Keemiline element · teatmeleht

28Ni

Nikkel

Nikkel on keemiline element aatomnumbriga 28 ja sümboliga Ni. See paikneb perioodis 4, rühmas 10, d-plokis. Toatemperatuuril on võrdlusolek tahke. Elektronkonfiguratsioon on [Ar] 3d8 4s2.

Aatomnumber28

Standardne aatommass58.6934(4)

Rühm10

Periood4

Plokkd

Elektronkonfiguratsioon[Ar] 3d8 4s2

Elektronstruktuur

Mis määrab selle keemia

Nikkel kuulub d-ploki elementide hulka. d- ja s-elektronide lähedased energiad võimaldavad mitut oksüdatsiooniastet ning mitmekesiseid koordinatsiooniühendeid.

Konfiguratsiooni [Ar] 3d8 4s2 tuleb vaadelda koos oksüdatsiooniastmega: elektronide eemaldumine muudab d-orbitaalide täitumust ning võib mõjutada värvust, magnetismi, sidemeid ja reaktsioonivõimet.

Keemilised vormid

Ühendid, ioonid ja materjalid

Nikkel oluliste keemiliste vormide hulka kuuluvad metall ja sulamid, oksiidid, halogeniidid ning koordinatsiooniühendid. Mitme oksüdatsiooniastme võimalikkus tuleneb osalt s- ja d-elektronide lähedastest energiatest.

Füüsikaline käitumine

Olek ja faasimuutused

Toatemperatuuril on võrdlusolek tahke. Esitatud tihedus on 8.908 g/cm³. Sulamispunkt on 1 729 K (1 456 °C). Keemispunkt on 3 003 K (2 730 °C). Rõhk, puhtus ja kristallstruktuur võivad mõõdetud füüsikalisi väärtusi nihutada.

Leidumine ja kasutus

Kus nikkel leidub ja kasutatakse

Praktikas seostub nikkel eelkõige järgmiste valdkondadega: roostevaba teras, akud, mündid ja mündisulamid. Konkreetne kasutus sõltub elemendi keemilisest vormist, puhtusest ja vajalikust omadusest.

Praktikas

Näiteid tegelikust kasutusest

Roostevaba teras

Nikkel kasutatakse valdkonnas „Roostevaba teras“, kui tema füüsikaline või keemiline omadus annab vajaliku eelise.

Akud

Nikkel kasutatakse valitud akukeemiates elektroodimaterjali, elektrolüüdi või muu aktiivse komponendina; täpne roll sõltub ühendist ja elemenditüübist.

Mündid

Nikkel kasutatakse valdkonnas „Mündid“, kui tema füüsikaline või keemiline omadus annab vajaliku eelise.

Mündisulamid

Nikkel kasutatakse valdkonnas „Mündisulamid“, kui tema füüsikaline või keemiline omadus annab vajaliku eelise.

Asend perioodilisustabelis

Mida naaberelemendid näitavad

Nikkel paikneb perioodis 4 ja rühmas 10. Päris naaberelementidega võrdlemine aitab uurida aatomraadiuse, ionisatsioonienergia, elektronegatiivsuse ja sidemekäitumise perioodilisi trende.

Võrdlusandmed

Füüsikalised ja aatomilised omadused

Klassifikatsioonsiirdemetall

Olek toatemperatuuriltahke

Elektronkihid2 · 8 · 16 · 2

Tihedus8.908 g/cm³

Sulamispunkt1 729 K (1 456 °C)

Keemispunkt3 003 K (2 730 °C)

Paulingu elektronegatiivsus1.91

Esimene ionisatsioonienergia737.1 kJ/mol

Elektronafiinsus111.7 kJ/mol

Väärtused kirjeldavad elementi või neutraalset aatomit, kui see on asjakohane. Füüsikalised andmed võivad sõltuda allotroobist, rõhust ja mõõtmistingimustest.

Ajalugu

Avastamine ja tuvastamine

Nikkel avastamist seostatakse teadlase või töörühmaga Axel Fredrik Cronstedt. Elemendi äratundmine, puhta proovi eraldamine ja tänapäevase aatomnumbri omistamine ei pruukinud toimuda samal ajal.

Isotoobid ja aatommass

Kuidas isotoopkoostis arve mõjutab

Standardne aatommass on 58.6934(4). See väärtus kirjeldab loodusliku maise aine tavalist isotoopkoostist, mitte ühe kindla aatomi massi.

Nikkell on vähemalt üks stabiilne isotoop. Isotoopidel on sama prootonite arv ja seega sama elemendi identiteet, kuid erinev neutronite arv ning aatommass.

Ohutus

Käitlemine ja kokkupuude

Nikkelga seotud ohud sõltuvad keemilisest vormist, annusest ja kokkupuuteviisist. Puhas element, ioonid ja ühendid võivad bioloogiliselt ning keskkonnas väga erinevalt käituda, seetõttu tuleb lähtuda konkreetse aine ohutusandmetest.