염화 니켈 (NICL)은 다양한 산업에서 널리 사용되는 상당한 무기 화합물입니다. 신뢰할 수있는 니켈 클로라이드 공급 업체로서, 나는 종종 화학 반응, 특히 염기와의 반응에 대한 문의를 겪습니다. 이 블로그에서는 염화 니켈이 염기와 어떻게 반응하는지에 대한 세부 사항을 조사하여 기본 화학 원리, 반응 제품 및 실제 응용을 탐구합니다.
염화 니켈의 화학적 특성
염화 니켈은 무수 NICL₂ 및 NICL₂ · 6H₂O와 같은 수화물을 포함하여 상이한 형태로 존재한다. 무수 염화 니켈은 노란색 고체이며, 6 각형은 녹색 결정질 물질입니다. 수성 용액에서, 니켈 클로라이드는 니켈 이온 (NiNrride) 및 클로라이드 이온 (Cl⁻)으로 분리됩니다.
[nicl_ {2} (aq) \ rightrow ni^{2 +} (aq) + 2Cl^{-} (aq)]
이 니켈 이온은 염기와의 반응의 중심입니다.
염기를 사용한 일반적인 반응 메커니즘
염기는 양성자 (H⁺)를 받아들이거나 전자 쌍을 기증 할 수있는 물질입니다. 염화 니켈이 염기와 반응 할 때, 염기로부터의 수산화 이온 (OH⁻)은 염화물 용액에서 니켈 이온과 반응한다. 염화 니켈과 수산화 나트륨 (NAOH)과 같은 강한 염기 사이의 일반적인 반응 방정식은 다음과 같습니다.
[NICL_ {2} (aq) + 2Naoh (aq) \ RightArrow ni (OH) _ {2} (s) + 2NaCl (aq)]
이 반응에서, 니켈 수산화물 (Ni (OH) ₂)는 녹색 고체로서 침전되고, 염화나트륨은 용해 된 이온으로서 용액에 남아있다.
반응 단계를 분류합시다.
- 반응물의 해리: 염화 니켈과 수산화 나트륨은 모두 물에 분리됩니다. 수산화 나트륨 분리는 나트륨 이온 (NAA) 및 수산화 이온 (OHAT)으로 완전히 분리합니다.
[nooh (a) \ rightarrow na^{+} (aq)+oh^{-} (aq)] - 침전물의 형성: 수산화물 이온은 니켈 이온과 반응하여 불용성 니켈을 형성한다. 수산화 니켈의 용해도 생성물 상수 ((k_ {sp})는 상대적으로 작습니다 ((k_ {sp} = 5.48 \ times10^{-16}) 25 ° C). 이는 소량의 수산화물 이온조차도 Nickel Hydroxide의 침전물을 유발할 수 있음을 의미합니다.
다른 염기와의 반응
암모니아와의 반응
암모니아 (NH n)는 약한 기초입니다. 암모니아가 염화 니켈 용액에 첨가되면 먼저 물과 반응하여 암모늄 이온 (NH₄⁺) 및 수산화 이온을 형성합니다.
[nh_ {3} (aq)+h_ {2} o (l) \ Rightlettharpoons nh_ {4}^{+} (aq)+OH^{-} (aq)]
수산화물 이온은 니켈 이온과 반응하여 수산화 니켈을 형성합니다.
[ni^{2 +} (aq) + 2H^{-} (aq) \ RightArrow Ni (OH){2} (s)]
그러나 과도한 암모니아가 첨가되면 복잡한 형성 반응이 발생합니다. 암모니아 분자는 니켈 이온과 조정하여 테트라 아민 니켈 (II) 복합체를 형성합니다.
[NI (OH){2} (s)+4NH_ {3} (aq) \ RightArrow [ni (nh_ {3}) _ {4}]^{2+} (aq)+2oh^{-} (aq)]
[NI (NH태) ₄] ² ⁺ 복합체는 짙은 파란색 바이올렛 색상으로 녹색 니켈 수산화 침전물과는 상당히 다릅니다.
수산화 칼슘과의 반응
수산화 칼슘 (Ca (OH) ₂)는 강력한 기초입니다. 염화 니켈이 수산화 칼슘과 반응 할 때, 반응은 수산화 나트륨과의 반응과 유사하다.
[NICL_ {2} (S)+CA (OH)+CA (OH){2} (aq) \ Rightarrow Ni (OH){2} (S)+CACL_ {2} (aq)]
염화 칼슘은 용액에 남아 있고 니켈 수산화 침전물이 나옵니다.
반응에 영향을 미치는 요인
반응물의 농도
염화 니켈 및 염기의 농도는 반응에 중대한 영향을 미칩니다. 더 높은 농도의 반응물은 일반적으로 더 빠른 반응 속도를 초래한다. 예를 들어, 염기의 농도가 증가하는 경우, 더 많은 수산화물 이온이 니켈 이온과 반응하여 수산화 니켈의 더 빠른 침전을 초래합니다.
온도
온도는 또한 반응에 영향을 줄 수 있습니다. 일반적으로, 온도의 증가는 Arrhenius 방정식에 따른 반응 속도를 증가시킨다. 그러나, 수산화 니켈의 침전을 위해, 매우 높은 온도는 니켈 수산화물 침전물의 분해를 유발할 수있다.
실제 응용 프로그램
폐수 처리에서
염화 니켈의 기초와의 반응은 폐수 처리에 사용됩니다. 니켈은 중금속이며 폐수의 존재는 환경에 해로울 수 있습니다. 염화 니켈을 함유하는 폐수에베이스를 첨가함으로써, 수산화 니켈을 침전시켜 물에서 효과적으로 니켈을 제거 할 수있다. 침전 후, 고체 니켈 수산화물은 여과 또는 퇴적에 의해 물로부터 분리 될 수있다.
니켈 - 기반 촉매 생산에서
염화 니켈의 반응으로부터 얻어진 니켈 수산화 니드 록 사이드는 니켈 - 기반 촉매를 생성하기 위해 추가로 가공 될 수있다. 이 촉매는 석유 및 화학 산업의 수소화 반응과 같은 다양한 화학 반응에 사용됩니다.
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참조
- Atkins, P., & de Paula, J. (2014). 물리 화학. 옥스포드 대학 출판부.
- Housecroft, CE, & Sharpe, AG (2012). 무기 화학. 피어슨 교육.
- Dean, JA (1999). Lange의 화학 핸드북. 맥그로 - 힐.