Перейти до основного вмісту
Вся хімія

19.6. Нікель

Лайнус Полінг, Пітер Полінг — Хімія

Нікель поряд із залізом міститься в метеоритах. Найважливішими рудами нікелю є нікелін NiAs, мілерит NiS і пентландит (Ni,Fe)S. Металевий нікель у вигляді сплаву, що містить залізо та інші елементи, одержують із руди шляхом її випалювання й відновлення вугіллям. При очищенні нікелю методом Монда спочатку одержують сполуку нікель тетракарбоніл Ni(CO)4 і потім її розкладають. Нікелеву руду відновлюють воднем до металевого нікелю за таких умов, за яких оксиди заліза не відновлюються. Потім крізь відновлену руду пропускають за кімнатної температури карбон(II) оксид; він сполучається з нікелем, утворюючи нікель карбоніл

Ni + 4CO → Ni(CO)4

Нікель тетракарбоніл — газ. Він надходить в апарат для розкладання, нагрітий до 150 °C; газ розкладається з осадженням чистого металевого нікелю, а карбон(II) оксид, що вивільняється, видаляється для повторного використання.

Нікель — білий метал із легким жовтуватим відтінком. Його застосовують при виробництві сплавів, зокрема мідно-нікелевого сплаву (75% Cu, 25% Ni), з якого карбують монети. Залізні вироби покривають нікелем електролітичним методом, використовуючи при цьому аміачний розчин солі нікелю. Металевий нікель має ще меншу активність, ніж кобальт, і лише дуже повільно заміщує водень у кислотах.

Гідратовані солі нікелю, наприклад нікель сульфат NiSO4·6H2O і нікель хлорид NiCl2·6H2O, мають зелений колір. Нікель(II) гідроксид Ni(OH)2 утворюється у вигляді осаду яблучно-зеленого кольору при додаванні лугу до розчину, що містить іони Ni2+. Якщо нікель(II) гідроксид нагрівати, то утворюється нерозчинна зелена сполука — нікель(II) оксид NiO. Нікель(II) гідроксид розчинний в амоній гідроксиді завдяки утворенню аміачних комплексів, таких як Ni(NH3)4(H2O)22+ і Ni(NH3)62+.

Нікель(II) гідроксид у лужному розчині можна окиснити до гідратованого нікель(IV) оксиду NiO2·xH2O. Цю реакцію покладено в основу лужних (залізо-нікелевих) акумуляторів. Електроди в таких акумуляторах являють собою пластини, вкриті NiO2·xH2O і металевим залізом, які при розряджанні перетворюються на нікель(II) гідроксид і ферум(II) гідроксид відповідно. Електролітом у цьому елементі править розчин натрій гідроксиду.