xrom-nikel 2021
xrom-nikel
Xrom
Xrom (Cr) – D. İ. Mendeleyevin kimyəvi elementləri dövri sisteminin 4 dövrünün 6-cı qrupunun 24-cü bir elementi (köhnəlmiş bir təsnifata görə, 6-cı qrupun yan alt qrupu). Kimyəvi elementlərin dövri sistemində 24-cü element. Cr (lat. Chromium) simvolu ilə təyin edilmişdir. Sadə maddə xrom — mavi ağ rəngli bərk metaldır. Xrom bəzən qara metallara aid edilir.
Yunan dilindən elementin adı yun. χρῶμα — rəng, boya — birləşmələrinin rənglərinin müxtəlifliyinə görə.
Orta Uralda, Berezovski qızıl filiz yatağında tapılıb. İlk olaraq Mixail Lomonosovun "Metallurgiyanın ilk təməlləri" əsərində qırmızı qurğuşun filizi, PbCrO4kimi qeyd edilmişdir (1763).
Nikel
Nikel (Ni) – D.İ. Mendeleyevin elementlərin dövri sistemində 28-ci elementi olub vacib ultramikroelementdir. Bitkilərdə orta hesabla kütləcə 0.00005% nikel olur. Bəzi bitkilər var ki, onlarda nikelin miqdarı kifayət qədər yüksəkdir. Bəzi bitkilər və mikroorqanizmlər nikelin "toplayıcılardır" və ətraf mühitə nəzərən min və hətta yüz min dəfələrlə çox nikelə malikdirlər. Çayda, kakaoda, kökdə, kahıda və s. nikel çox olur.
Hələ eramızdan 200 əsr əvvəl nikelin digər metallarla (mis, sink) əmələ gətirdiyi ərintilərdən müxtəlif metal əşyalar, sikkə ərintisi hazırlayırmışlar. Nikel 1751–ci ildə A. Kronsdent tərəfindən alınmışdır. Kimyəvi mexaniki və termik davamlığa malikdir, sənayedə, xüsusən metallurgiyada geniş istifadə olunur. Oksidləşmir, yaxşı cilalanır, bu səbəbdən metal əşyaların nikelləşdirilməsində tətbiq olunur.
Nikel asetat
Nikel(II)asetat — Ni(CH3COO)2 – sirkə turşusunun nikel duzudur.
Nikel(II)asetat – yaşıl rəngli kristalik maddədir, suda həll olur, kristallohidrat əmələ gətirir.
Sirkə turşusunun nikel hidroksidə təsirindən
N
i
(
O
H
)
2
+
2
C
H
3
C
O
O
H
→
N
i
(
C
H
3
C
O
O
)
2
+
2
H
2
O
{\displaystyle {\mathsf {Ni(OH)_{2}+2CH_{3}COOH\ {\xrightarrow {}}\ Ni(CH_{3}COO)_{2}+2H_{2}O}}}
Sirkə turşusunun nikel karbonata təsirindən
N
i
C
O
3
+
2
C
H
3
C
O
O
H
→
N
i
(
C
H
3
C
O
O
)
2
+
C
O
2
+
H
2
O
{\displaystyle {\mathsf {NiCO_{3}+2CH_{3}COOH\ {\xrightarrow {}}\ Ni(CH_{3}COO)_{2}+CO_{2}+H_{2}O}}}
Nikel asetat qızdırdıqda hidroliz prosesi baş verir
N
i
(
C
H
3
C
O
O
)
2
+
H
2
O
→
100
o
C
N
i
(
O
H
)
2
↓
+
2
C
H
3
C
O
O
H
{\displaystyle {\mathsf {Ni(CH_{3}COO)_{2}+H_{2}O\ {\xrightarrow {100^{o}C}}\ Ni(OH)_{2}\downarrow +2CH_{3}COOH}}}
Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др.. — 3-е изд., испр. — Л.: Химия, 1971. — Т. 2. — 1168 с.
Xrom(VI)oksid
Xrom(VI)oksid (xrom anhidridi) CrO3 — oksigenli, tünd qırmızı kristalları olan, suda asanlıqla həll olan xrom birləşməsidir. Xrom və dixromat turşusu anhidrididir.
Xrom(VI)oksid –bənövşəyi rəngə çalan qara-qırmızı rəngli kristallardı. Hiqroskopikdi, havada yayılır. Atmosfer təzyiqində qaynamatemperaturundan aşağı parçalanır. Suda həll
olması — 166 г/100 г (15 °C), 199 г/100 г (100 °C).
Xrom(VI)oksidini, sulfat turşusunu natrium dixromata təsirindən (kalium dixromata az hallarda) almaq olar:
N
a
2
C
r
2
O
7
+
H
2
S
O
4
→
2
C
r
O
3
+
N
a
2
S
O
4
+
H
2
O
{\displaystyle {\mathsf {Na_{2}Cr_{2}O_{7}+H_{2}SO_{4}\rightarrow 2CrO_{3}+Na_{2}SO_{4}+H_{2}O}}}
CrO3 turşu oksiddir. Suda həll edildikdə, xrom turşusu əmələ gəlir (CrO3 az olanda)
C
r
O
3
+
H
2
O
→
H
2
C
r
O
4
{\displaystyle {\mathsf {CrO_{3}+H_{2}O\rightarrow H_{2}CrO_{4}}}}
və ya dixromat turşusu (CrO3 çox olanda)
2
C
r
O
3
+
H
2
O
→
H
2
C
r
2
O
7
{\displaystyle {\mathsf {2CrO_{3}+H_{2}O\rightarrow H_{2}Cr_{2}O_{7}}}}
Qələvi məhlulları ilə reaksiyaya girdikdə xromatlar alınır:
C
r
O
3
+
2
K
O
H
→
K
2
C
r
O
4
+
H
2
O
{\displaystyle {\mathsf {CrO_{3}+2KOH\rightarrow K_{2}CrO_{4}+H_{2}O}}}
250 °C-dən yuxarı qızdırıldıqda parçalanır və nəticədə xrom(III)oksid və oksigen alınır:
4
C
r
O
3
→
2
C
r
2
O
3
+
3
O
2
{\displaystyle {\mathsf {4CrO_{3}\rightarrow 2Cr_{2}O_{3}+3O_{2}}}}
Bütün Cr (VI) birləşmələri kimi, CrO3 də güclü oksidləşdirici vasitədir (Cr2O3 -ə qədər reduksiya olunur). Məsələn, etanol, aseton və bir çox digər üzvi maddələr toz halına gətirildiqdən sonra xrom VI oksidi ilə təmasda olduqda öz — özünə alovlanır və ya hətta partlayır (bəzi istinad kitablarında "spirtdə və efirdə həll olunur" göstərilsə də). Yaxşı üyüdülməsə xrom anhidridi kristalları ilə təmasda olduqda spirtlərin və ketonların alovlanmasına nail olmaq mümkün deyil.
Xrom (II) oksid
İki polimorf formada mövcuddur. Qırmızı (pirofor deyil) və qara pirofor toz (havada öz-özünə alovlanan) buna görə də qara modifikasiya su qatının altında saxlanılır (su ilə qarşılıqlı təsir göstərmir). Altıbucaqlı kristalları əmələ gətirir. Bütün xrom oksidləri kimi odadavamlıdır. Suda həll olunmur.
Azot turşusu və ya oksigen ilə xrom amalgamasının CrHg3 və ya CrHg oksidləşməsi nəticəsində əldə edilir:
2
C
r
H
g
3
+
O
2
→
2
C
r
O
+
6
H
g
{\displaystyle {\mathsf {2CrHg_{3}+O_{2}\rightarrow 2CrO+6Hg}}}
Xrom ııı oksidin reduksiya nəticəsində:
H
3
P
O
2
+
2
C
r
2
O
3
→
4
C
r
O
+
H
3
P
O
4
{\displaystyle {\mathsf {H_{3}PO_{2}+2Cr_{2}O_{3}\rightarrow 4CrO+H_{3}PO_{4}}}}
Cr (CO)6 karbonilin termiki parçalanması ilə də əldə edilə bilər.
1. 697 °C temperaturda parçalanır:
3
C
r
O
→
C
r
2
O
3
+
C
r
{\displaystyle {\mathsf {3CrO\rightarrow Cr_{2}O_{3}+Cr}}}
2. 1000 °C -də hidrogenlə xrom metalına gədər reduksiya edilir:
::
C
r
O
+
H
2
→
1000
o
C
C
r
+
H
2
O
{\displaystyle {\mathsf {CrO+H_{2}{\xrightarrow {1000^{o}C}}Cr+H_{2}O}}}
3. Həmçinin koksla reduksiya etmək olar:
C
r
O
+
C
→
t
C
r
+
C
O
{\displaystyle {\mathsf {CrO+C{\xrightarrow {t}}Cr+CO}}}
4. Əsası xassələr görsədərək xlorid turşusunda həll olunur, nəticədə su və xrom II xlor alınır:
C
r
O
+
2
H
C
l
→
C
r
C
l
2
+
H
2
O
{\displaystyle {\mathsf {CrO+2HCl\rightarrow CrCl_{2}+H_{2}O}}}
Durulaşdırılmış azot və sulfat turşusunda həll olunmur.
Havada qızdırıldıqda güclü reduksiyaedici xüsusiyyətlərini nümayiş etdirərək xrom (III) oksidinə gədər sürətlə oksidləşir.
2
C
r
O
+
C
O
2
→
1000
o
C
C
r
2
O
3
+
C
O
{\displaystyle {\mathsf {2CrO+CO_{2}\ {\xrightarrow {1000^{o}C}}\ Cr_{2}O_{3}+CO}}}
6 -dan az valentliyi olan xrom birləşmələri aşağı toksikliyə malikdir. 6+ valentliyi olan xrom birləşmələri (xrom (VI) oksid) təhlükəli zəhərlər və kanserogenlər kimi tanınır.
Некрасов Б.В. Основы общей химии.
Xrom II sulfat
Xrom II sulfat CrSO4 - qeyri-üzvi birləşmədir, xrom metalının və sulfat turşusunun duzudur, suda həll olan yaşıl kristallar kristallohidratlar əmələ gətirir.
Xrom (II) sulfat rəngsiz, suda həll olunan kristallar əmələ gətirir, sulu məhlulları oksigen olmadıqda sabitdirlər.
CrSO4 • n H2O tərkibli kristallohidratlar əmələ gətirir, burada n = 1, 2, 4, 5 və 7.
Normal şərtlərdə kristallohidrat CrSO4 • 5H2O əmələ gəlir - üçbucaqlı sistemin mavi kristalları, parametrləri a = 0.724 nm, b = 1.094 nm, c = 0.601 nm, α = 125.32 °, β = 97.63 °, γ = 94.32 ° .
Durulaşdırılmış sulfat turşusunun xrom metalına təsiri nəticəsində almaq olar:
C
r
+
H
2
S
O
4
→
C
r
S
O
4
+
H
2
↑
{\displaystyle {\mathsf {Cr+H_{2}SO_{4}\ {\xrightarrow {}}\ CrSO_{4}+H_{2}\uparrow }}}
Durulaşdırılmış sulfat turşusunun xrom (II) asetatına təsiri nəticəsində:
(
C
H
3
C
O
O
)
2
C
r
+
H
2
S
O
4
→
C
r
S
O
4
+
2
C
H
3
C
O
O
H
{\displaystyle {\mathsf {(CH_{3}COO)_{2}Cr+H_{2}SO_{4}\ {\xrightarrow {}}\ CrSO_{4}+2CH_{3}COOH}}}
Əsası oksidlərin turşularla reaksiyası nəticəsində:
C
r
2
(
S
O
4
)
3
+
Z
n
→
2
C
r
S
O
4
+
Z
n
S
O
4
{\displaystyle {\mathsf {Cr_{2}(SO_{4})_{3}+Zn\ {\xrightarrow {}}\ 2CrSO_{4}+ZnSO_{4}}}}
Sulu məhlulları oksigeni udur:
12
C
r
S
O
4
+
3
O
2
→
4
C
r
2
(
S
O
4
)
3
+
2
C
r
2
O
3
{\displaystyle {\mathsf {12CrSO_{4}+3O_{2}\ {\xrightarrow {}}\ 4Cr_{2}(SO_{4})_{3}+2Cr_{2}O_{3}}}}
Oksidləşdirici maddə olmadığı təqdirdə suyu yavaş-yavaş reduksiya edir hansındakı həll olunmuşdur və rediksiyaedici xassələr görsədir.
2
C
r
S
O
4
+
2
H
2
O
→
2
C
r
(
O
H
)
S
O
4
+
H
2
↑
{\displaystyle {\mathsf {2CrSO_{4}+2H_{2}O\ {\xrightarrow {}}\ 2Cr(OH)SO_{4}+H_{2}\uparrow }}}
İnert atmosferdə qələvi məhlulları və ammonyakla reaksiyaya qirir və gəhvəyi rəngdə xrom (II) hidroksid çöküntüsü yaranır.
C
r
S
O
4
+
2
N
a
O
H
→
N
2
C
r
(
O
H
)
2
↓
+
N
a
2
S
O
4
{\displaystyle {\mathsf {CrSO_{4}+2NaOH\ {\xrightarrow {N_{2}}}\ Cr(OH)_{2}\downarrow +Na_{2}SO_{4}}}}
Natrium sulfid məhlulu ilə reaksiyaya girərək xrom (II) sulfidin qara çöküntüsünü əmələ gətirir:
C
r
S
O
4
+
N
a
2
S
→
C
r
S
↓
+
N
a
2
S
O
4
{\displaystyle {\mathsf {CrSO_{4}+Na_{2}S\ {\xrightarrow {}}\ CrS\downarrow +Na_{2}SO_{4}}}}
Analitik kimyada oksigen uducu kimi.
Üzvi kimyada katalizator və reduksiyaedici kimi istifadə olunur.
Химическая энциклопедия / Редкол.: Зефиров Н.С. и др.. — М.: Большая Российская энциклопедия, 1998.
Mis-nikel xəlitəsi
Mis-nikel xəlitəsi — mis əsaslı xəlitə, onun əsas aşqar vurma elementi nikeldir. Mis və nikelin qarışdırılması nəticəsində yaranan xəlitə korroziyaya qarşı davamlılığı güclənir, elektrik müqaviməti və möhkəmlik isə artır. Mis-nikel xəlitəsi əsasən elektrotexnika və konstruksiya tipli olur.
Konstruksiya xəlitəsi korroziyaya qarşı yüksək dərəcədə davamlıdır. Konstruksiya tipli mis-nikel xəlitəsinə neyzilber və melxior aiddirlər.
Melxior nikellə misdən alınan, bəzən dəmir və manqan da əlavə olunaraq hazırlanan gümüşəoxşar ərintidir. Adətən melxiorun tərkibinə 5–30 % nikel, ≤0,8 % dəmir və ≤1 % daxil olur, qalanın hamısı misdən ibarətdir.
Neyzilber 5–35 % nikeldən və 13–45 % manqandan ibarət mis xəlitəsi.
Bu tip xəlitəyə yüksək elektrik müqavimət və elektriki cərəyanla hərəkət etdirən qüvvə xasdır, kopel və konstantan bu növə aiddir.
Konstantan nikel (39–41 %) və manqan (1–2 %) əlavə olunmuş termostabil mis əsaslı (təxminən 59 %) xəlitədir.
Nikel əsaslı ərintilər
Ni-Co ərintiləri, maqnit xüsusiyyətlərinin, sərtliyinin, aşınmaya və korroziyaya davamlılığının yüksək olması səbəbindən geniş tətbiq olunurlar. Bu ərintilərin müstəsna maqnit xüsusiyyətləri onlardan mikroelektromexaniki sistemlərdə sərt maqnit daşıyıcısı kimi istifadə etməyə imkan verir. Bundan əlavə, ölkə iqtisadiyyatını ekoloji cəhətdən təmiz və davamlı hidrogen energetikası ilə təmin etmək məqsədilə, suyun elektrokimyəvi parçalanması prosesində qiymətli metallardan hazırlanan elektrodları əvəz etmək və hidrogenin istehsalı prosesinin maya dəyərinin azaldılması üçün yüksək elektrokatalitik aktivliyə malik yeni elektrodların hazırlanması vacibdir. Elektrokatalitik xüsusiyyətlərə, mikrosərtlik və aşınmaya davamlılığa malik nazik Co-Ni ərintilərinin elektrokimyəvi üsulla sintezi hidrogen istehsalının maya dəyərini əhəmiyyətli dərəcədə azaldacaqdır. Ni-Co ərintiləri bir sıra davamlı, bərk məhlullar əmələ gətirdiyinə görə, müxtəlif tərkibi intervallarında onların elektrokatalitik xüsusiyyətlərini öyrənmək mümkündür.
Müxtəlif ferromaqnit materialları arasında kobalt-nikel (CoNi) təkmilləşmiş maqnit və katalitik xüsusiyyətləri, eləcə də ayrıca Co nanoməftilləri ilə müqayisədə daha yaxşı mexaniki xüsusiyyətləri sayəsində əhəmiyyətli bir ərinti hesab olunur. Mükəmməl maqnit xüsusiyyətləri, sərtliyi, aşınmaya və korroziyaya davamlılığı sayəsində Ni-Co ərintiləri tədqiqatçılar üçün böyük maraq doğurur. Bu ərintilərin müstəsna maqnit xüsusiyyətləri onları mikroelektromexaniki sistemlərdə sərt maqnit daşıyıcısı kimi istifadə etməyə imkan verir.
Nikel əsaslı ərintilər
Ni-Co ərintiləri, maqnit xüsusiyyətlərinin, sərtliyinin, aşınmaya və korroziyaya davamlılığının yüksək olması səbəbindən geniş tətbiq olunurlar. Bu ərintilərin müstəsna maqnit xüsusiyyətləri onlardan mikroelektromexaniki sistemlərdə sərt maqnit daşıyıcısı kimi istifadə etməyə imkan verir.
Nikel (II) nitrat
Nikel (II) nitrat — kimyəvi formulu Ni(NO3)2 olan qeyri-üzvi birləşmədir, nikel və nitrat turşusunun duzudur. Kristallhidratlar əmələ qətirir.
Nikel (II) nitrat suda, asetonitrildə və dimetilsulfoksiddə yaxşı həll olan açıq — yaşıl kristallar əmələ gətirir. Ni(NO3)2•nH2O tərkibli kristalhidratlar əmələ gətirir, burada n = 2, 4, 6 və 9-dur. Ən sabit kristalhidrat Ni(NO3)2•6 H2O, [Ni(H2O)6](NO3)2 quruluşuna malikdir – və bu kristalhidratdakı nikel ionu altı su molekulu ilə əhatə olunur və nitrat ionları ilə birbaşa kimyəvi rabitəsi yoxdur.
1. Nikel və ya nikel(II) oksidin durulaşdırılmış azot turşusunda həll edilməsi nəticəsində almaq olar:
3
Ni
+
8
HNO
3
⟶
3
Ni
(
NO
3
)
2
+
2
NO
↑
+
4
H
2
O
,
{\displaystyle {\ce {3Ni + 8HNO3 -> 3Ni(NO3)2 + 2NO ^ + 4H2O,}}}
NiO
+
2
HNO
3
⟶
Ni
(
NO
3
)
2
+
H
2
O
{\displaystyle {\ce {NiO + 2HNO3 -> Ni(NO3)2 + H2O}}}
2. Nikel (II) xloridin isti nitrat turşusunda həll edilməsi nəticəsində:
3
NiCl
2
+
8
HNO
3
→
100
o
C
3
Ni
(
NO
3
)
2
+
3
Cl
2
↑
+
2
NO
↑
+
4
H
2
O
⋅
{\displaystyle {\ce {3NiCl2 + 8HNO3 ->[100^oC] 3Ni(NO3)2 + 3Cl2 ^ + 2NO ^ + 4H2O.}}}
1. Susuz duz qızdırıldıqda parçalanır:
2
Ni
(
NO
3
)
2
→
500
o
C
2
NiO
+
4
NO
2
+
O
2
,
{\displaystyle {\ce {2Ni(NO3)2 ->[500^oC] 2NiO + 4NO2 + O2,}}}
Ni
(
NO
3
)
2
→
150
o
C
,
v
a
c
u
u
m
Ni
(
NO
2
)
2
+
O
2
⋅
{\displaystyle {\ce {Ni(NO3)2 ->[150^oC, vacuum] Ni(NO2)2 + O2.}}}
2. Qələvi metal hidroksidləri ilə reaksiyaya daxil olur və nəticədə zümrüd – yaşılı rənqdə nikel(II) hidroksid alınır:
Ni
(
NO
3
)
2
+
2
NaOH
⟶
Ni
(
OH
)
2
↓
+
2
NaNO
3
⋅
{\displaystyle {\ce {Ni(NO3)2 + 2NaOH -> Ni(OH)2 v + 2NaNO3.}}}
3. Əks halda, reaksiya ammonyakın sulu məhlulları ilə gedir, durulaşdırılmış məhlul ilə əsası nikel nitrat alınır:
Ni
(
NO
3
)
2
+
NH
3
⋅
H
2
O
⟶
Ni
(
NO
3
)
(
OH
)
↓
+
2
NH
4
NO
3
,
{\displaystyle {\ce {Ni(NO3)2 + NH3.H2O -> Ni(NO3)(OH) v + 2NH4NO3,}}}
və qatı amonyak məhlulu ilə:
Ni
(
NO
3
)
2
+
6
(
NH
3
⋅
H
2
O
)
⟶
[
Ni
(
NH
3
)
6
]
(
NO
3
)
2
+
6
H
2
O
⋅
{\displaystyle {\ce {Ni(NO3)2 + 6(NH3.H2O)-> [Ni(NH3)6](NO3)2 + 6H2O.}}}
4. Güclü oksidləşdirici maddələrlə reaksiyaya daxil olduqda, zəif reduksiyaedicidir:
2
Ni
(
NO
3
)
2
+
Cl
2
+
6
NaOH
⟶
2
NiO
(
OH
)
↓
+
2
NaCl
+
4
NaNO
3
+
2
H
2
O
⋅
{\displaystyle {\ce {2Ni(NO3)2 + Cl2 + 6NaOH -> 2NiO(OH) v + 2NaCl + 4NaNO3 + 2H2O.}}}
Bütün nitratlar kimi, oksidləşdirici maddədir və üzvi maddələrlə yanan qarışıqlar əmələ gətirir. Maddənin tozu gözləri və selikli qişanı qıcıqlandırır və allergik reaksiyalara səbəb ola bilər. Daxilə düşsə ÖD 50 siçovullar üçün 1620 mq/kq. Suda yaşayan orqanizmlər üçün zəhərlidir. Kanserogendir.