Objaviteľ: Axel Fredrik Cronstedt (1751)
T. topenia
1455 °C
T. varu
2730 °C
Kľúčové vlastnosti
Atómová hmotnosť
58.6934 u
Atómový polomer
135 pm
Hustota
8908 kg/m³
Elektronegativita
1.91
Ionizačná energia
737.1 kJ/mol
Elektrónová afinita
111.65 kJ/mol
Elektrónová konfigurácia
Výskyt v prírode
Zlúčeniny a minerály
Načítavajú sa molekulárne štruktúry...
Základná charakteristika
- Objavil a izoloval ho švédsky mineralóg barón Axel Fredrik Cronstedt v roku 1751.
- Je to strieborno-biely kov, často so slabým žltkastým nádychom, je tvrdý, kujný a ťažný.
- Patrí medzi prechodné prvky a vykazuje feromagnetické vlastnosti (Curieho teplota 357 °C).
- Za normálnych podmienok je pomerne odolný voči korózii na vzduchu a vo vode.
- V koncentrovanej kyseline dusičnej sa pasivuje; rozpúšťa sa v zriedených neoxidujúcich kyselinách.
- Najbežnejší oxidačný stav je +II (nikelnaté zlúčeniny); dôležitý je aj stav 0.
- V oxidačnom stave +II tvorí komplexy najčastejšie s koordinačným číslom 6 (oktaedrická geometria, napr. katión hexaakvanikelnatý [Ni(H₂O)₆]²⁺) alebo s koordinačným číslom 4 (štvorcovo planárna geometria, napr. anión tetrakyanonikelňatanový [Ni(CN)₄]²⁻; alebo tetraedrická geometria, napr. anión tetrachloronikelňatanový [NiCl₄]²⁻).
- V oxidačnom stave 0 tvorí napríklad tetrakarbonylnikel [Ni(CO)₄] s koordinačným číslom 4 a tetraedrickou geometriou.
- V prírode sa vyskytuje v sulfidických, arzenidových a silikátových rudách (napr. nikelín, pentlandit, garnierit).
- Nikel je kľúčový pre výrobu širokej škály zliatin s vysokou odolnosťou, vrátane nehrdzavejúcej ocele, špeciálnych zliatin pre magnety a medených zliatin ako Monelov kov.
- Využíva sa na galvanické pokovovanie (poniklovanie) na ochranu proti korózii a pre dekoratívne účely (strieborný vzhľad). Je tiež dôležitou zložkou pri výrobe strún pre elektrické gitary.
- Zliatina medinikel (nikel a meď) sa pre svoju odolnosť voči korózii používa na pokovovanie lodných častí (skrutky, hriadele). Zároveň sa z nej vyrába väčšina svetových mincí striebornej farby.
- Slúži ako katalyzátor v mnohých chemických reakciách (napr. hydrogenácia) a je kľúčovou zložkou v nabíjateľných batériách (napr. Ni-MH, Ni-Cd).
Využitie niklu link
Najväčšia časť produkcie sa spotrebuje na výrobu zliatin (ako sú nehrdzavejúce ocele, Monelov kov, a tiež Alnico, ktoré sa používa na výrobu magnetov). Vďaka svojim feromagnetickým vlastnostiam je nikel dôležitý aj pri výrobe samotných permanentných magnetov a ďalších magnetických súčiastok. Je kľúčovým komponentom v nabíjateľných batériách (Ni-Cd, Ni-MH, katódy Li-ion batérií). Raneyov nikel (jemne rozptýlený nikel) je dôležitý katalyzátor pre hydrogenácie. Používa sa na galvanické poniklovanie (ochranné a dekoratívne pokovovanie) a na výrobu mincí.
Oxid nikelnatý link
Oxid nikelnatý (NiO) je zelený alebo čierny prášok. Pripravuje sa termickým rozkladom hydroxidu, uhličitanu alebo dusičnanu nikelnatého:
\( \ce{Ni(OH)2(s) ->[t] NiO(s) + H2O(g)} \)
Používa sa pri výrobe zliatin, feritov, v keramickom priemysle (pigmenty, glazúry) a ako katalyzátor.
Hydroxid nikelnatý link
Hydroxid nikelnatý (Ni(OH)₂) je svetlozelená, rôsolovitá zrazenina, prakticky nerozpustná vo vode, ale rozpúšťa sa v amoniaku za tvorby amminkomplexu [Ni(NH₃)₆]²⁺. Pripravuje sa zrážaním z roztokov nikelnatých solí pridaním roztoku alkalického hydroxidu, napr.:
\( \ce{NiCl2(aq) + 2NaOH(aq) -> Ni(OH)2(s) + 2NaCl(aq)} \)
Je kľúčovým materiálom pre katódy v Ni-Cd a Ni-MH batériách. Na rozdiel od hydroxidu železnatého (Fe(OH)₂) je na vzduchu stály, ale silnými oxidačnými činidlami (napr. chlórom) sa dá oxidovať na čierny hydroxid niklitý – Ni(OH)₃.
Chlorid nikelnatý link
Chlorid nikelnatý (NiCl₂) je v bezvodom stave žltý, hexahydrát (NiCl₂·6H₂O) je zelený. Používa sa pri galvanickom poniklovaní a ako katalyzátor.
Tetrakarbonyl niklu link
Tetrakarbonyl niklu (Ni(CO)₄) je bezfarebná, veľmi prchavá a extrémne toxická kvapalina. Je kľúčovým medziproduktom v Mondovom procese na rafináciu niklu na mimoriadne vysokú čistotu.
\( \ce{Ni(s) + 4CO(g) <=> Ni(CO)4(g)} \) (reakcia prebieha pri cca 50 °C, rozklad pri cca 180 °C)
