元素符号: Ni
英文名: Nickel
中文名: 镍
体积弹性模量:GPa180
原子化焓:kJ /mol @25℃4226
热容:J /(mol· K)2607
导电性:10^6/(cm ·Ω )0143
导热系数:W/(m·K)909
熔化热:(千焦/摩尔) 17470
汽化热:(千焦/摩尔) 37040
元素在宇宙中的含量:(ppm)60
相对原子质量: 587 常见化合价: +2,+3
电负性: 191
外围电子排布: 3d 4s2
核外电子排布: 2,8,16,2
同位素及放射线: Ni-56[61d] Ni-57[356h] Ni-58 Ni-59[76000y] Ni-60 Ni-61 Ni-62 Ni-63[100y] Ni-64 Ni-65[251h]
电子亲合和能: 1115 KJ·mol-1
第一电离能: 737 KJ·mol-1 第二电离能: 1753 KJ·mol-1 第三电离能: 3393 KJ·mol-1
单质密度: 8902 g/c m3
单质熔点: 14530 ℃
单质沸点: 27320 ℃
原子半径: 162 埃
离子半径: 069(+2) 埃
共价半径: 115 埃
常见化合物: NiBr2 NiO NiSO4 NiS NiCl2
发现人: 克朗斯塔特 时间: 1751 地点: 瑞典
名称由来:
德语:kupfernickel(假铜)。
元素描述:
硬而柔韧的银白色金属。见于地壳局部,平均含量百万分之70。能被磨得光亮如镜,通常情况下绝不生锈。
元素来源:
主要见于镍黄铁矿[(Ni,Fe)9S8]中。镍金属的生产方法是在鼓风炉里加热矿石,于是矿石中的硫被氧置换。随后用酸处理生成的氧化物,铁就会与酸反应,而镍保留下来。
元素用途:
由于镍的耐腐蚀性,可用作镀层金属、制金属合金,也可用于制镍镉电池、作催化剂,以及铸造硬币。
基本知识介绍:
在自然界,最主要的镍矿是红镍矿(砷化镍)与辉砷镍矿(硫砷化镍)。古巴是世界上最著名的蕴藏镍矿的国家,在多米尼加也有大量的镍矿。
金属镍主要用于电镀工业,镀镍的物品美观、干净、又不易锈蚀。极细的镍粉,在化学工业上常用作催化剂。
镍大量用于制造合金。在钢中加入镍,可以提高机械强度。如钢中含镍量从2.94%增加到了704%时,抗拉强度便由52.2公斤/毫米2增加到72.8公斤/毫米3。镍钢用来制造机器承受较大压力、承受冲击和往复负荷部分的零件,如涡轮叶片、曲轴、连杆等。含镍36%、含碳03-0.5%的镍钢,它的膨胀系数非常小,几乎不热胀冷缩,用来制造多种精密机械,精确量规等。含镍46%、含碳0.15%的高镍钢,叫“类铂”,因为它的膨胀系数与铂、玻璃相似,这种高镍钢可熔焊到玻璃中。在灯泡生产上很重要,可作铂丝的代用品。一些精密的透镜框,也用这种类铂钢做,透镜不会因热胀冷缩而从框中掉下来。由67.5%镍、16%铁、15%铬、1.5%锰组成的合金,具有很大的电阻,用来制造各种变阻器与电热器。
钛镍合金具有“记忆”的本领,而且记忆力很强,经过相当长的时间,重复上千万次都准确无误。它的“记忆”本领就是记住它原来的形状,所以人们称它为“形状记忆合金”。原来这种合金有一个特性转变温度,在转变温度之上,它具有一种组织结构,而在转变温度之下,它又有另一种组织结构。结构不同,性能也就不同。例如:一种钛镍记忆合金,当它在转变温度之上时,很坚硬,强度大,而在这个温度以下,它却很软,容易冷加工。这样,当我们需要它记忆什么形状时,就把它做成那种形状,这就是它的“永久记忆“形状,在转变温度以下,由于它很软,我们便可以在相当大的程度内使其任意变形。而当需要它恢复到原来形状时,只要把它加热到转变温度以上就行了。
镍具有磁性,能被磁铁吸引。而用铝、钴与镍制成的合金,磁性更强了。这种合金受到电磁铁吸引时,不仅自己会被吸过去,而且在它下面吊了比它重六十倍的东西,也不会掉下来。这样,可以用它来制造电磁起重机。
镍的盐类大都是绿色的。氢氧化镍是棕黑色的,氧化镍则是灰黑色的。氧化镍常用来制造铁镍碱性蓄电池。
二价镍离子常用丁二酮肟来鉴定,在氨性溶液中,镍离子(Ni2+)与丁二酮肟(Dimethylglyoxime)生成鲜红色沉淀(Ni(dmgH)2)。
制法:
①电解法。将富集的硫化物矿焙烧成氧化物,用炭还原成粗镍,再经电解得纯金属镍。
②羰基化法。将镍的硫化物矿与一氧化碳作用生成四羰基镍,加热后分解,又得纯度很高的金属镍。
③
Ni在化学中称为镍(Ni)。
镍元素是元素周期表中第四周期第28号元素,原子核内有28个质子,核外有四个电子层共排布28个电子。镍是银白色金属,具有磁性和良好的可塑性。有好的耐腐蚀性,镍近似银白色、硬而有延展性并具有铁磁性的金属元素,它能够高度磨光和抗腐蚀。
镍,近似银白色、硬而有延展性并具有铁磁性的金属元素,它能够高度磨光和抗腐蚀。镍属于亲铁元素。在地核中含镍最高,是天然的镍铁合金。在地壳中铁镁质岩石含镍高于硅铝质岩石,例如橄榄岩含镍为花岗岩的1000倍,辉长岩含镍为花岗岩的80倍。
元素符号Ni原子量58
物理性质
有良好延展性,具有中等硬度。[2]
镍是银白色金属,具有磁性和良好的可塑性。有好的耐腐蚀性,镍近似银白色、硬而有延展性并具有铁磁性的金属元素,它能够高度磨光和抗腐蚀。溶于硝酸后,呈绿色。主要用于合金(如镍钢和镍银)及用作催化剂(如兰尼镍,尤指用作氢化的催化剂)[3]
密度8902克/立方厘米,熔点1453℃[2],沸点2732℃[2]
镍
化学性质
化学特性
外围电子排布3d84s2,位于第四周期第Ⅷ族。化学性质较活泼,但比铁稳定。室温时在空气中难氧化,不易与浓硝酸反应。细镍丝可燃,加热时与卤素反应,在稀酸中缓慢溶解。能吸收相当数量氢气。[2]
镍不溶于水,常温下在潮湿空气中表面形成致密的氧化膜,能阻止本体金属继续氧化。在稀酸中可缓慢溶解,释放出氢气而产生绿色的正二价镍离子Ni2+;耐强碱。镍可以在纯氧中燃烧,发出耀眼白光。同样的,镍也可以在氯气和氟气中燃烧。对氧化剂溶液包括硝酸在内,均不发生反应。镍是一个中等强度的还原剂。镍盐酸、硫酸、有机酸和碱性溶液对镍的浸蚀极慢。镍在稀硝酸缓慢溶解。发烟硝酸能使镍表面钝化而具有抗腐蚀性。镍同铂、钯一样,钝化时能吸大量的氢,粒度越小,吸收量越大。镍的重要盐类为硫酸镍和氯化镍。实验室中也常用到硝酸镍,带有结晶水,化学式为Ni(NO3)2·6H2O,绿色透明的颗粒,易吸收空气中的水蒸汽。与铁,钴相似,在常温下对水和空气都较稳定,能抗碱性腐蚀,故实验室中可以用镍坩埚熔融碱。硫酸镍(NiSO4)能与碱金属硫酸盐形成矾
Ni(SO4)2o6H2O(MI为碱金属离子)。+2价镍离子能形成配位化合物。常压下,镍即可与一氧化碳反应,形成剧毒的四羰基镍(Ni(CO)4),加热后它又会分解成金属镍和一氧化碳。[4]
原子序数28[2]
原子量5871[2]
金属半径1246皮米[2]
第一电离能7411kJ/mol[2]
电负性18[2]
主要氧化数+2、+3、+4[2]
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