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Hidróxido de níquel (II)

El tubo de ensayo del medio contiene un precipitado de hidróxido de níquel (II).

El hidróxido de níquel (II) es un compuesto inorgánico con la fórmula Ni(OH) 2 . Es un sólido de color verde lima que se disuelve con la descomposición en amoníaco y aminas y es atacado por ácidos. Es electroactivo, se convierte en el oxihidróxido de Ni(III) , lo que da lugar a aplicaciones generalizadas en baterías recargables . [6]

Propiedades

El hidróxido de níquel (II) tiene dos polimorfos bien caracterizados , α y β. La estructura α consiste en capas de Ni(OH) 2 con aniones intercalados o agua. [7] [8] La forma β adopta una estructura hexagonal compacta de iones Ni 2+ y OH − . [7] [8] En presencia de agua, el polimorfo α normalmente recristaliza en la forma β. [7] [9] Además de los polimorfos α y β, se han descrito varios hidróxidos de níquel γ, que se distinguen por estructuras cristalinas con distancias entre láminas mucho mayores. [7]

La forma mineral de Ni(OH) 2 , teofrastita , se identificó por primera vez en la región de Vermion, en el norte de Grecia, en 1980. Se encuentra de forma natural como un cristal verde esmeralda translúcido formado en láminas delgadas cerca de los límites de los cristales de idocrasa o clorita. [10] Una variante de níquel-magnesio del mineral, (Ni,Mg)(OH) 2 , se había descubierto previamente en Hagdale, en la isla de Unst, en Escocia. [11]

Reacciones

El hidróxido de níquel (II) se utiliza con frecuencia en baterías de automóviles eléctricos. [8] En concreto, el Ni(OH) 2 se oxida fácilmente a oxihidróxido de níquel, NiOOH, en combinación con una reacción de reducción, a menudo de un hidruro metálico (reacciones 1 y 2). [12] [13]

Reacción 1 Ni(OH) 2 + OH − → NiO(OH) + H 2 O + e −

Reacción 2 M + H 2 O + e − → MH + OH −

Reacción neta (en H 2 O) Ni(OH) 2 + M → NiOOH + MH

De los dos polimorfos, el α-Ni(OH) 2 tiene una capacidad teórica mayor y, por lo tanto, se considera generalmente preferible en aplicaciones electroquímicas. Sin embargo, se transforma en β-Ni(OH) 2 en soluciones alcalinas, lo que ha dado lugar a muchas investigaciones sobre la posibilidad de contar con electrodos α-Ni(OH) 2 estabilizados para aplicaciones industriales. [9]

Síntesis

La síntesis implica el tratamiento de soluciones acuosas de sales de níquel (II) con hidróxido de potasio. Cuando la misma reacción se lleva a cabo en presencia de bromo, el producto es Ni 3 O 2 (OH) 4 . [14]

Toxicidad

El ion Ni 2+ es carcinógeno cuando se inhala.

Véase también

Referencias

  1. ^ Manual de química y física del CRC (84.ª edición). Prensa del CRC. 2003. Págs. 4-71. ISBN 0849304849.
  2. ^ John Rumble (18 de junio de 2018). Manual de química y física del CRC (99.ª edición). CRC Press. pp. 5–189. ISBN 978-1138561632.
  3. ^ Enoki, Toshiaki; Tsujikawa, Ikuji (1975). "Comportamientos magnéticos de un imán aleatorio, Ni p Mg (1-p) (OH 2 )". Revista de la Sociedad de Física de Japón . 39 (2): 317. Bibcode :1975JPSJ...39..317E. doi :10.1143/JPSJ.39.317.
  4. ^ de Zumdahl, Steven S. (2009). Principios químicos (6.ª ed.). Houghton Mifflin Company. pág. A22. ISBN 978-0-618-94690-7.
  5. ^ "Hidróxido de níquel". American Elements . Consultado el 30 de agosto de 2018 .
  6. ^ Chen, J.; Bradhurst, DH; Dou, SX; Liu, HK (1999). "Hidróxido de níquel como material activo para el electrodo positivo en baterías alcalinas recargables". Journal of the Electrochemical Society . 146 (10): 3606–3612. Bibcode :1999JElS..146.3606C. doi :10.1149/1.1392522. S2CID  33058220.
  7. ^ abcd Oliva, P.; Leonardi, J.; Laurent, JF (1982). "Revisión de la estructura y la electroquímica de hidróxidos y oxihidróxidos de níquel". Journal of Power Sources . 8 (2): 229–255. Bibcode :1982JPS.....8..229O. doi :10.1016/0378-7753(82)80057-8.
  8. ^ abc Jeevanandam, P.; Koltypin, Y.; Gedanken, A. (2001). "Síntesis de hidróxido de α-níquel de tamaño nanométrico mediante un método sonoquímico". Nano Letters . 1 (5): 263–266. Bibcode :2001NanoL...1..263J. doi :10.1021/nl010003p.
  9. ^ ab Shukla, AK; Kumar, VG; Munichandriah, N. (1994). "α-Ni(OH) 2 estabilizado como material de electrodo para celdas secundarias alcalinas". Revista de la Sociedad Electroquímica . 141 (11): 2956–2959. Código Bibliográfico :1994JElS..141.2956V. doi :10.1149/1.2059264.
  10. ^ Marcopoulos, T.; Economou, M. (1980). "Teofrastita, Ni(OH)2, un nuevo mineral del norte de Grecia" (PDF) . American Mineralogist . 66 : 1020–1021.
  11. ^ Livingston, A.; Bish, DL (1982). "Sobre el nuevo mineral teofrastita, un hidróxido de níquel, de Unst, Shetland, Escocia" (PDF) . Mineralogical Magazine . 46 (338): 1. Bibcode :1982MinM...46....1L. doi :10.1180/minmag.1982.046.338.01. S2CID  8381523.
  12. ^ Ovshinsky, SR; Fetcenko, MA; Ross, J. (1993). "Una batería de níquel-hidruro metálico para vehículos eléctricos". Science . 260 (5105): 176–181. Bibcode :1993Sci...260..176O. doi :10.1126/science.260.5105.176. PMID  17807176. S2CID  9523468.
  13. ^ Young, Kwo (2016). Baterías de níquel e hidruro metálico. MDPI. doi : 10.3390/books978-3-03842-303-4 . ISBN . 978-3-03842-303-4.
  14. ^ O. Glemser (1963). "Hidróxido de níquel (II) e hidróxido de níquel (II,III)". En G. Brauer (ed.). Handbook of Preparative Inorganic Chemistry, 2.ª ed . Vol. 2. Nueva York: Academic Press. pág. 1549-1551.