Grundämne · referensblad

28Ni

Nickel

Nickel (Ni) är grundämne 28, klassificerat som övergångsmetall i grupp 10, period 4 och d-blocket. Elektronkonfigurationen [Ar] 3d8 4s2 hjälper till att förklara bindning och reaktivitet; referenstillståndet vid rumstemperatur är fast ämne.

Atomnummer28

Standardatomvikt58.6934(4)

Grupp10

Period4

Blockd

Elektronkonfiguration[Ar] 3d8 4s2

Elektronstruktur

Vad styr kemin?

I övergångsmetaller ligger energierna för d- och s-elektroner nära varandra. Det möjliggör flera oxidationstal, komplexa joner, magnetiska egenskaper och katalytisk aktivitet.

För nickel måste konfigurationen [Ar] 3d8 4s2 läsas tillsammans med oxidationstalet. När elektroner avlägsnas eller delas ändras d-orbitalernas beläggning, vilket kan påverka färg, magnetism, bindning och reaktivitet.

Kemiska former

Föreningar, joner och material

Viktiga former är metallen och dess legeringar, oxider, halider och koordinationsföreningar. Flera oxidationstal är möjliga eftersom s- och d-elektroner ligger nära i energi; ligander kan påverka färg, magnetism och reaktivitet.

Fysikaliskt beteende

Tillstånd och fasövergångar

Referenstillståndet vid rumstemperatur är fast ämne. Den angivna densiteten är 8.908 g/cm³. Smältpunkten anges till 1 729 K (1 456 °C). Kokpunkten anges till 3 003 K (2 730 °C). Tryck, renhet, allotropi och kristallstruktur kan påverka uppmätta fysikaliska värden.

Förekomst och användning

Var nickel finns och används

Nickel är viktigt i rostfritt stål och andra legeringar, där det kan förbättra korrosionsbeständighet och egenskaper vid hög temperatur. Det används också i vissa batterier, beläggningar och katalysatorer.

I praktiken

Konkreta användningar

Rostfritt stål

Nickel är ett viktigt legeringsämne i många typer av rostfritt stål. Tillsammans med bland annat krom bidrar det till korrosionsbeständighet, seghet och strukturstabilitet.

Batterier

Nickel används eller studeras inom batterier. Den relevanta egenskapen beror på kemisk form, sammansättning och det material eller den process där grundämnet ingår.

Mynt

Nickel används eller studeras inom mynt. Den relevanta egenskapen beror på kemisk form, sammansättning och det material eller den process där grundämnet ingår.

Myntlegeringar

Nickel används eller studeras inom myntlegeringar. Den relevanta egenskapen beror på kemisk form, sammansättning och det material eller den process där grundämnet ingår.

Plats i periodiska systemet

Vad grannarna visar

Nickel ligger i period 4, grupp 10 och d-blocket. Det visade grannskapet omfattar bland annat Kobolt, Koppar, Rodium, Palladium. Jämförelser med dessa grundämnen gör det lättare att följa trender i atomstorlek, jonisationsenergi, elektronegativitet och bindning.

Referensdata

Fysikaliska och atomära egenskaper

Klassificeringövergångsmetall

Aggregationstillstånd vid rumstemperaturfast ämne

Elektronskal2 · 8 · 16 · 2

Densitet8.908 g/cm³

Smältpunkt1 729 K (1 456 °C)

Kokpunkt3 003 K (2 730 °C)

Pauling-elektronegativitet1.91

Första jonisationsenergi737.1 kJ/mol

Elektronaffinitet111.7 kJ/mol

Värdena beskriver grundämnet eller den neutrala atomen där det är relevant. Fysikaliska data kan bero på allotropi, tryck, renhet och mätförhållanden.

Historia

Upptäckt och identifiering

Upptäckten av nickel förknippas i denna historiska uppgift med Axel Fredrik Cronstedt. Erkännande som grundämne, isolering av ett rent prov och den senare definitionen genom atomnummer skedde inte nödvändigtvis samtidigt.

Isotoper

Hur isotopsammansättningen påverkar talen

Standardatomvikten är 58.6934(4). Värdet beskriver den naturliga isotopsammansättningen i terrestert material och är inte massan hos en enda bestämd atom.

Nickel har minst en stabil isotop. Isotoper har samma antal protoner och är därför samma grundämne, men de har olika antal neutroner och olika atommassa.

Säkerhet

Hantering och exponering

Risken med nickel beror på kemisk form, dos och exponeringsväg. Grundämnet, dess joner och dess föreningar kan ha mycket olika biologiska och miljömässiga effekter; säkerhetsdata måste därför bedömas för det konkreta ämnet.