Jaksollinen järjestelmä›Alkuaineet›Nikkeli

Alkuaine · viitesivu

28Ni

Nikkeli

Nikkeli on järjestysluvun 28 alkuaine (Ni). Se sijaitsee jaksossa 4, ryhmässä 10 ja d-lohkossa. Huoneenlämmössä vertailuolomuoto on kiinteä. Elektronikonfiguraatio on [Ar] 3d8 4s2.

Järjestysluku28

Standardiatomipaino58.6934(4)

Ryhmä10

Jakso4

Lohkod

Elektronikonfiguraatio[Ar] 3d8 4s2

Elektronirakenne

Mikä ohjaa kemiallista käyttäytymistä

Siirtymämetalleilla s- ja d-elektronien energiat ovat lähellä toisiaan. Tämä mahdollistaa useita hapetuslukuja sekä suuren vaihtelun sidoksissa, koordinaatiokemiassa ja materiaalien ominaisuuksissa.

Tämän atomin elektronikonfiguraatio on [Ar] 3d8 4s2. Valenssielektronien määrä ja energia määräävät, miten atomi sitoutuu ja millaisia ionisia tai kovalenttisia rakenteita se voi muodostaa.

Kemialliset muodot

Yhdisteet, ionit ja materiaalit

Nikkeli esiintyy metallina ja seoksissa sekä esimerkiksi oksideissa, halogenideissa ja koordinaatioyhdisteissä. Useat hapetusluvut ovat mahdollisia, koska s- ja d-elektronien energiat ovat lähellä toisiaan.

Fysikaalinen käyttäytyminen

Olomuoto ja faasimuutokset

Huoneenlämmössä vertailuolomuoto on kiinteä. Ilmoitettu tiheys on 8.908 g/cm³. Sulamispiste on 1 729 K (1 456 °C). Kiehumispiste on 3 003 K (2 730 °C). Paine, puhtaus ja kiderakenne voivat vaikuttaa mitattuihin fysikaalisiin ominaisuuksiin.

Esiintyminen ja käyttö

Missä alkuainetta esiintyy ja käytetään

Käytännössä nikkeli liittyy erityisesti seuraaviin yhteyksiin: ruostumaton teräs, akut ja paristot, kolikot ja rahaseokset.

Käytännössä

Konkreettisia käyttökohteita

Ruostumaton teräs

Nikkeli kuuluu kromin ohella moniin ruostumattomiin teräksiin ja auttaa säätämään mikrorakennetta, sitkeyttä ja korroosionkestävyyttä.

Akut ja paristot

Yksi käytännön yhteys on akut ja paristot. Alkuaineen tarkka rooli riippuu käytetystä kemiallisesta muodosta, seoksesta, materiaalista tai isotoopista.

Kolikot

Nikkeliä käytetään kolikkoseoksissa, joissa tarvitaan kulutuskestävyyttä, korroosionkestävyyttä ja sopivaa kovuutta.

Rahaseokset

Yksi käytännön yhteys on rahaseokset. Alkuaineen tarkka rooli riippuu käytetystä kemiallisesta muodosta, seoksesta, materiaalista tai isotoopista.

Paikka jaksollisessa järjestelmässä

Mitä naapurialkuaineet kertovat

Nikkeli sijaitsee jaksossa 4 ja ryhmässä 10. Todelliset naapurialkuaineet auttavat vertaamaan atomikokoa, ionisaatioenergiaa, elektronirakennetta ja sidostapoja jaksollisen järjestelmän sisällä. Tässä lähialueessa näkyvät esimerkiksi Koboltti, Kupari, Rodium, Palladium.

Viitearvot

Fysikaaliset ja atomitason ominaisuudet

Luokitussiirtymämetalli

Olomuoto huoneenlämmössäkiinteä

Elektronikuoret2 · 8 · 16 · 2

Tiheys8.908 g/cm³

Sulamispiste1 729 K (1 456 °C)

Kiehumispiste3 003 K (2 730 °C)

Paulingin elektronegatiivisuus1.91

Ensimmäinen ionisaatioenergia737.1 kJ/mol

Elektroniaffiniteetti111.7 kJ/mol

Arvot kuvaavat alkuainetta tai neutraalia atomia silloin, kun se on tarkoituksenmukaista. Fysikaaliset arvot voivat riippua allotroopista, paineesta ja mittausolosuhteista.

Historia

Löytäminen ja tunnistaminen

Tämän alkuaineen löytäminen yhdistetään henkilöön tai ryhmään Axel Fredrik Cronstedt. Uuden alkuaineen tunnistaminen, puhtaan näytteen eristäminen ja myöhempi järjestyslukuun 28 perustuva luokittelu eivät aina tapahtuneet samanaikaisesti.

Isotoopit ja atomipaino

Miten isotooppikoostumus vaikuttaa lukuihin

Standardiatomipaino on 58.6934(4). Se kuvaa luonnollisen maanpäällisen aineen isotooppikoostumuksen painotettua keskiarvoa, ei yhden tietyn atomin massaa.

Tällä alkuaineella on vähintään yksi pysyvä isotooppi. Isotoopeilla on sama protonien määrä mutta eri neutronien määrä, joten ne ovat sama alkuaine mutta niiden atomimassat eroavat.

Turvallisuus

Käsittely ja altistuminen

Turvallisuus riippuu kemiallisesta muodosta, annoksesta ja altistusreitistä. Puhdas alkuaine, ionit ja yhdisteet voivat vaikuttaa elimistöön ja ympäristöön hyvin eri tavoin, joten käytettävän aineen omat turvallisuustiedot on tarkistettava.