Det periodiske system›Grundstoffer›Nikkel

Grundstof · referenceark

28Ni

Nikkel

Nikkel (Ni) er grundstof 28, et overgangsmetal i gruppe 10, periode 4 og d-blokken. Elektronkonfigurationen [Ar] 3d8 4s2 hjælper med at forklare binding og reaktivitet; referencetilstanden ved stuetemperatur er fast stof.

Atomnummer28

Standardatomvægt58.6934(4)

Gruppe10

Periode4

Blokd

Elektronkonfiguration[Ar] 3d8 4s2

Elektronstruktur

Hvad styrer kemien?

I overgangsmetaller ligger energierne for d- og s-elektroner tæt. Det gør flere oxidationstrin, komplekse ioner, magnetiske egenskaber og katalytisk aktivitet mulige.

For nikkel skal konfigurationen [Ar] 3d8 4s2 læses sammen med oxidationstrinnet. Når elektroner fjernes eller deles, ændres d-orbitalernes besættelse, hvilket kan påvirke farve, magnetisme, binding og reaktivitet.

Kemiske former

Forbindelser, ioner og materialer

Vigtige former er metallet og dets legeringer, oxider, halogenider og koordinationsforbindelser. Flere oxidationstrin er mulige, fordi s- og d-elektroner ligger tæt i energi; ligander kan påvirke farve, magnetisme og reaktivitet.

Fysisk adfærd

Tilstand og faseændringer

Referencetilstanden ved stuetemperatur er fast stof. Den angivne massefylde er 8.908 g/cm³. Smeltepunktet er angivet til 1 729 K (1 456 °C). Kogepunktet er angivet til 3 003 K (2 730 °C). Tryk, renhed, allotropi og krystalstruktur kan forskyde målte fysiske værdier.

Forekomst og anvendelser

Hvor nikkel findes og bruges

Nikkel er vigtigt i rustfrit stål og andre legeringer, hvor det kan forbedre korrosionsbestandighed og egenskaber ved høj temperatur. Det bruges også i visse batterier, belægninger og katalysatorer.

I praksis

Konkrete anvendelser

Rustfrit stål

Nikkel er et vigtigt legeringselement i mange typer rustfrit stål. Sammen med blandt andet chrom bidrager det til korrosionsbestandighed, sejhed og strukturstabilitet.

Batterier

Nikkel spiller en rolle i batterier. Den relevante egenskab afhænger af den kemiske form, sammensætningen og det materiale eller den proces, hvor grundstoffet indgår.

Mønter

Nikkel spiller en rolle i mønter. Den relevante egenskab afhænger af den kemiske form, sammensætningen og det materiale eller den proces, hvor grundstoffet indgår.

Møntlegeringer

Nikkel spiller en rolle i møntlegeringer. Den relevante egenskab afhænger af den kemiske form, sammensætningen og det materiale eller den proces, hvor grundstoffet indgår.

Placering i det periodiske system

Hvad naboelementerne fortæller

Nikkel ligger i periode 4, gruppe 10 og d-blokken. Det viste nabolag omfatter blandt andet Cobalt, Kobber, Rhodium, Palladium. Sammenligning med disse grundstoffer gør det lettere at følge tendenser i atomstørrelse, ioniseringsenergi, elektronegativitet og binding.

Referencedata

Fysiske og atomare egenskaber

Klassifikationovergangsmetal

Tilstand ved stuetemperaturfast stof

Elektronskaller2 · 8 · 16 · 2

Massefylde8.908 g/cm³

Smeltepunkt1 729 K (1 456 °C)

Kogepunkt3 003 K (2 730 °C)

Pauling-elektronegativitet1.91

Første ioniseringsenergi737.1 kJ/mol

Elektronaffinitet111.7 kJ/mol

Værdierne beskriver grundstoffet eller det neutrale atom, hvor det er relevant. Fysiske data kan afhænge af allotropi, tryk, renhed og målebetingelser.

Historie

Opdagelse og identifikation

Opdagelsen af nikkel forbindes i denne historiske registrering med Axel Fredrik Cronstedt. Anerkendelse som grundstof, isolering af en ren prøve og den senere definition via atomnummer skete ikke nødvendigvis samtidig.

Isotoper

Hvordan isotopsammensætningen ændrer tallene

Standardatomvægten er 58.6934(4). Værdien beskriver den naturlige isotopsammensætning i terrestrisk materiale og er ikke massen af ét bestemt atom.

Nikkel har mindst én stabil isotop. Isotoper har samme antal protoner og er derfor samme grundstof, men de har forskelligt antal neutroner og forskellig atommasse.

Sikkerhed

Håndtering og eksponering

Risikoen ved nikkel afhænger af kemisk form, dosis og eksponeringsvej. Grundstoffet, dets ioner og dets forbindelser kan have meget forskellige biologiske og miljømæssige virkninger; sikkerhedsdata skal derfor vurderes for det konkrete stof.