- Struttura
- Nomenclatura
- Proprietà
- Stato fisico
- Peso molecolare
- Punto di sublimazione
- Punto triplo
- Densità
- solubilità
- pH
- Proprietà chimiche
- Proprietà importante dell'esaacu ione
- Ottenere
- applicazioni
- Per placcare metalli con nichel
- Nei laboratori di analisi
- Nelle reazioni di chimica organica
- Nella sicurezza industriale
- Nelle batterie termiche
- Nelle batterie agli alogenuri metallici di sodio
- In varie applicazioni
- Uso interrotto
- rischi
- Effetti su animali e organismi acquatici
- Riferimenti
Il cloruro di nichel o cloruro di nichel (II) è un composto inorganico costituito dagli elementi nichel (Ni) e cloro (Cl). La sua formula chimica è NiCl 2 . È un solido giallo dorato quando è anidro (senza acqua nella sua struttura) e verde nella sua forma idratata.
Il NiCl 2 anidro è un solido igroscopico, assorbe facilmente l'acqua ed è molto solubile in essa, formando soluzioni verdi. Le sue soluzioni acquose sono acide. Il NiCl 2 idratato ha un'affinità per l'ammoniaca NH 3 , cioè la assorbe facilmente per la tendenza dello ione nichel (Ni 2+ ) a legarsi all'ammoniaca. Per questo viene utilizzato nelle maschere di sicurezza per respirare liberamente in ambienti dove è presente NH 3 , che è tossico.
Cloruro di nichel (II) NiCl anidro 2 . Autore: Softyx. Fonte: Wikimedia Commons.
Il cloruro di nichel è ampiamente utilizzato nei processi per realizzare rivestimenti in nichel o rivestimenti su altri metalli, per proteggerli dalla corrosione e da altri danni.
È usato come catalizzatore o acceleratore di reazioni tra composti organici. Anche per preparare catalizzatori di altri composti di nichel. Recentemente è stato testato su alcune batterie per migliorarne le prestazioni.
Tuttavia, NiCl 2 è un composto molto tossico che può danneggiare gli esseri umani e gli animali. È una sostanza cancerogena e mutagena. Non dovrebbe mai essere smaltito nell'ambiente.
Struttura
Il cloruro di nichel (II) NiCl 2 è un composto ionico. È formato dallo ione nichel (Ni 2+ ) (con stato di ossidazione +2) e da due ioni cloruro (Cl - ) con valenza -1.
Cloruro di nichel (II). Autore: Marilú Stea.
Nomenclatura
- Cloruro di nichel (II)
- Cloruro di nichel
- Dicloruro di nichel
- Cloruro di nichel esaidrato NiCl 2 • 6H 2 O
Proprietà
Stato fisico
Solido cristallino giallo dorato o verde.
Peso molecolare
129,6 g / mol
Punto di sublimazione
Il NiCl 2 anidro , al raggiungimento di 973 ° C, passa dallo stato solido direttamente allo stato gassoso.
Punto triplo
NiCl 2 anidro alla temperatura di 1009 ° C esiste simultaneamente nei suoi tre stati: solido, liquido e gassoso.
Densità
3,51 g / cm 3
solubilità
Solubile in acqua: 64,2 g / 100 mL di acqua a 20 ° C; 87,6 g / 100 mL a 100 ° C. Solubile in etanolo (CH 3 -CH 2 -OH) e idrossido di ammonio (NH 4 OH). Insolubile in ammoniaca NH 3 .
pH
Le sue soluzioni acquose sono acide, con un pH intorno a 4.
Proprietà chimiche
È un solido con proprietà deliquescenti, cioè assorbe facilmente l'acqua dall'ambiente. NiCl 2 anidro (senza acqua) è giallo dorato. La forma esaidrato (con 6 molecole d'acqua) NiCl 2 • 6H 2 O è di colore verde.
Cloruro di nichel esaidrato NiCl 2 • 6H 2 O. Benjah-bmm27 / Dominio pubblico. Fonte: Wikimedia Commons.
NiCl 2 anidro in assenza di aria sublima facilmente.
NiCl 2 è molto solubile in acqua. In soluzione acquosa si separa nei suoi ioni Ni 2+ e Cl - . Le soluzioni acquose sono acide. In soluzione, lo ione nichel unisce 6 molecole di acqua H 2 O, formando lo ione esaquonichel 2+ , che è verde.
Se il pH di queste soluzioni acquose viene aumentato aggiungendo ad esempio idrossido di sodio (NaOH), si forma l'idrossido di nichel Ni (OH) 2, che precipita o si separa dall'acqua formando un voluminoso gel verde.
Proprietà importante dell'esaacu ione
Le soluzioni acquose di NiCl 2 possono assorbire rapidamente l' ammoniaca (NH 3 ). Questo perché NH 3 si lega facilmente allo ione esaquonichel 2+ spostando le molecole d'acqua e formando specie come 2+ o anche 2+ .
Ottenere
Il cloruro di nichel (II) può essere ottenuto partendo da polvere di nichel (Ni) o ossido di nichel (NiO).
Il nichel può essere clorurato facendo passare il gas cloro (Cl 2 ) sulla polvere.
Ni + Cl 2 → NiCl 2
Puoi anche reagire NiO con acido cloridrico HCl e quindi evaporare la soluzione.
NiO + 2 HCl → NiCl 2 + H 2 O
applicazioni
Per placcare metalli con nichel
Il cloruro di nichel viene utilizzato in soluzioni che rendono possibile l'elettrodeposizione del nichel metallico su altri metalli. La galvanizzazione utilizza la corrente elettrica per depositare uno strato di metallo sopra l'altro.
Le finiture metalliche decorative sono realizzate dove il nichel (Ni) è lo strato intermedio prima di rivestire il pezzo con metallo cromato (Cr). È adatto anche per rivestimenti in applicazioni ingegneristiche.
Le parti lucide di alcune motociclette sono prerivestite con nichel metallico mediante trattamento NiCl 2 e poi placcate con metallo cromato. Autore: Hans Braxmeier. Fonte: Pixabay.
I rivestimenti in nichel vengono applicati a zinco, acciaio, leghe di stagno-nichel e altri metalli per proteggerli dalla corrosione e dall'erosione o dall'usura abrasiva.
Nei laboratori di analisi
NiCl 2 fa parte delle soluzioni utilizzate per la preparazione di campioni di tessuto canceroso da visualizzare al microscopio da patologi medici specializzati in cancro.
Nelle reazioni di chimica organica
Il cloruro di nichel funge da catalizzatore o acceleratore per molte reazioni tra composti organici. Ad esempio, consente l'unione di anelli come i fosfoli, che si dimerizzano (due fosfoli si uniscono) in presenza di NiCl 2 .
Serve anche come catalizzatore nella produzione di tetracloruro di carbonio CCl 4 e diarilammina.
NiCl 2 funge da catalizzatore nelle reazioni di chimica organica. Autore: WikimediaImages. Fonte: Pixabay.
Nella sicurezza industriale
A causa della sua elevata affinità per l'ammoniaca (NH 3 ), NiCl 2 viene utilizzato nelle maschere di protezione industriale. L'ammoniaca è un gas tossico. Il cloruro di nichel viene inserito nei filtri attraverso i quali passa l'aria che la persona inala.
In questo modo l'aria con NH 3 passa attraverso il filtro, l'ammoniaca viene intrappolata dal NiCl 2 e la persona che indossa la maschera inala solo aria pura.
NiCl 2 è utilizzato nelle maschere antigas per proteggere le persone dal gas di ammoniaca NH 3 . Autore: Michael Schwarzenberger. Fonte: Pixabay.
Nelle batterie termiche
NiCl 2 è un materiale promettente per l'uso nelle batterie termiche. Nei test effettuati con batterie al litio-boro dove il catodo è NiCl 2, mostrano prestazioni eccellenti.
Batteria termica. Il NiCl 2 in queste batterie le fa funzionare meglio. Thomas M. Crowley, Capo, Munitions Fuzing Branch, Fuze Division, US Army Armament Research, Development & Engineering Center (ARDEC), Picatinny Arsenal, NJ / Public domain. Fonte: Wikimedia Commons.
Nelle batterie agli alogenuri metallici di sodio
I ricercatori hanno dimostrato che il cloruro di nichel nelle batterie agli alogenuri di sodio metallico consente il funzionamento a temperature molto più basse rispetto ad altri alogenuri. Gli alogenuri metallici sono sali di alogeni come cloro, bromo e iodio con metalli.
Questo tipo di batteria è molto utile per immagazzinare energia elettrica in modo stazionario, ma solitamente è problematico a causa delle alte temperature di esercizio e quindi di scarso utilizzo.
NiCl 2 può aiutare ad abbassare la temperatura di esercizio delle batterie agli alogenuri metallici di sodio. Autore: Clker-Free-Vector-Images. Pixabay.
Con NiCl 2 puoi risolvere il problema delle alte temperature in queste batterie.
In varie applicazioni
Il cloruro di nichel NiCl 2 è un intermedio nella preparazione dei catalizzatori di nichel. Serve anche per ottenere altri composti come i sali di nichel complessi.
Uso interrotto
A causa della sua tossicità verso la maggior parte dei microrganismi, NiCl 2 può agire come un fungicida ed era precedentemente utilizzato per eliminare la muffa che attacca alcune piante.
Tuttavia, questo uso è stato interrotto a causa del pericolo che rappresenta per le persone che lo utilizzano e per l'ambiente.
rischi
Il cloruro di nichel (II) o il cloruro di nichel NiCl 2 è un composto molto tossico. Non è infiammabile ma produce gas pericolosi se esposto a calore o fuoco.
L'esposizione umana al cloruro di nichel (II) può causare gravi dermatiti, allergie cutanee, allergie respiratorie, colpire i polmoni, i reni, il tratto gastrointestinale e il sistema nervoso.
È anche noto per i suoi effetti cancerogeni e mutageni (che causano cambiamenti nei geni delle cellule).
Effetti su animali e organismi acquatici
È molto tossico per gli animali terrestri e acquatici, con effetti che durano nel tempo. Può essere letale a basse concentrazioni.
Alcuni ricercatori hanno scoperto ad esempio che le trote esposte a NiCl 2 disciolto in acqua soffrono di danni ossidativi e varie patologie nei loro tessuti cerebrali.
Le trote possono essere gravemente danneggiate dalla contaminazione da NiCl 2 delle acque in cui vivono. Autore: Holger Grybsch. Fonte: Pixabay.
NiCl 2 non deve mai essere smaltito nell'ambiente.
Riferimenti
- Biblioteca nazionale di medicina degli Stati Uniti. (2019). Cloruro di nichel. Recupero da pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
- Espinoza, LA (2006). Manuale di immunoistochimica e ibridazione in situ dei carcinomi umani. Volume 4. Controcolorazione e visualizzazione. Recupero da sciencedirect.com.
- Taylor, SR (2001). Rivestimenti per la protezione dalla corrosione: Metallici. Rivestimenti in nichel. In Encyclopedia of Materials: Science and Technology. Recupero da sciencedirect.com.
- Quin, LD (1996). Anelli a cinque membri con un eteroatomo e derivati carbociclici fusi. Dimerizzazione termica dei fosfoli. In Chimica eterociclica completa II. Recupero da sciencedirect.com.
- Topal, A. et al. (2015). Effetti neurotossici sul cloruro di nichel nel cervello della trota iridea: valutazione dell'attività di c-Fos, risposte antiossidanti, attività dell'acetilcolinesterasi e cambiamenti istopatologici. Fish Physiol Biochem 41, 625-634 (2015). Recuperato da link.springer.com.
- Liu, W. et al. (2017). Preparazione a temperatura variabile e prestazioni di NiCl 2 come materiale catodico per batterie termiche. Sci. China Mater. 60, 251-257 (2017). Recuperato da link.springer.com.
- Li, G. et al. (2016). Batterie avanzate al cloruro di sodio e nichel a temperatura intermedia ad altissima densità di energia. Nature Communications 7, numero articolo: 10683 (2016). Recuperato da nature.com.
- Cotton, F. Albert e Wilkinson, Geoffrey. (1980). Chimica inorganica avanzata. Quarta edizione. John Wiley & Sons.
- Lide, DR (a cura di) (2003). Manuale CRC di chimica e fisica. 85 ° CRC Press.