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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 el compuesto inorgánico de fórmula Ni(OH) 2 . Es un sólido de color verde lima que se disuelve al descomponerse en amoníaco y aminas y es atacado por los ácidos. Es electroactivo y se convierte en oxihidróxido de Ni (III) , lo que lleva a aplicaciones generalizadas en baterías recargables . [6]

Propiedades

El hidróxido de níquel (II) tiene dos polimorfos bien caracterizados , α y β. La estructura α consta de capas de Ni(OH) 2 con aniones o agua intercalados. [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 a 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, al norte de Grecia, en 1980. Se encuentra naturalmente como un cristal translúcido de color verde esmeralda 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 había sido descubierta previamente en Hagdale, en la isla de Unst , en Escocia. [11]

Reacciones

El hidróxido de níquel (II) se utiliza frecuentemente en baterías de automóviles eléctricos. [8] Específicamente, 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 (reacción 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, α-Ni(OH) 2 tiene una capacidad teórica mayor y, por lo tanto, generalmente se considera preferible en aplicaciones electroquímicas. Sin embargo, se transforma en β-Ni(OH) 2 en soluciones alcalinas, lo que lleva a muchas investigaciones sobre la posibilidad de utilizar electrodos de α-Ni(OH) 2 estabilizados para aplicaciones industriales. [9]

Síntesis

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

Toxicidad

El ion Ni 2+ es cancerígeno cuando se inhala.

Ver también

Referencias

  1. ^ Manual CRC de Química y Física (84 ed.). Prensa CRC. 2003, págs. 4–71. ISBN 0849304849.
  2. ^ John Rumble (18 de junio de 2018). Manual CRC de Química y Física (99 ed.). Prensa CRC. págs. 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. Código bibliográfico : 1975JPSJ...39..317E. doi :10.1143/JPSJ.39.317.
  4. ^ ab Zumdahl, Steven S. (2009). Principios químicos (6 ed.). Compañía Houghton Mifflin. pag. A22. ISBN 978-0-618-94690-7.
  5. ^ "Hidróxido de níquel". Elementos americanos . Consultado el 30 de agosto de 2018 .
  6. ^ Chen, J.; Bradhurst, DH; Dou, SX; Liu, Hong Kong (1999). "Hidróxido de níquel como material activo para el electrodo positivo en pilas alcalinas recargables". Revista de la Sociedad Electroquímica . 146 (10): 3606–3612. Código Bib : 1999JElS..146.3606C. doi :10.1149/1.1392522. S2CID  33058220.
  7. ^ abcd Oliva, P.; Leonardo, J.; Laurent, JF (1982). "Revisión de la estructura y electroquímica de los hidróxidos y oxihidróxidos de níquel". Revista de fuentes de energía . 8 (2): 229–255. Código Bib : 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 Letras . 1 (5): 263–266. Código Bib : 2001NanoL...1..263J. doi :10.1021/nl010003p.
  9. ^ ab Shukla, Alaska; Kumar, VG; Munichandriah, N. (1994). "α-Ni (OH) 2 estabilizado como material de electrodo para pilas secundarias alcalinas". Revista de la Sociedad Electroquímica . 141 (11): 2956–2959. Código Bib : 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) . Mineralogista estadounidense . 66 : 1020-1021.
  11. ^ Livingston, A.; Bish, DL (1982). "Sobre el nuevo mineral teofrastita, un hidróxido de níquel, de Unst, Shetland, Escocia" (PDF) . Revista Mineralógica . 46 (338): 1. Código Bib :1982MinM...46....1L. doi :10.1180/minmag.1982.046.338.01. S2CID  8381523.
  12. ^ Ovshinsky, SR; Fetchenko, MA; Ross, J. (1993). "Una batería de hidruro metálico de níquel para vehículos eléctricos". Ciencia . 260 (5105): 176–181. Código Bib : 1993 Ciencia... 260.. 176O. doi :10.1126/ciencia.260.5105.176. PMID  17807176. S2CID  9523468.
  13. ^ Joven, Kwo (2016). Baterías de hidruro metálico de níquel. MDPI. doi : 10.3390/libros978-3-03842-303-4 . ISBN 978-3-03842-303-4.
  14. ^ O. Glemser (1963). "Hidróxido de níquel (II) e hidróxido de níquel (II, III)". En G. Brauer (ed.). Manual de química inorgánica preparativa, 2.ª edición . vol. 2. Nueva York: Academic Press. pag. 1549-1551.