Метагидроксид никеля

Метагидрокси́д ни́келя, гидрат окиси никеля(III) — неорганическое соединение, гидроксооксид металла никеля с формулой NiO(OH)(иногда записывают как Ni₂O₃•H₂O), серо-чёрный аморфный осадок или чёрные кристаллы, нерастворимые в воде.

Метагидроксид никеля
Общие
Систематическое наименование	Метагидроксид никеля
Традиционные названия	гидроксооксид никеля(III), гидрат окиси никеля(III)
Хим. формула	NiO(OH)
Физические свойства
Состояние	чёрные кристаллы
Молярная масса	91,70 г/моль
Плотность	α — 3,20; β — 4,15 γ — 3,85 г/см³
Термические свойства
Энтальпия
• образования	-385,2 кДж/моль
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.

ПолучениеПравить

• Окисление гидроксида никеля(II) хлором в щелочной среде:

$\mathsf{2}\mathsf{N}\mathsf{i}\mathsf{(}\mathsf{O}\mathsf{H}{\mathsf{)}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{K}\mathsf{O}\mathsf{H}\stackrel{}{\to }\mathsf{2}\mathsf{N}\mathsf{i}\mathsf{O}\mathsf{(}\mathsf{O}\mathsf{H}\mathsf{)}\downarrow <!--\; \downarrow \; -->\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{K}\mathsf{C}\mathsf{l}\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$${\mathsf {2Ni(OH)_{2}+Cl_{2}+2KOH\ {\xrightarrow {}}\ 2NiO(OH)\downarrow +2KCl+2H_{2}O}}$ 

• Электролиз суспензии гидроксида никеля(II):

$\mathsf{2}\mathsf{N}\mathsf{i}\mathsf{(}\mathsf{O}\mathsf{H}{\mathsf{)}}_{\mathsf{2}}\stackrel{}{\to }\mathsf{2}\mathsf{N}\mathsf{i}\mathsf{O}\mathsf{(}\mathsf{O}\mathsf{H}\mathsf{)}\downarrow <!--\; \downarrow \; -->\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\uparrow <!--\; \uparrow \; -->$${\mathsf {2Ni(OH)_{2}\ {\xrightarrow {}}\ 2NiO(OH)\downarrow +H_{2}\uparrow }}$ 

• Разложение при нагревании кристаллогидрата нитрата никеля(II):

$\mathsf{4}\mathsf{(}\mathsf{N}\mathsf{i}\mathsf{(}\mathsf{N}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}{\mathsf{)}}_{\mathsf{2}}\cdot <!--\; \cdot \; -->\mathsf{6}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\mathsf{)}\stackrel{\mathsf{100}\mathsf{-<!--\; -\; -->}{\mathsf{140}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{4}\mathsf{N}\mathsf{i}\mathsf{O}\mathsf{(}\mathsf{O}\mathsf{H}\mathsf{)}\mathsf{+}\mathsf{8}\mathsf{N}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{22}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$${\mathsf {4(Ni(NO_{3})_{2}\cdot 6H_{2}O)\ {\xrightarrow {100-140^{o}C}}\ 4NiO(OH)+8NO_{2}+O_{2}+22H_{2}O}}$ 

Физические свойстваПравить

Метагидроксид никеля образует кристаллы нескольких модификаций:

• α-NiO(OH) — чёрные кристаллы плотностью 3,20 г/см³;
• β-NiO(OH) — чёрные кристаллы тригональной сингонии, параметры ячейки a = 0,304 нм, c = 0,482 нм, плотность 4,15-4,35 г/см³;
• γ-NiO(OH) — чёрные кристаллы плотностью 3,85 г/см³.

Не растворяется в воде, р ПР = 37,0.

Химические свойстваПравить

• Разлагается при нагревании:

$\mathsf{4}\mathsf{N}\mathsf{i}\mathsf{O}\mathsf{(}\mathsf{O}\mathsf{H}\mathsf{)}\stackrel{{\mathsf{600}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{4}\mathsf{N}\mathsf{i}\mathsf{O}\mathsf{+}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}.$${\mathsf {4NiO(OH)\ {\xrightarrow {600^{o}C}}\ 4NiO+O_{2}+2H_{2}O}}.$ 

• При стоянии над раствором «стареет»:

$\mathsf{4}\mathsf{N}\mathsf{i}\mathsf{O}\mathsf{(}\mathsf{O}\mathsf{H}\mathsf{)}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\stackrel{\mathrm{\tau <!--\; \tau \; -->}}{\to }\mathsf{4}\mathsf{N}{\mathsf{i}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\mathsf{(}\mathsf{O}\mathsf{H}{\mathsf{)}}_{\mathsf{4}}\downarrow <!--\; \downarrow \; -->.$${\mathsf {4NiO(OH)+H_{2}O\ {\xrightarrow {\tau }}\ 4Ni_{2}O(OH)_{4}\downarrow }}.$ 

• Является сильным окислителем:

$\mathsf{2}\mathsf{N}\mathsf{i}\mathsf{O}\mathsf{(}\mathsf{O}\mathsf{H}\mathsf{)}\mathsf{+}\mathsf{6}\mathsf{H}\mathsf{C}\mathsf{l}\stackrel{}{\to }\mathsf{2}\mathsf{N}\mathsf{i}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{4}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}.$${\mathsf {2NiO(OH)+6HCl\ {\xrightarrow {}}\ 2NiCl_{2}+Cl_{2}+4H_{2}O}}.$ 

$\mathsf{4}\mathsf{N}\mathsf{i}\mathsf{O}\mathsf{(}\mathsf{O}\mathsf{H}\mathsf{)}\mathsf{+}\mathsf{4}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\stackrel{}{\to }\mathsf{4}\mathsf{N}\mathsf{i}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{6}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}.$${\mathsf {4NiO(OH)+4H_{2}SO_{4}\ {\xrightarrow {}}\ 4NiSO_{4}+O_{2}+6H_{2}O}}.$ 

$\mathsf{2}\mathsf{N}\mathsf{i}\mathsf{O}\mathsf{(}\mathsf{O}\mathsf{H}\mathsf{)}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{K}\mathsf{I}\mathsf{+}\mathsf{3}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\stackrel{}{\to }\mathsf{2}\mathsf{N}\mathsf{i}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}{\mathsf{I}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}{\mathsf{K}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{4}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}.$${\mathsf {2NiO(OH)+2KI+3H_{2}SO_{4}\ {\xrightarrow {}}\ 2NiSO_{4}+I_{2}+K_{2}SO_{4}+4H_{2}O}}.$ 

ПрименениеПравить

Используется в железо-никелевых аккумуляторах в качестве материала катода.

ЛитератураПравить

• Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др.. — М.: Советская энциклопедия, 1992. — Т. 3. — 639 с. — ISBN 5-82270-039-8.
• Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др.. — 3-е изд., испр. — Л.: Химия, 1971. — Т. 2. — 1168 с.
• Лидин Р.А. и др. Химические свойства неорганических веществ: Учеб. пособие для вузов. — 3-е изд., испр. — М.: Химия, 2000. — 480 с. — ISBN 5-7245-1163-0.
• Рипан Р., Четяну И. Неорганическая химия. Химия металлов. — М.: Мир, 1972. — Т. 2. — 871 с.