Химичен елемент · справочна страница

28Ni

Никел

Никел е химичен елемент с атомен номер 28 (Ni), разположен в период 4, група 10 и блок d. Референтното агрегатно състояние при стайна температура е твърдо. Електронната конфигурация е [Ar] 3d8 4s2.

Атомен номер28

Стандартна атомна маса58.6934(4)

Група10

Период4

Блокd

Електронна конфигурация[Ar] 3d8 4s2

Електронна структура

Какво определя химичното поведение

d подобвивката участва в химията на никел. Преходните метали могат да използват в химичните връзки електрони с близки енергии, затова променливите степени на окисление, координационните съединения и каталитичното поведение са характерни за d блока.

Електронната конфигурация [Ar] 3d8 4s2 трябва да се разглежда заедно със степента на окисление в съединението: отнемането на електрони променя запълването на d орбиталите и може да повлияе на цвета, магнетизма, химичното свързване и реактивността.

Химични форми

Съединения, йони и материали

За никел важни химични форми са металът и неговите сплави, оксиди, халогениди и координационни съединения. Променливите степени на окисление са чести, защото s и d електроните имат близки енергии, а лигандите около металния йон могат силно да променят цвета, магнетизма и реактивността.

Физично поведение

Агрегатно състояние и фазови преходи

Референтното агрегатно състояние при стайна температура е твърдо. Посочената плътност е 8.908 g/cm³. Температурата на топене е 1 729 K (1 456 °C). Температурата на кипене е 3 003 K (2 730 °C). Налягането, чистотата и кристалната структура могат да променят измерените физични свойства.

Разпространение и приложения

Къде се среща никел и за какво се използва

Никелът се използва широко в неръждаеми стомани и други сплави, защото подобрява устойчивостта на корозия и поведението при висока температура. Използва се и в някои акумулаторни батерии, покрития и катализатори.

На практика

Конкретни примери за приложение

Неръждаема стомана

Никел се използва в неръждаема стомана заедно с хром и други легиращи елементи, които стабилизират защитната повърхност и необходимата микроструктура.

Батерии

Никел се използва в определени типове батерии, електродни материали или електролити. Точната му роля зависи от съединението и конструкцията на клетката.

Монети

Никел се използва в монетни сплави, подбрани за устойчивост на износване и корозия, цвят и лесно отсичане.

Монетни сплави

Никел се използва и в други монетни сплави на основата на мед или стомана, при които са важни издръжливостта, цветът и устойчивостта на корозия.

Положение в периодичната система

Какво показват съседните елементи

Никел е в период 4 и група 10. В показаната област той се намира между кобалт и мед в същия период; паладий е непосредствено под него в същата група. Тези позиции позволяват сравнение на атомния размер, йонизационната енергия и химичното свързване със съседните елементи.

Справочни данни

Физични и атомни свойства

Класификацияпреходен метал

Агрегатно състояние при стайна температуратвърдо

Електронни слоеве2 · 8 · 16 · 2

Плътност8.908 g/cm³

Температура на топене1 729 K (1 456 °C)

Температура на кипене3 003 K (2 730 °C)

Електроотрицателност по Полинг1.91

Първа йонизационна енергия737.1 kJ/mol

Електронен афинитет111.7 kJ/mol

Стойностите се отнасят за елемента или за неутралния атом, когато това е приложимо. Физичните данни могат да зависят от алотропната форма, налягането и условията на измерване.

История

Откриване и идентифициране

Откриването на никел се свързва с Axel Fredrik Cronstedt. Разпознаването на елемента, изолирането на чиста проба и определянето на съвременния му атомен номер не е задължително да са станали едновременно.

Изотопи и атомна маса

Как изотопният състав променя числените стойности

Стандартната атомна маса е 58.6934(4). Тази стойност се отнася за изотопния състав на естествен земен материал, а не за масата на един конкретен атом.

Никел има поне един стабилен изотоп. Различните изотопи имат еднакъв брой протони и затова принадлежат към един и същ химичен елемент, но се различават по броя на неутроните и атомната маса.

Безопасност

Работа и експозиция

Рисковете, свързани с никел, зависят от химичната форма, дозата и пътя на експозиция. Чистият елемент, неговите йони и съединения могат да имат много различни биологични и екологични ефекти, затова данните за безопасност трябва да се проверяват за конкретното използвано вещество.