(Ⅱ)反应得到的黑色沉淀,它易溶于酸,生成Ni(Ⅱ),是强氧化剂。若用NaOCl氧化碱性硫酸镍溶液可得到黑色的NiO2·nH2O,它不稳定,但对有机化合物是一个有用的氧化剂。    

 

镍的氢氧化物

一:Ni(OH)2

   在镍(Ⅱ)的盐溶液中加入碱,可得到绿色的Ni(OH)2沉淀。
           Ni2+ + 2OH- Ni(OH)2

   Ni(OH)2很稳定,不能与空气中的氧作用,只能被强氧化剂如NaOCl、Br2等氧化。
           2Ni(OH)2 + NaOCl + H2O 2Ni(OH)3(黑色)↓+ NaCl

           2Ni(OH)2 + Br2 + 2NaOH 2Ni(OH)3↓+ 2NaCl

二:Ni(OH)3
   Ni(OH)3为黑色沉淀,是强氧化剂,它与盐酸反应时,能将Cl-氧化成Cl2
           2Ni(OH)3 + 6HCl 2NiCl2 + Cl2↑+ 6H2O

 

镍(Ⅱ)的盐

: 硫酸镍(Ⅱ)

   利用金属镍与硫酸和硝酸的反应,也可将氧化镍(Ⅱ)或碳酸镍(Ⅱ)溶于稀H2SO4中制取硫酸镍(Ⅱ)。
        2Ni + 2HNO3 + 2H2SO4 2NiSO4 + NO2 + NO + 3H2O
        NiO + H2SO4 NiSO4 + H2O
        NiCO3 + H2SO4 NiSO4 + H2O + CO2
   NiSO4· 7H2O是绿色晶体,大量用于电镀和催化剂。硫酸镍(Ⅱ)还可与碱金属或铵的硫酸盐形成复盐,如(NH4)2SO4·NiSO4·6H2O。

:二氯化镍
   镍与氯直接反应也可得二氯化镍。二氯化镍与二氯化钴同晶,在1266K时升华,它的水合物和转变温度为

NiCl2·7H2O NiCl2·6H2O NiCl2·4H2O NiCl2·2H2O

这些水合物都是绿色晶体,无水盐为黄褐色。NiCl2在乙醚或丙酮中的溶解度比CoCl2小得多,利用这一性质可分离钴和镍。

 

镍的配合物

一:氨配合物

   Ni2+与过量NH3能形成稳定的蓝色[Ni(NH3)6]2+配离子。磁矩测量表明,[Ni(NH3)6]2+中有两个未成对电子。

        Ni2+ + 6NH3 [Ni(NH3)6]2+

二:氰根配合物

   Ni(Ⅱ)与过量CN-形成[Ni(CN)4]2-配离子, 它是平面正方形结构, 由中心离子Ni2+采用dsp2杂化与4个CN-形成,是一个稳定的配离子。

        Ni2+ + 4CN- [Ni(CN)4]2-

   这个配阴离子的钠盐Na2[Ni(CN)4]·3H2O是黄色的,而它的钾盐K2[Ni(CN)4]·H2O却是橙色的。

三: 羰基配合物

   镍粉在CO气流中轻微地加热很容易生成四羰基合镍。

        Ni + 4CO Ni(CO)4

它在423K就分解为Ni和CO,利用这一反应可制备高纯度的镍.

   Ni(CO)4中中心原子Ni(0)采用sp3杂化与4个CO形成正四面体构型的配合物。