Оксид никеля II

Оксид никеля II — неорганическое бинарное соединение двухвалентного никеля с кислородом. Химическая формула NiO. Встречается в природе в виде редкого минерала бунзенита.

Физические свойства

Оксид никеля II — кристаллическое вещество, в зависимости от способа получения и термической обработки имеет цвет от светло- до тёмно-зелёного или чёрного. Имеет две кристаллические модификации:

• α-NiO до Т<252 °C, антиферромагнетик, тригональная сингония, параметры элементарной ячейки a = 0,29549 нм, c = 0,7228 нм, d = 6,67 г/см³;
• β-NiO при Т>252 °C, кубическая сингония, пространственная группа F m3m, a = 0,41768 нм, Z = 4, структура типа NaCl, d = 7,45 г/см³.

Получение

В природе оксид никеля встречается в виде минерала бунзенита — октаэдрические кристаллы, цвет от тёмно-зелёного до буровато-чёрного в зависимости от примесей. Химический состав нестехиометрический NiO_x, где x = ~1 с примесями Bi, Co, As. Очень редок, встречается в Иогангеоргенштадте, в Саксонии.

Оксид никеля можно синтезировать непосредственно из элементов окислением Ni при нагревании на воздухе или в кислороде:

 2 Ni + O₂  →^500−1000oC   2 NiO

Оксид никеля II может быть получен термическим разложением гидроксида никеля II или некоторых солей двухвалентного никеля (карбоната, нитрата и др.):

 Ni(OH)₂  →^230−250oC  NiO + H₂O 

 NiCO₃   →^>300oC   NiO + CO₂

Химические свойства

Термически оксид никеля очень устойчив. Только при температурах выше 1230 °C становится заметна его обратимая диссоциация:

 2 NiO  ⇄  2 Ni + O₂

Проявляет амфотерные свойства (основные преобладают), в воде практически не растворим:

 NiO + 7 H₂O  ⇄  [Ni(H₂O)₆]²⁺ + 2 OH⁻     p ПР = 15,77

Реагирует с кислотами:

 NiO + 2 HCl  →  NiCl₂ + H₂O

При спекании взаимодействует с щелочами и оксидами типичных металлов:

 NiO + 2 NaOH  →^400∘C  Na₂NiO₂ + H₂O

 NiO + BaO  →^1200∘C  BaNiO₂

С концентрированным раствором аммиака образует амминокомплексы:

 NiO + 6 (NH₃ ⋅ H₂O)  →^T  [Ni(NH₃)₆](OH)₂ + 5 H₂O

Восстанавливается водородом или другими восстановителями (С, Mg, Al) до металла:

 NiO + H₂  →^{200−400∘C}   Ni + H₂O 

При сплавлении с кислотными оксидами образует соли:

 2 NiO + SiO₂  →^1200∘C  Ni₂SiO₄

Применение

Основное применение оксида никеля — промежуточный продукт при получении солей никеля II, никельсодержащих катализаторов и ферритов. Используется NiO как зелёный пигмент для стекла, глазурей и керамики. Объём производства оксида никеля около 4000 тонн/год.

Безопасность

Как и все соединения никеля, его оксид тоже ядовитый и канцерогенный. ПДК в воздухе для рабочей зоны 0,005 мг/м³ (в пересчёте на Ni).