Получение хлорида гексааминникеля
|
| | |С галогенами >NiF2, NiCl2, NiBr2, NiI2 |
| | | С серой> NiS, Ni2S3, Ni6S5, NiS2, Ni2S |
| | |с C, Si, B > Ni3C, Ni2Si,NiB |
| | |с H2S > NiS |
| |Нагревание |с P, As, Sb > NiP2, NiP3, Ni5As2, NiSb |
| | |с SO2 > NiS и NiO |
| | |с NO2 или CO2 > NiO |
| | |с CO > Ni(CO)4 или Ni3C |
| | |с CH4, C2H2, C6H6, C6H12 > Ni3C |
| | |с NaOH в вакууме> NiO |
| | |с галогеноводородами HX > NiX2 |
С физиологической точки зрения металлический никель не токсичен для
человека, животныхи растений.
4. Соединение никеля
1. Соединение одновалентного никеля
Известно ограниченное число соединений одновалентного никеля, при этом
большинство из них неустойчивы, легко выветриваются на воздухе; соединения
окрашены в желтый, красный, зеленый, и синий цвета, получают
восстановлением соединений никеля (II). Примеры соединений никеля (I):
окись Ni2O – оранжево – желтая,
гидроокись NiOH - -синяя,
цианид NiCN – оранжевый,
сульфид Ni2S – желтый,
селенид Ni2Se – желтый,
комплексы:
K2[NiCl3] – красный,
Na2[Ni(CN)3] – красный,
K3[Ni(CN)3] - красный,
K2[Ni(NO)(CN)3] - красный,
[Ni(NO)SC2H5] – красный.
2. Соединения двухвалентного никеля
Наиболее важные и устойчивые соединения никеля(II).
Оксид никеля(II) NiO – серо – зеленый порошок. Практически нерастворима
в воде и в щелочах, но легкорастворима в кислотах. Водородом при
нагревании может быть восстановлена до металла.
Гидроксид никеля(II) Ni(OH)2 выпадает из растворов солей никеля при
добавлении щелочей в виде ярко – зеленого осадка; амфотерности не
проявляет. Получается только косвенным путем. Практически не растворима в
воде и обычно употребляемых растворах сильных щелочей, но легко растворима
в кислотах. С химической стороны рассматриваемый гидрат характеризуется,
следовательно, основным свойствам. Методом получения гидроокиси является
взаимодействие раствора соли никеля с сильными щелочами. Гидрокид никеля с
кислородом воздуха не реагирует.
Образуемые двухвалентным катионом Ni2+ соли сильных кислот почти все
хорошо растворимы в воде, причем растворы их вследствии гидролиза
показывают слабокислую реакцию. К труднорастворимым относятся соли
сравнительно слабых кислот, в частности производные анионов CO32- и PO43-.
Гидратированный ион Ni·· окрашен в ярко – зеленый цвет. Та же окраска
характерна для образованных им кристаллогидратов солей. Напротив, в
безводном состоянии отдельные соли окрашены различно, причем цвета их
невсегда совпадают с собственной окраской Ni2+ (желтый), а зависят также от
природы аниона.
Сульфат никеля(II) кристаллизуется из водного раствора с семью
молекулами воды; кристаллогидрат NiSO4•7H2O (никелевый купорос) – изумрудно
– зеленые кристаллы, легко растворимые в воде; применяют при никелировании.
Сульфид никеля (II) NiS – черный осадок
4.3 Соединения трехвалентного никеля
Соединения трехвалентного никеля довольно малочисленны. Они
неустойчивы, проявляют окислительные свойства, образуются при энергичном
окислении некоторых соединений никеля(II). В качестве примеро соединений
никеля (III) можно назвать гидратированную окись Ni2O3•H2O, никелаты
LiNiO2, NaNiO2, Ba2Ni2O5, аддукт NiCl3•2C6H4[As(CH3)2]2, сульфид Ni2S3,
ацетаты Ni(CH3COO)3, [Ni3(CH3COO)6](CH3COO)3, а также некоторые
координационные соединения Me3I[Ni(CH = NO)6].
4.4. Соединения четырехвалентного никеля
Четырехвалентное состояние не характерно для никеля. Известно
оченьнемного соединений четырехвалентного никеля. Все они имеют
окислительный характер и неустойчивы. В качестве примеров никеля (IV) можно
привести никелаты BaNI2O5, K2Ni2+[Ni4+O3]2, Na2Ni2+[Ni4+O3]2, ортопериодаты
MeINiIO6 (где MeI = Na+, K+), а также координационные соединения.
5. Применение
Никель относиться к самым широко используемым металлам, но его
применение ограниченно, поскольку это один из наиболее дорогих технических
металлов.
Из никеля изготавливают коррозионноустойчивые изделия, аппараты для
физико – химических измерений, детали машин и др.
Примерно 10 % общего количества никеля используется для никелирования,
т. е. Для покрытия никелем железа, стали, меди, латуни и других металлов
или сплавов. Никелирование осуществляется как гальваническим способом, так
и плакированием.
Наибольшее количество никеля идет на получение сплавов, имеющих
исключительно важное значение в технике.
В качествее примеров сплавов никеля можно назвать никельсодержащие
стали, бронзы, латуни, монетные сплавы, сплавы для электрических
сопротивлений (константан - 40% Ni, 60% Cu; никелин – 31% Ni, 56% Cu, 13%
Zn; манганин – 4% Ni, 12% Mn, 84% CU), сплавы, используемые для
изготовления деталей, устойчивых к корозии и высоким температурам, сплавы
для зубильных процессов (тикониум – 68,2% Co +Ni, 30% Cr, 1,8% Be),
специальные сплавы, такие, как монель – металл (40 – 60% Ni, 25 – 30% Cu
остальное Fe + Mn + Si + C + S + P), аргентан или алпака (13-36% Ni, 46 –
66% Cu, 19 – 31% Zn), платинит (40 –46% Ni, остальное железо), инвар (35 –
61% Ni, 12 – 19,5% Fe, 15% Cr, 2% Mn, Mo, W, Co, Be).
В технике особое значение имеют сплавы Ni – Cu, Ni – Fe, Ni – Cr
(нихром) и Fe – Ni – Cr (ферронихром). Сплавы никеля с хромом, медью и
железом не окисляются и проявляютвысокую стойкость к коррозионному действию
многочисленных химических веществ.
Еще в древности были известны и применялись для изготовления монет
сплавы никель – медь.
Тонкодисперсный порошок металлического никеля применяется для щелочных
аккумуляторов, в химической промышленности в качестве катализатора, как
пигмент в антикоррозиционных красках, при изготовлении постоянных магнитов
и получении инвара. Тонкодисперсный никель, многочисленные сплавы никеля и
некоторые соединения никеля служат катализаторами в реакциях
гидрогенизации, полимеризации, циклизации, изомеризации и в различных
реакциях обмена.
Некоторые соли никеля применяются в керамической промышленности в
качестве пигментов.
Экспериментальная часть
1. Хлорид гексаминнникеля (II).
Хлорид гесаминникеля(II) [Ni(NH3)6]Cl2 – светло – желтый или светло –
голубой гигроскопичный порошок, на воздухе частично разлагается. В холодной
воде растворяется. В безводном состоянии большинство солей Ni2+
способноприсоединять до 6 молекул аммиака. Основным промеТермическая
устойчивость образующегося комплексного аммиаката большая. Основным
промежуточным продуктом при термическом разложении является комплексный
катион [Ni(NH3)2]2+. Значение полной константы нестойкости иона
[Ni(NH3)2]·· равна 2·10-9.
Водой рассматриваемы аммиакат разлагается с выделением гидроокиси Ni по
следующей схеме:
[Ni(NH3)6]Cl2 =6H2O = Ni(OH)2 + 4NH4OH +2NH4Cl.
В случае Ni2+ равновесие под действием избытка аммиака и солей аммония
смещается влево еще легче. Этим обусловлено, в частности, то
обстоятельство, что аммиак (в противоположность сильным щелочам) осаждает
гидроокись Ni(OH)2 лишь неполность, а в присутствии достаточной
концентрации аммонийных солей солей осождение может вообще не
произойти.Наряду с задержкой гидролиза аммиакатов аммонийные соли
способствуют растворению гидроокиси Ni(OH)2 также просто путем увеличения
концентрации ионов NH4? в соответствии со схемой:
Ni(OH)2 + 2NH4? = 2NH4OH + Ni??
На растворы аммиакатов никеля кислород влияния не оказывает.
2. Методики получения.
Ход работы.
25 г NiSO4•7H2O растворяют в возможно меньшем количестве воды и
прибавляют 24% - ного раствора аммиака до полного растворения выпавшего
осадка гидроокиси никеля (примерно 50 мл). Смесь взбалтывают и оставляют
стоять несколько часов.
Соли никеля содержат примеси железа и других металлов. При действии
аммиака образуется комплексная соль никеля {Ni(NH3)6]SO4, а также выпадает
осадок гидроокиси железа и других металлов:
NiSO4 + 6NH4OH = [Ni(NH3)6]SO4 + 6H2O
Если на поверхности фильтрата есть бурая пленка, то раствору дают еще
постоять.
К прозрачному фильтрату прибавляют 12,5 г NH4Cl. Выпадает осадок
комплексной соли – хлорида гексаминникеля (II).
[Ni(NH3)6]SO4 +2NH4Cl = [Ni(NH3)6]Cl2 + (NH4)2SO4
Кристаллы соли отасывают на воронке Бюхнера, промывают аммиачным
раствором хлорида аммония (5 г NH4Cl растворяют в 25 мл аммиака), затем 2-3
раза спиртом. Кристаллы сушат при 50 – 60?С. Рассчитывают выход соли.
Литература
1. Карапетьянц М.Х., Дракин С.И.. Практикум по общей и неорганической
химии. – М.: Высшая школа,1969. – 287с.
2. Угай Я.А..Неорганическая химия. – М.: Высшая школа, 1989. - 462с
3. Спицин В.И. Практикум
| |  скачать работу |
Получение хлорида гексааминникеля |
