Nickel(II) hydroxide
Nickel(II) hydroxide là một hợp chất vô cơ với công thức hóa học Ni(OH)2. Nó là một chất rắn màu xanh lá cây, hòa tan trong amonia tạo phức amin và phản ứng với acid. Nó là chất điện hóa, được chuyển đổi thành nickel(III) oxy-hydroxide, dẫn đến ứng dụng rộng rãi trong pin sạc.[2]
| Nickel(II) hydroxide | |
|---|---|
 Mẫu nickel(II) hydroxide | |
 Cấu trúc của nickel(II) hydroxide | |
| Danh pháp IUPAC | Nickel(II) hydroxide |
| Tên khác | Nickel dihydroxide Nickelơ hydroxide Theophrastit |
| Nhận dạng | |
| Số CAS | |
| PubChem | |
| Số EINECS | |
| Số RTECS | QR648000 |
| Ảnh Jmol-3D | ảnh |
| SMILES | đầy đủ
|
| InChI | đầy đủ
|
| ChemSpider | |
| Thuộc tính | |
| Công thức phân tử | Ni(OH)2 |
| Khối lượng mol | 92,97768 g/mol (khan) 110,99296 g/mol (1 nước) |
| Bề ngoài | chất rắn màu xanh lục lơ |
| Khối lượng riêng | 4,1 g/cm³ |
| Điểm nóng chảy | 230 °C (503 K; 446 °F) (khan, phân hủy) |
| Điểm sôi | |
| Độ hòa tan trong nước | 0,13 g/L |
| MagSus | +4500.0·10-6 cm³/mol |
| Cấu trúc | |
| Cấu trúc tinh thể | Lục phương, hP3 |
| Nhóm không gian | P3m1, No. 164 |
| Hằng số mạng | a = 0,3117 nm, b = 0,3117 nm, c = 0,4595 nm |
| Nhiệt hóa học | |
| Enthalpy hình thành ΔfH | -538 kJ·mol-1[1] |
| Entropy mol tiêu chuẩn S | 79 J·mol-1·K-1[1] |
| Các nguy hiểm | |
| LD50 | 1515 mg/kg (đường miệng, chuột) |
| Các hợp chất liên quan | |
| Cation khác | Paladi(II) hydroxide Platin(II) hydroxide |
Trừ khi có ghi chú khác, dữ liệu được cung cấp cho các vật liệu trong trạng thái tiêu chuẩn của chúng (ở 25 °C [77 °F], 100 kPa). | |
_reactions.JPG)
Tính chất sửa
Nickel(II) hydroxide có hai dạng cấu hình đặc trưng là α và β. Cấu trúc α bao gồm các lớp Ni(OH)2 với anion intercalated hoặc nước[3][4]. Hình thức β thông qua một cấu trúc chặt chẽ lục giác của ion Ni2+ và OH−[3][4]. Khi có sự hiện diện của nước, đa hình α thường kết tinh lại thành dạng β.[3][5]. Ngoài các polymorphs α và β, một số nickel hydroxide như γ đã được tìm thấy, được phân biệt bởi các cấu trúc tinh thể với khoảng cách giữa các tấm lót lớn hơn nhiều[3].
Khoáng vật của Ni(OH)2, theophrastit, lần đầu tiên được xác định trong vùng Vermion ở phía bắc Hy Lạp, vào năm 1980. Nó được tìm thấy trong tự nhiên như một tinh thể màu xanh ngọc lục bảo mờ trong những tấm mỏng gần các ranh giới của các tinh thể idocras hoặc clorit[6]. Một biến thể nickel-magnesi của khoáng vật (Ni, Mg)(OH)2 đã được khám phá trước đây tại Hagdale trên đảo Unst ở Scotland[7].
Phản ứng sửa
Nickel(II) hydroxide thường được sử dụng trong bình ắc quy điện. Cụ thể, Ni(OH)2 dễ dàng bị oxy hóa thành nickel(III) oxy-hydroxide, NiOOH, kết hợp với phản ứng khử, thường là của một hydride của kim loại (phản ứng 1 và 2).[8]
Phản ứng 1: Ni(OH)2 + OH− → NiO(OH) + H2O + e−
Phản ứng 2: M + H2O + e− → MH + OH−
Phản ứng thực tế: (trong H2O) Ni(OH)2 + M → NiOOH + MH
Trong hai dạng, α-Ni(OH)2 có năng lực lý thuyết cao hơn và do đó thường được xem là thích hợp hơn trong các ứng dụng điện hóa.[4]. Tuy nhiên, nó biến đổi thành β-Ni(OH)2 trong các dung dịch kiềm, dẫn đến nhiều cuộc điều tra về khả năng ổn định điện cực α-Ni(OH)2 cho các ứng dụng trong công nghiệp.[5]
Tổng hợp sửa
Việc tổng hợp đòi hỏi phải xử lý các dung dịch của muối nickel(II) bằng kali hydroxide.[9]
Độc hại sửa
Ion Ni2+ là chất gây ung thư được biết đến. Các mối quan tâm về tính độc hại và an toàn liên quan đã thúc đẩy nghiên cứu tăng mật độ năng lượng của điện cực Ni(OH)2, chẳng hạn như bổ sung calci hydroxide hoặc cobalt(II) hydroxide.[2]
Hợp chất khác sửa
Ni(OH)2 còn tạo một số hợp chất với NH3, như chất rắn màu dương hexamin Ni(OH)2·6NH3.
Ni(OH)2 còn tạo một số hợp chất với N2H4, như Ni(OH)2·2N2H4·2H2O là tinh thể màu xanh ngọc lam (?).[10]
Ni(OH)2 còn tạo một số hợp chất với NH2OH, như Ni(OH)2·2NH2OH là chất rắn màu xanh dương có cấu trúc polyme.[11]
Tham khảo sửa
- ^ a b Zumdahl, Steven S. (2009). Chemical Principles 6th Ed. Houghton Mifflin Company. tr. A22. ISBN 0-618-94690-X.
- ^ a b Chen, J.; Bradhurst, D.H.; Dou, S.X.; Liu, H.K. (1999). “Nickel Hydroxide as an Active Material for the Positive Electrode in Rechargeable Alkaline Batteries”. J. Electrochem. Soc. 146 (10): 3606–3612. doi:10.1149/1.1392522.
- ^ a b c d Oliva, P.; Leonardi, J.; Laurent, J.F. (1982). “Review of the structure and the electrochemistry of nickel hydroxides and oxy-hydroxides”. Journal of Power Sources. 8 (2): 229–255. doi:10.1016/0378-7753(82)80057-8.
- ^ a b c Jeevanandam, P.; Koltypin, Y.; Gedanken, A. (2001). “Synthesis of Nanosized α-Nickel Hydroxide by a Sonochemical Method”. Nano Letters. 1 (5): 263–266. doi:10.1021/nl010003p.
- ^ a b Shukla, A.K.; Kumar, V.G.; Munichandriah, N. (1994). “Stabilized α-Ni(OH)2 as Electrode Material for Alkaline Secondary Cells”. J. Electrochem. Soc. 141 (11): 2956–2959. doi:10.1149/1.2059264.
- ^ Marcopoulos, T.; Economou, M. (1980). “Theophrastite, Ni(OH)2, a new mineral from northern Greece” (PDF). American Mineralogist. 66: 1020–1021.
- ^ Livingston, A.; Bish, D. L. (1982). “On the new mineral theophrastite, a nickel hydroxide, from Unst, Shetland, Scotland” (PDF). Mineralogical Magazine. 46 (338): 1. doi:10.1180/minmag.1982.046.338.01. Bản gốc (PDF) lưu trữ ngày 1 tháng 11 năm 2018. Truy cập ngày 14 tháng 12 năm 2017.
- ^ Ovshinsky, S.R.; Fetcenko, M.A.; Ross, J. (1993). “A nickel metal hydride battery for electric vehicles”. Science. 260 (5105): 176–181. doi:10.1126/science.260.5105.176. PMID 17807176.
- ^ Glemser, O. (1963) "Nickel(II) Hydroxide" in ""Handbook of Preparative Inorganic Chemistry, 2nd ed. G. Brauer (ed.), Academic Press, NY. Vol. 1. p. 1549.
- ^ Russian Journal of Inorganic Chemistry, Tập 13,Phần 2 (British Library Lending Division with the cooperation of the Royal Society of Chemistry, 1968), trang 950. Truy cập 26 tháng 3 năm 2021.
- ^ Gmelins Handbuch der anorganischen chemie, Số phát hành 57 (Richard Joseph Meyer; Verlag Chemie g.m.b.h., 1968), trang 116. Truy cập 9 tháng 2 năm 2021.