Nickel

Allgemeine Eigenschaften
Name Nickel, engl. "nickel"
Formelzeichen Ni
Ordnungszahl 28
Isotope (%) 58Ni - 68,077
60Ni - 26,223
61Ni - 1,140
62Ni - 3,634
64Ni - 0,926
Alle Isotope künstlich nein
  • Reines Nickel ist ein silberweißes, gut verformbares Schwermetall.
  • Nickel ist gegenüber Sauerstoff, Wasser, nichtoxidierenden Säuren und Laugen sehr beständig.

 

Chemische Eigenschaften
Elektronegativität nach Pauling (Oxidationsstufe) 1,91 (II)
Elektronenkonfiguration 1s22s22p63s23p63d84s2
Oxidationszahlen +4, +3, +2, +1, 0, -1
bevorzugt +2

 

Physikalische Eigenschaften
Mittlere Atommasse (u) 58,6934 ± 2
Dichte (g/cm3) 8,902
Schmelztemperatur (°C) 1453
Siedetemperatur (°C) 2732
Härte (Mohs) 3,8
Atomradius (pm) 124,6
Ionenradius (pm bei Ladung bzw. Oxidationszahl) 69 (2+)
1. Ionisierungsenergie (kj/mol bei 25° C) 743

 

Radioaktive Eigenschaften
Alle Isotope radioaktiv nein
Langlebigstes Isotop  
Halbwertszeit  
Strahlungsart  

 

Geschichtliches
1751 Entdeckung durch A.F. Cronstedt (Stockholm, Schweden)
  • Der Name leitet sich von einem Bergkobold ab.

 

Vorkommen
  • Nickel findet sich in den meisten Erzen nur in geringer Konzentration, sodass es erst angereichert werden muss. 
  • Wichtige Nickelminerale sind Pentlandit ((Fe, Ni)9S8) und Garnierit ((Ni, Mg)6[(OH)8Si4O10])

 

Verwendung
  • Legierungsbestandteil, u.a. in nichtrostenden Stählen, Neusilber Invar und Konstantan.
  • Nickel weist ein hohes allergenes Potential auf, Nickelstäube sind krebserregend.

 

Herstellung
  • Durch Reduktion des Oxids mit Hilfe von Kohle.
  • Reinstes Nickel wird über die Zersetzung von leichtflüchtigem Nickeltetracarbonyl (Ni(Co)4) gewonnen.

  

Nachweis
  • Atomabsorptionsspektrometrie
  • Phosphorsalzperle
    • Oxidationsflamme:
      • heiß: gelb bis rubinrot
      • kalt: braun
    • Reduktionsflamme:
      • grau
  • Als Bis(dimethylglyoximato)nickel
    • Dimethylglyoxim bildet mit Nickel(II) in neutraler, essigsaurer und ammoniakalischer Lösung einen roten, schwerlöslichen Komplex. 
    • Größere Mengen starker Oxidationsmittel verhindern die Fällung und es entsteht lediglich eine rote Färbung. In ammoniakalischer Lösung stören Palladium(II), Eisen(III) und Cobalt(II), die eine gelbe, rote und braunrote Färbung verursachen. Liegen sowohl Eisen(III) als auch Cobalt(II) vor, entsteht ein braunroter Niederschlag. Kupfer(II) sorgt für eine violette Färbung. Aluminium(III) kann zum Metall reduziert werden.
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