Unsur kimia · halaman rujukan

28Ni

Nikel

Nikel ialah unsur kimia dengan nombor atom 28 dan simbol Ni. Unsur ini terletak pada kala 4, kumpulan 10, blok d. Pada suhu bilik keadaan rujukannya pepejal, dan konfigurasi elektronnya [Ar] 3d8 4s2.

Nombor atom28

Berat atom piawai58.6934(4)

Kumpulan10

Kala4

Blokd

Konfigurasi elektron[Ar] 3d8 4s2

Struktur elektron

Apa yang mengawal kimianya

Subpetala d memainkan peranan penting dalam kimia Nikel. Bagi logam peralihan, aras tenaga elektron yang berdekatan membolehkan beberapa keadaan pengoksidaan, pembentukan kompleks koordinasi dan aktiviti pemangkin.

Konfigurasi elektron Nikel ialah [Ar] 3d8 4s2. Apabila elektron dikeluarkan atau disusun semula dalam sebatian, pengisian orbital d boleh berubah lalu mempengaruhi warna, kemagnetan, ikatan dan kereaktifan.

Bentuk kimia

Sebatian, ion dan bahan

Bentuk kimia penting bagi Nikel merangkumi logam dan aloi, oksida, halida serta kompleks koordinasi. Elektron s dan d yang hampir sama aras tenaganya membolehkan beberapa keadaan pengoksidaan; ligan pula boleh mengubah warna, kemagnetan dan kereaktifan dengan ketara.

Sifat fizikal

Keadaan dan perubahan fasa

Keadaan rujukan pada suhu bilik ialah pepejal. Ketumpatan yang disenaraikan ialah 8.908 g/cm³. Takat leburnya 1 729 K (1 456 °C). Takat didihnya 3 003 K (2 730 °C). Tekanan, ketulenan, struktur kristal dan alotrop boleh mengubah nilai fizikal yang diukur, maka keadaan pengukuran sentiasa penting.

Kewujudan dan kegunaan

Di mana Nikel ditemui dan digunakan

Dalam amalan, Nikel ditemui dalam aplikasi yang berkaitan dengan keluli tahan karat, bateri, syiling dan aloi syiling. Sifat yang digunakan boleh datang daripada unsur tulen, aloi, sebatian atau isotop tertentu; oleh itu bentuk kimia sentiasa penting apabila membincangkan kegunaan sebenar.

Dalam amalan

Contoh kegunaan sebenar

Keluli tahan karat

Nikel digunakan dalam keluli tahan karat bersama unsur aloi lain untuk membentuk mikrostruktur dan lapisan pasif yang tahan kakisan.

Bateri

Nikel digunakan dalam kimia bateri tertentu sebagai bahan elektrod, elektrolit atau komponen aktif; peranannya bergantung pada sebatian dan reka bentuk sel.

Syiling

Nikel digunakan dalam aloi syiling yang dipilih kerana ketahanan haus, rintangan kakisan, warna dan kemudahan penempaan syiling.

Aloi syiling

Nikel juga digunakan dalam aloi syiling berasaskan kuprum atau keluli apabila ketahanan, warna dan rintangan kakisan penting.

Kedudukan berkala

Apa yang ditunjukkan unsur jiran

Nikel terletak pada kala 4, kumpulan 10. Unsur jiran yang dipaparkan ialah Kobalt; Kuprum; Rodium; Paladium; Argentum. Kedudukan ini membolehkan perbandingan langsung saiz atom, tenaga pengionan, keadaan pengoksidaan dan kecenderungan ikatan dengan unsur bersebelahan dalam jadual berkala.

Data rujukan

Sifat fizikal dan atom

Pengelasanlogam peralihan

Fasa pada suhu bilikpepejal

Petala elektron2 · 8 · 16 · 2

Ketumpatan8.908 g/cm³

Takat lebur1 729 K (1 456 °C)

Takat didih3 003 K (2 730 °C)

Keelektronegatifan Pauling1.91

Tenaga pengionan pertama737.1 kJ/mol

Afiniti elektron111.7 kJ/mol

Nilai menerangkan unsur atau atom neutral apabila sesuai. Data fizikal boleh bergantung pada alotrop, tekanan, ketulenan dan keadaan pengukuran.

Sejarah

Penemuan dan pengenalpastian

Penemuan Nikel dikaitkan dengan Axel Fredrik Cronstedt. Pemerhatian pertama, pengasingan sampel tulen dan penentuan nombor atom moden tidak semestinya berlaku pada masa yang sama, jadi sejarah unsur ini perlu difahami sebagai beberapa peringkat.

Isotop dan berat atom

Bagaimana isotop mempengaruhi nilai

Berat atom piawai yang disenaraikan ialah 58.6934(4). Nilai ini mencerminkan komposisi isotop bahan semula jadi di Bumi, bukannya jisim satu atom tunggal.

Nikel mempunyai sekurang-kurangnya satu isotop stabil. Semua isotop mempunyai bilangan proton yang sama tetapi bilangan neutron yang berbeza, lalu jisim atomnya juga berbeza.

Keselamatan

Pengendalian dan pendedahan

Risiko Nikel bergantung pada bentuk kimia, dos dan laluan pendedahan. Unsur bebas, ion dan sebatiannya boleh mempunyai kesan biologi serta alam sekitar yang sangat berbeza, jadi helaian data keselamatan bagi bahan khusus perlu dirujuk.