Cheminis elementas · informacinis puslapis

28Ni

Nikelis

Nikelis yra cheminis elementas, kurio atominis skaičius 28, o simbolis Ni; jis yra 4 periode, 10 grupėje ir d bloke. Etaloninė būsena kambario temperatūroje – kietoji. Elektronų konfigūracija: [Ar] 3d8 4s2.

Atominis skaičius28

Standartinė atominė masė58.6934(4)

Grupė10

Periodas4

Blokasd

Elektronų konfigūracija[Ar] 3d8 4s2

Elektroninė sandara

Kas lemia jo chemiją

Šio elemento chemijoje dalyvauja d posluoksnis. Pereinamieji metalai ryšiuose gali naudoti panašios energijos elektronus, todėl d bloke dažni įvairūs oksidacijos laipsniai, koordinaciniai junginiai ir katalizinės savybės.

Elektronų konfigūraciją [Ar] 3d8 4s2 reikia vertinti kartu su junginio oksidacijos laipsniu: pašalinus elektronus keičiasi užpildytos d orbitalės, todėl gali kisti spalva, magnetizmas, ryšiai ir reaktyvumas.

Cheminės formos

Junginiai, jonai ir medžiagos

Svarbios šio elemento cheminės formos yra metalas ir lydiniai, oksidai, halogenidai bei koordinaciniai junginiai. Įvairūs oksidacijos laipsniai dažni, nes s ir d elektronų energijos panašios, o ligandai aplink metalo joną gali stipriai keisti spalvą, magnetizmą ir reaktyvumą.

Fizikinės savybės

Agregatinė būsena ir fazių virsmai

Etaloninė būsena kambario temperatūroje yra kietoji. Nurodytas tankis yra 8.908 g/cm³. Lydymosi temperatūra yra 1 729 K (1 456 °C). Virimo temperatūra yra 3 003 K (2 730 °C). Slėgis, grynumas ir kristalinė sandara gali pakeisti išmatuotas fizikines savybes.

Paplitimas ir panaudojimas

Kur aptinkamas ir naudojamas nikelis

Nikelis plačiai naudojamas nerūdijančiame pliene ir kituose lydiniuose, nes gerina atsparumą korozijai ir savybes aukštoje temperatūroje. Jis taip pat naudojamas kai kuriose įkraunamosiose baterijose, dangose ir katalizatoriuose.

Praktikoje

Tikri panaudojimo pavyzdžiai

Nerūdijantis plienas

Nikelis naudojamas nerūdijančiame pliene kartu su chromu ir kitais legiravimo elementais, padedančiais stabilizuoti apsauginę paviršiaus chemiją ir reikiamą mikrostruktūrą.

Baterijos

Nikelis naudojamas kai kurių tipų baterijose, elektrodų medžiagose ar elektrolituose. Tikslus vaidmuo priklauso nuo junginio ir elemento konstrukcijos.

Monetos

Nikelis naudojamas monetų lydiniuose, parinktuose dėl atsparumo dilimui, korozijos savybių, spalvos ir tinkamumo kaldinti.

Monetų lydiniai

Nikelis taip pat naudojamas kituose vario ar plieno pagrindo monetų lydiniuose, kai svarbus patvarumas, spalva ir atsparumas korozijai.

Vieta periodinėje sistemoje

Ką parodo kaimyniniai elementai

Nikelis yra 4 periode ir 10 grupėje. Čia parodytoje aplinkoje: Tame pačiame periode kairėje ir dešinėje yra kobaltas ir varis; toje pačioje grupėje tiesiai apačioje yra paladis. Šios pozicijos leidžia su gretimais elementais palyginti atomo dydį, jonizacijos energiją ir cheminio ryšio pobūdį.

Etaloniniai duomenys

Fizikinės ir atominės savybės

Klasifikacijapereinamasis metalas

Būsena kambario temperatūrojekietoji

Elektronų sluoksniai2 · 8 · 16 · 2

Tankis8.908 g/cm³

Lydymosi temperatūra1 729 K (1 456 °C)

Virimo temperatūra3 003 K (2 730 °C)

Elektroneigiamumas pagal Paulingą1.91

Pirmoji jonizacijos energija737.1 kJ/mol

Elektronų giminingumas111.7 kJ/mol

Kai taikoma, pateiktos vertės apibūdina elementą arba neutralų atomą. Fizikiniai duomenys gali priklausyti nuo alotropinės atmainos, slėgio ir matavimo sąlygų.

Istorija

Atradimas ir identifikavimas

Elemento atradimas siejamas su Axel Fredrik Cronstedt. Elemento atpažinimas, gryno mėginio išskyrimas ir šiuolaikinio atominio skaičiaus priskyrimas nebūtinai įvyko tuo pačiu metu.

Izotopai ir atominė masė

Kaip izotopinė sudėtis keičia skaitines vertes

Standartinė atominė masė yra 58.6934(4). Ši vertė apibūdina natūralios Žemės medžiagos izotopinę sudėtį, o ne vieno konkretaus atomo masę.

Nikelis turi bent vieną stabilų izotopą. Skirtingi izotopai turi vienodą protonų skaičių ir todėl priklauso tam pačiam elementui, tačiau skiriasi neutronų skaičiumi ir atomine mase.

Sauga

Darbas su medžiaga ir poveikis

Šio elemento keliami pavojai priklauso nuo cheminės formos, dozės ir poveikio kelio. Grynas elementas, jo jonai ir junginiai gali turėti labai skirtingą biologinį bei aplinkos poveikį, todėl reikia tikrinti konkrečios naudojamos medžiagos saugos duomenis.