Θειικό νικέλιο
Το θειικό νικέλιο αναφέρεται συνήθως στην ένυδρη ανόργανη χημική ένωση, άλας του νικελίου, με τον μοριακό χημικό τύπο NiSO4(H2O)6. Αυτό το πολύ ευδιάλυτο στο νερό βαθυγάλαζο άλας παράγεται σε βιομηχανική κλίμακα (περίπου 40 χιλιάδες τόνοι το έτος 2005), χρησιμοποιούμενο κυρίως για τον γαλβάνωση του νικελίου.[1]
| Θειικό νικέλιο | |
|---|---|
6SO4.png)
| |
| |
| |
| Γενικά | |
| Όνομα IUPAC | Θειικό νικέλιο |
| Άλλες ονομασίες | δισθενές θειικό νικέλιο |
| Χημικά αναγνωριστικά | |
| Χημικός τύπος | NiSO4 (άνυδρο) |
| Μοριακή μάζα | 154,75 amu (άνυδρο) 262,85 amu (εξάυδρο) 280,86 amu (επτάυδρο) |
| Αριθμός CAS | 7786-81-4 (άνυδρο) 10101-97-0 (εξάυδρο) |
| SMILES | [Ni+2].[O-]S([O-])(=O)=O |
| InChI | 1/Ni.H2O4S/c;1-5(2,3)4/h;(H2,1,2,3,4)/q+2;/p-2 |
| Αριθμός EINECS | 232-104-9 |
| Αριθμός RTECS | QR9600000 |
| ChemSpider ID | 22989 |
| Δομή | |
| Κρυσταλλική δομή στερεού |
κυβικό (άνυδρο) τετραγωνικό (εξάυδρο) ρομβοεδρικό (επτάυδρο) |
| Φυσικές ιδιότητες | |
| Σημείο τήξης | > 100 °C (άνυδρο) 53 °C (εξάυδρο) |
| Σημείο βρασμού | 840 °C (άνυδρο, διασπάται) 100 °C (εξάυδρο) |
| Πυκνότητα | 4,01 gr/cm3 (άνυδρο) 2,07 gr/cm3 (εξάυδρο) 1,948 gr/cm3 (επτάυδρο) |
| Διαλυτότητα στο νερό |
65 gr/100 ml (20 °C) 77,5 gr/100 ml (30 °C) (επτάυδρο) |
| Δείκτης διάθλασης , nD |
1,511 (εξάυδρο) 1,467 (επτάυδρο) |
| Εμφάνιση | υποκίτρινο στερεό (άνυδρο) βαθυγάλαζοι κρύσταλλοι (εξάυδρο) πρασινογάλαζοι κρύσταλλοι (επτάυδρο) |
| Χημικές ιδιότητες | |
| pKa | 4,5 (εξάυδρο) |
| Εκτός αν σημειώνεται διαφορετικά, τα δεδομένα αφορούν υλικά υπό κανονικές συνθήκες περιβάλλοντος (25°C, 100 kPa). | |
Το 2005–2006 το θειικό νικέλιο ήταν το κορυφαίο αλλεργιογόνο σε δερματικές δοκιμές (19,0%).[2]
Δομές Επεξεργασία
Τουλάχιστον επτά θειικά άλατα του (δισθενούς) νικελίου είναι γνωστά. Αυτά διαφέρουν μόνο στον βαθμό ενυδατώσεώς τους ή στη μοριακή δομή τους.
Το πιο συνηθισμένο, το εξάυδρο θειικό νικέλιο, κρυσταλλώνεται σε τετραγωνικούς κρυστάλλους από υδατικό διάλυμα σε θερμοκρασίες μεταξύ 30,7 και 53,8 °C. Κάτω από τους 30,7 βαθμούς κρυσταλλώνεται επτάυδρο θειικό νικέλιο, ενώ πάνω από τους 53,8 βαθμούς σχηματίζεται εξάυδρο, αλλά στο ορθορομβικό κρυσταλλικό σύστημα. Η λευκοκίτρινη άνυδρη μορφή, NiSO4, είναι στερεό που σπανίως το συναντάμε στο εργαστήριο. Παράγεται με τη θέρμανση των ένυδρων μορφών πάνω από τους 330 °C. Σε ακόμα υψηλότερες θερμοκρασίες, διασπάται προς οξείδιο του νικελίου.[1]
Μετρήσεις με κρυσταλλογραφία ακτίνων Χ δείχνουν ότι το NiSO4·6H2O αποτελείται από οκταεδρικά ιόντα [Ni(H2O)6]2+, τα οποία είναι δεσμευμένα με δεσμούς υδρογόνου με τα θειικά ιόντα.[3] Η διάλυση του άλατος στο νερό δίνει διαλύματα που περιέχουν το υδρομεταλλικό σύμπλοκο [Ni(H2O)6]2+.
`Ολες οι μορφές του θειικού νικελίοu είναι παραμαγνητικά υλικά.
Παραγωγή και χρήσεις Επεξεργασία
Το άλας παράγεται συνήθως ως παραπροϊόν τεχνικών εξαγωγής χαλκού. Παράγεται επίσης από τη διάλυση μεταλλικού νικελίου ή οξειδίων του σε θειικό οξύ.
Υδατικά διαλύματα θειικού νικελίοu αντιδρούν με ανθρακικό νάτριο δίνοντας ως ίζημα ανθρακικό νικέλιο, μια πρόδρομη ένωση για την παρασκευή καταλυτών και βαφών βασισμένων στο νικέλιο.[4] Η προσθήκη θειικού αμμωνίου σε πυκνά υδατικά διαλύματα θειικού νικελίοu προκαλεί τη δημιουργία και καθίζηση Ni(NH4)2(SO4)2·6H2O. Αυτό το κυανό στερεό είναι ανάλογο με το άλας του Mohr, Fe(NH4)2(SO4)2·6H2O.[1]
Το θειικό νικέλιο χρησιμοποιείται και στα εργαστήρια χημείας και βιοχημείας. Οι στήλες για τη σήμανση πολυϊστιδίνης αναδημιουργούνται με χρήση θειικού νικελίοu. Υδατικά διαλύματα NiSO4·6H2O και άλλων ένυδρων μορφών αντιδρούν με την αμμωνία δίνοντας [Ni(NH3)6]SO4 και με την αιθυλενοδιαμίνη δίνοντας [Ni(H2NCH2CH2NH2)3]SO4. Η τελευταία ένωση χρησιμοποιείται περιστασιακά ως βαθμονομητής σε μετρήσεις μαγνητικής επιδεκτικότητας, επειδή δεν έχει τάση να ενυδατώνεται.
Στη φύση Επεξεργασία
Το θειικό νικέλιο συναντάται στο σπάνιο ορυκτό ρετγκερσίτη, στην εξάυδρη μορφή του.
Παραπομπές Επεξεργασία
- ↑ 1,0 1,1 1,2 K. Lascelles, L.G. Morgan, D. Nicholls, D. Beyersmann: «Nickel Compounds» στην Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Wiley-VCH, Weinheim, 2005. Τόμ. A17, σελ. 235 doi:10.1002/14356007.a17_235.pub2.
- ↑ Zug, K.A., Warshaw, E.M., κ.ά.: «Patch-test results of the North American Contact Dermatitis Group 2005–2006», Dermatitis, Μάιος-Ιούνιος 2009, τόμ. 20(3), σσ. 149-60.
- ↑ Wells, A.F.: Structural Inorganic Chemistry, Clarendon Press, Οξφόρδη 1984. ISBN 0-19-855370-6.
- ↑ H.B.W. Patterson: «Catalysts» στο Hydrogenation of Fats and Oils, AOCS Press, Urbana 1994.