Chemisches Element · Referenzseite

28Ni

Nickel

Nickel ist Element 28 (Ni) in Periode 4, Gruppe 10 und im d-Block. Bei Raumtemperatur ist der Referenzzustand fest. Die Elektronenkonfiguration lautet [Ar] 3d8 4s2.

Ordnungszahl28

Standard-Atomgewicht58.6934(4)

Gruppe10

Periode4

Blockd

Elektronenkonfiguration[Ar] 3d8 4s2

Elektronenstruktur

Was seine Chemie bestimmt

Bei Nickel spielt die d-Unterschale eine wichtige Rolle für die Chemie. Elektronen ähnlicher Energie können an Bindungen beteiligt sein; dadurch sind mehrere Oxidationsstufen und Koordinationsverbindungen möglich.

Die Konfiguration [Ar] 3d8 4s2 verändert sich bei der Ionenbildung. Damit können sich Farbe, Magnetismus, Bindungsverhalten und Reaktivität deutlich ändern.

Chemische Formen

Verbindungen, Ionen und Materialien

Nickel bildet Metalllegierungen sowie Verbindungen in mehreren Oxidationsstufen. Häufig sind Oxide, Halogenide, Sulfide und Koordinationskomplexe; welche Formen stabil sind, hängt stark von Reaktionsbedingungen und Liganden ab.

Physikalisches Verhalten

Aggregatzustand und Phasenübergänge

Der Referenzzustand von Nickel bei Raumtemperatur ist fest. Zu den angegebenen Stoffdaten gehören Dichte: 8.908 g/cm³; Schmelzpunkt: 1 729 K (1 456 °C); Siedepunkt: 3 003 K (2 730 °C). Messwerte können von Reinheit, Druck, Kristallstruktur oder allotroper Form abhängen.

Vorkommen und Anwendungen

Wo Nickel vorkommt und wofür es verwendet wird

Nickel kommt in natürlichen Rohstoffen, Mineralen oder chemischen Verbindungen vor und wird technisch unter anderem in Bereichen wie Edelstahl, Batterien und Münzen eingesetzt.

In der Praxis

Konkrete Anwendungsbeispiele

Edelstahl

Nickel wird in bestimmten Edelstählen eingesetzt, um Gefüge, Korrosionsbeständigkeit oder mechanische Eigenschaften gezielt zu beeinflussen.

Batterien

Nickel wird in bestimmten Batteriesystemen als Elektrodenmaterial, Bestandteil des Elektrolyten oder aktive Komponente verwendet. Die genaue Funktion hängt von der Zellchemie ab.

Münzen

Im Bereich „Münzen“ wird Nickel in einer geeigneten chemischen Form oder als Werkstoff eingesetzt. Welche Eigenschaft genutzt wird, hängt vom konkreten Material und vom technischen Zweck ab.

Münzlegierungen

Im Bereich „Münzlegierungen“ wird Nickel in einer geeigneten chemischen Form oder als Werkstoff eingesetzt. Welche Eigenschaft genutzt wird, hängt vom konkreten Material und vom technischen Zweck ab.

Position im Periodensystem

Was die Nachbarelemente zeigen

Nickel steht in Periode 4, Gruppe 10 und im d-Block. Im dargestellten Ausschnitt liegen links davon Cobalt; rechts davon Kupfer, Rhodium. Solche Vergleiche zeigen, welche Eigenschaften sich innerhalb einer Periode oder Gruppe regelmäßig verändern und welche Besonderheiten das Element selbst besitzt.

Referenzdaten

Physikalische und atomare Eigenschaften

KlassifikationÜbergangsmetall

Aggregatzustand bei RaumtemperaturFest

Elektronenschalen2 · 8 · 16 · 2

Dichte8.908 g/cm³

Schmelzpunkt1 729 K (1 456 °C)

Siedepunkt3 003 K (2 730 °C)

Pauling-Elektronegativität1.91

Erste Ionisierungsenergie737.1 kJ/mol

Elektronenaffinität111.7 kJ/mol

Die Werte beziehen sich, soweit anwendbar, auf das Element oder das neutrale Atom. Stoffdaten können von allotroper Form, Druck, Reinheit und Messbedingungen abhängen.

Geschichte

Entdeckung und Identifizierung

Die Entdeckung beziehungsweise Identifizierung von Nickel wird mit Axel Fredrik Cronstedt verbunden. Entdeckung, Isolierung einer reinen Probe und Einordnung über die moderne Ordnungszahl erfolgten historisch nicht immer im selben Schritt.

Isotope und Atomgewicht

Wie die Isotopenzusammensetzung die Zahlen verändert

Das Standard-Atomgewicht beträgt 58.6934(4). Es beschreibt die mittlere natürliche Isotopenzusammensetzung terrestrischen Materials und nicht die Masse eines einzelnen Atoms.

Isotope von Nickel besitzen dieselbe Protonenzahl, unterscheiden sich aber in der Zahl der Neutronen. Dadurch ändern sich Atommasse und bei radioaktiven Isotopen auch Kernstabilität und Halbwertszeit.

Sicherheit

Umgang und Exposition

Die Gefährdung durch Nickel hängt von chemischer Form, Dosis und Aufnahmeweg ab. Element, Ionen und Verbindungen können biologisch sehr unterschiedlich wirken; maßgeblich sind die Sicherheitsdaten der tatsächlich verwendeten Substanz.