Уравнение реакции ni с водой (3 видео)

Химические свойства элементов:никель

Ключевые слова: никель, получение никеля, применение никеля, соединения никеля, оксиды никеля, гидроксиды никеля, сульфиды никеля, сульфаты никеля, нитраты никеля, фосфаты никеля, токсическое действие никеля и его неорганических соединений.

В 1751 г. никель был открыт шведским химиком Кронштедом. В чистом виде никель получен в 1804 г. Рихтер, Пруст, Тенар и другие химики доказали что никель является индивидуальным элементом. Никель принадлежит к элементам восьмой группы периодической системы Д. И. Менделеева. Порядковый номер никеля равен 28. Атомный вес никеля по углеродной шкале равен 58,71. В большинстве соединений никель положительно двухвалентен, но известны комплексные соединения, где никель имеет валентность +3 и +4.

По распространенности в природе никель превосходит медь и несколько уступает цинку. В земной коре содержится 2∙10 -2 % (вес.) никеля, в литосфере 8∙10 -3 %, метеоритах каменных 0,14% и железных 8,6% . Ряд ученых предполагает, что ядро Земли на 6—8% состоит из никеля. Никель содержится в метеоритах. Среднее содержание никеля в растениях составляет 10 -6 %.

Никель — металл серебристо-белого цвета с едва заметным коричневатым оттенком, очень тягучий, ковкий, легко поддается прокатке, ферромагнитен, но в меньшей степени, чем железо. Плотность никеля 8,85—8,9 г/см 3 . Никель высокой чистоты (99,94%) имеет т. пл. 1455°С. Промышленное значение имеют сульфидные, силикатные или окисленные руды никеля.Встречается в природе в виде соединений с S, As, Sb. При шахтной плавке с дымовыми газами выбрасывается в атмосферу 2% шихты в виде пыли.Применяется как легирующий компонент многих сортов стали и специальных сплавов; как катализатор при гидрогенизации, конверсии метана водяным паром и др.; в производстве щелочных аккумуляторов; в гальванотехнике; в химическом машиностроении.Получается обжигом обогащенного никелевого концентрата и последующим восстановлением до Ni; особо чистый Ni получается разложением карбонилов никеля..

Металлический никель при комнатной температуре в отсутствие влаги устойчив к действию кислорода и галоидов; при нагревании до 500° С слегка окисляется на воздухе и разлагает воду, выделяя водород. Порошкообразный никель, полученный дистилляцией из амальгам или электролизом, слабо пирофорен. Никель—малоактивный металл; при комнатной температуре вода на него не действует. В разбавленных минеральных кислотах (НС1,H₂SО₄)растворяется медленно, легче растворим в азотной кислоте. Кон-центрированная азотная кислота пассивирует металл, как и железо. Щелочи, сода, поташ в водных растворах и в расплавах не действуют на никель.Никель входит в состав разнообразных сплавов с железом, а также медью, алюминием и многими другими элементами.Металлический никель в мелкораздробленном состоянии при повышении температуры поглощает водород, применяется как катализатор при гидрировании органических соединений. Для никеля установлено существование гидрида NiH , известны также гидриды состава NiH₂, NiH₄.Никель способен взаимодействовать с монооксидом углерода, образуя карбонилы.

Химические соединения никеля

Оксид никеля (II), NiO — порошок светлого зеленовато-желтого цвета, растворимый в азотной кислоте при нагревании и в растворе аммиака. После прокаливания при высокой температуре оксид никеля NiO не растворяется в щелочах (аммиаке) и минеральных кислотах. Оксид никеля NiO удовлетворяет требованиям к весовым формам. Применяется в аналитической химии .Получается, например, при прокаливании диметилглиоксимата никеля. Применяется в качестве пигмента в керамической и стекольной промышленности; для приготовления катализаторов. Лабораторным способом получения является прокаливание гидроксида никеля Ni(OH)₂, карбоната никеля NiCО₃ или нитрата никеля Ni(NО₃)₂.

Оксид никеля (III) и закись-окись никеля (II и III), Ni₃О₄ — порошкообразные вещества темно-серого и черно-коричневого цвета (соответственно); растворяются в серной и азотной кислотах с выделением кислорода и в соляной кислоте с выделением хлора. Получается прокаливанием карбоната никеля; обжигом никелевых руд. Представляет собой серо-черный порошок. При 600° разлагается, не плавясь

Диоксид никеля NiО₂ — аморфное вещество черного цвета. Это наименее прочное кислородное соединение никеля. С трудом растворяется в минеральных кислотах, выделяя кислород или хлор.

Ион никеля образует с гидроксил-ионом в зависимости от условий ряд соединений различного состава, проявляя склонность к образованию основных солей .

Гидроксид никеля (II), Ni(OH)₂—порошок светло-зеленого цвета или аморфные кристаллы, при температуре 230° С разлагается на NiO и Н₂О. Растворим в кислотах и NH₄OH. Получается при действии растворов щелочей на соли Ni(II). Применяется в производстве щелочных аккумуляторов. Гидроксид никеля (II) в присутствии сильных окислителей (С1₂, Вг₂) в щелочной среде переходит в гидроксид никеля (III), Ni(OH)₃.

Гидроксид никеля (III) существует в двух модификациях: α-модификация — черный аморфный порошок, плотн. 4,15; Разлагается при нагревании; реагирует с кислотами. β-модификация не имеет явно кристаллической структуры, на воздухе переходит в соединение Ni₃O₂(OH)₄.Гидроксиды никеля получаются косвенным путем: Ni(OH)₃ — действием разбавленных растворов щелочей на соли никеля (обладает основными свойствами); гидроксиды никеля (III) и (II, III) образуются при действии окислителей в щелочной среде. Ni(OH)₃ может быть получен действием перекиси водорода в слабо уксуснокислой среде на соли никеля. Последний способ часто применяется в качественном анализе для обнаружения и отделения никеля.

Сульфиды никеля Метод отделения никеля в виде сульфида широко используется в химическом анализе. Известны три модификации сульфида никеля NiS, имеющие различную растворимость в водных растворах и кислотах .Встречаются в природе в виде минералов миллерита NiS, полидимита Ni₃S и ваэсита NiS₂; в файнштейне — промежуточном, продукте — присутствуют Ni₃S₂ и Ni₆Se.

Получаются: NiS — нагреванием NiO с S либо действием H₂S и (NH₄)₂S на растворы солей Ni(II); Ni₂S— нагреванием смеси NiSО₄ с S в токе Hg либо восстановлением NiSО₄ углеродом в электропечи; Ni₃S₄— нагреванием NiCl₂ с полисульфидом калия в запаянной трубке;

Сульфид никеля по внешнему виду, будучи выделенным и высушенным, независимо от модификации представляет черный порошок. NiS во влажном состоянии на воздухе переходит в NiOHS. Сульфид NiS легко образует коллоидные растворы (золи), в форме которых проходит через фильтр; это соединение трудно коагулирует.

Никель в виде сульфида часто отделяют (обычно совместно с кобальтом) от других элементов, поэтому важно соблюдать условия для образования легкоотфильтровываемого осадка сульфида никеля NiS. Осаждением свежеприготовленным раствором сульфида аммония (не содержащим карбоната аммония) также получают сульфид никеля хорошего качества. Сульфиды никеля и кобальта в кристаллическом состоянии получаются при действии сероводорода в присутствии пиридина. Применяются как катализаторы при гидрогенизации и дегидрогенизации.

Сульфат никеля Применяется в производстве аккумуляторов; в фунгицидных смесях; для изготовления катализаторов, в жировой и парфюмерной промышленности. Получается растворением Ni в H₂SО₄; из растворов электролитов рафинирования меди; из сульфатных растворов — отходов производства Кобальта. NiSО₄ — желтые кристаллы; плотн. 3,68; при 840° разлагается, теряя SО₃; раств. в воде 38,3 г/100 г (20°). Легко образует двойные соли типа Me(NiSО₄)₂-6H₂О; NiSО₄-7H₂О — зеленые кристаллы;

Нитрат никеля в зависимости от температуры образует несколько гигроскопичных кристаллогидратов: Ni(NО₃)₂∙9H₂О, Ni(NО₃)₂∙6H₂O, Ni(NО₃)₂∙3H₂О. Нитраты никеля применяются для получения других соединенйй Ni, никелевых катализаторов. Получаются при растворении Ni в HNO₃.

Фосфаты никеля. Фосфат-ионы образуют с солями никеля аморфный осадок яблочно-зеленого цвета переменного состава; осадок растворим в минеральных кислотах, а также в уксусной кислоте и NH4OH. Известны ортофосфат никеля Ni(PО4)₂∙8H₂О, аммоний-никельфосфат NH₄NiPО₄∙2H₂О, натрий- триникельфосфат Na₃NiP₃O₁₀∙12Н₂О и другие.

Токсическое действие никеля и его неорганических соединений. Общий характер действия. Ni активирует или угнетает ряд ферментов, влияет на дефосфорилирование аминотрифосфата. В крови человека Ni связывается преимущественно с γ-глобулином сыворотки. Оказывает влияние на кроветворение, углеводный обмен. Металлический Ni и его соединения вызывают образование опухолей у животных, а также профессиональный рак. Канцерогенное действие Ni связывают с нарушением метаболизма клеток. Соли Ni вызывают поражение кожи человека с развитием повышенной чувствительности к металлу.

Содержание

Вода: строение и свойства
Физические свойства
Химические свойства
Никель и его соединения.
Применение никеля и его соединений.
🎦 Видео

Видео:Составление уравнений химических реакций. 1 часть. 8 класс.Скачать

Вода: строение и свойства

Вода — строение молекулы, химические и физические свойства. Взаимодействие с простыми веществами (металлами и неметаллами), и со сложными веществами.

Физические свойства

Молекулы воды связаны водородными связями: nH₂O = (Н₂O)_n, поэтому вода жидкая в отличие от ее газообразных аналогов H₂S, H₂Se и Н₂Те.

Химические свойства

1. Вода реагирует с металлами и неметаллами .

1.1. С активными металлами вода реагирует при комнатной температуре с образованием щелочей и водорода :

2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂

с магнием реагирует при кипячении:

алюминий не реагирует с водой, так как покрыт оксидной плёнкой. Алюминий, очищенный от оксидной плёнки, взаимодействует с водой, образуя гидроксид:

металлы, расположенные в ряду активности от Al до Н , реагируют с водяным паром при высокой температуре, образуя оксиды и водород:

металлы, расположенные в ряду активности от после Н , не реагируют с водой:

Ag + Н₂O ≠

2. Вода реагирует с оксидами щелочных и щелочноземельных металлов , образуя щелочи (с оксидом магния – при кипячении):

3. Вода взаимодействует с кислотными оксидами (кроме SiO₂):

4. Некоторые соли реагируют с с водой. Как правило, в таблице растворимости такие соли отмечены прочерком :

Например , сульфид алюминия разлагается водой:

5. Бинарные соединения металлов и неметаллов , которые не являются кислотами и основаниями, разлагаются водой.

Например , фосфид кальция разлагается водой:

6. Бинарные соединения неметаллов также гидролизуются водой.

Например , фосфид хлора (V) разлагается водой:

6. Некоторые органические вещества гидролизуются водой или вступают в реакции присоединения с водой (алкены, алкины, алкадиены, сложные эфиры и др.).

Видео:Реакции металлов с кислородом и водой. 8 класс.Скачать

Никель и его соединения.

Никель — ковкий и пластичный металл. Никель — ферромагнетик. На воздухе — стабилен. На поверхности находится защитная пленка NiO, которая защищает металл от дальнейшего окисления.

С H₂O и парами воды, содержащимися в воздухе, никель тоже не реагирует. Практически не взаимодействует никель и с такими кислотами, как серная, фосфорная, плавиковая и некоторыми другими.

С O₂ реагирует только при температуре выше 800° С.

Оксид никеля обладает основными свойствами. Он существует в 2-х модификациях: низкотемпературной (гексагональная решетка) и высокотемпературной (кубическая решетка).

С галогенами, серой реагирует только при температуре с образованием NiHal₂ и NiS. При взаимодействии с С, P образуются: карбид Ni₃C, фосфиды — Ni₅P₂, Ni₂P, Ni₃P.

С неметаллами (N₂) реакция протекает при оптимальных условиях.

Существуют растворимые в воде соли NiSO₄, Ni(NO₃)₂ и многие другие, которые образуют кристаллогидраты NiSO₄·7Н₂О, Ni(NO₃)₂·6Н₂О.

Если добавить щелочь к раствору соли никеля (II), то выпадет зеленый осадок гидроксида никеля:

Ni(OH)₂ обладает слабоосновными свойствами. При взаимодействии с щелочью:

Видео:Химические уравнения // Как Составлять Уравнения Реакций // Химия 9 классСкачать

Применение никеля и его соединений.

Наибольшее применение никель находит в производстве нержавеющей стали и сплавов. К сплавам, в которых потребляется много никеля, относятся:

— монель-металл (Ni, Cu, Fe, Mn), широко используемый в химической аппаратуре, судостроении, для изготовления отстойников и крышек;

— нихром и хромель (Ni, Cr), используемые в виде проволоки для реостатов, тостеров, утюгов, обогревателей;

— инвар (Ni, Fe), применяемый благодаря очень низкому коэффициенту расширения для изготовления маятников в часах и измерительных рулетках;

— пермаллой (Ni, Fe), используемый в технологии морских кабелей и электропередачи благодаря прекрасной магнитной восприимчивости;

— нейзильбер (Ni, Cu, Zn) – для изготовления домашней утвари;

— алнико (Ni, Co, Fe, Al) – мощный магнитный материал, используемый для изготовления мелкого инструмента, обладающего свойствами постоянного магнита.

Никелевые покрытия давно применяют в декоративных целях и для защиты от коррозии многих основных металлов, хотя часто заменяют и хромовым покрытием.