Nikl

Nikl patří mezi přechodné kovy, je součástí mnoha důležitých slitin. Využívá se také jako povrchová (antikorozní) úprava kovových předmětů. V přírodě se vyskytuje pět stabilních izotopů. Pro NMR je využitelný 61Ni.

Vlastnosti niklu
Atomové číslo28Počet stabilních izotopů5
Atomová hmotnost58,6934Elektronová konfigurace[Ar] 3d8 4s2
Teplota tání [°C]1455Teplota varu [°C]3003
Elektronegativita1,91Hustota [g.cm-3]8,908

Jako prvek byl nikl objeven a popsán až v 18. století, ale jeho slitiny byly používány už ve staré Číně.

Čistý nikl se vyrábí elektrolyticky, oxid se nejprve redukuje uhlíkem, surový nikl potom slouží jako anoda, katodou je čistý nikl a elektrolytem vodný roztok síranu nebo chloridu nikelnatého. Během elektrolýzy se rozpouští nikl za anody a vylučuje se na katodě, získaný kov má čistotu vyšší než 99,9 %.

Druhou metodu výroby čistého niklu vyvinul L. Mond v roce 1889. Oxid se redukuje vodním plynem (směs H2O a CO), čímž dojde ke vzniku těkavého Ni(CO)4 (tetrakarbonyl niklu), ten se rozloží za vyšší teploty na nikl a oxid uhelnatý. Čistota takto připraveného niklu je 99,95 %.

Tetrakarbonyl niklu

Reaktivita niklu je podobná jako reaktivita kobaltu. Rozpouští se ve zředěných minerálních kyselinách, v koncentrované kyselině dusičné se pasivuje. Ve vodných roztocích hydroxidů je kovový nikl stabilní. Oxidace vzduchem probíhá až za vyšší teploty.

Nikl vytváří sloučeniny v oxidačních číslech I, II, III a IV. Nejběžnější jsou sloučeniny nikelnaté. Komplexy NiI jsou vzácné, tento oxidační stav je důležitý pro funkci enzymů, např. [NiFe]-hydrogenasy. Sloučeniny NiIII jsou velmi dobrá oxidační činidla, prvními připravenými sloučeninami s tímto iontem byly trihalofosfiny [Ni(PPh3)X3]. Sloučeniny NiIV jsou vzácné a jejich příprava vyžaduje použití velmi silných oxidačních činidel, příkladem takové sloučeniny je směsný oxid BaNiO3.

NMR

 61Ni
Spin3/2
Zastoupení v přírodě [%]1,1399
Citlivost vzhledem k 1H0,00359
Rezonanční frekvence v poli 1 T3,8114

Měření 61Ni NMR spekter není úplně triviální, protože jádro má nízké zastoupení i citlivost. Je také kvadrupolární, takže v případě nesymetrického uspořádání okolo Ni centra jsou signály velice široké. Hodnoty chemických posunů závisejí silně na rozpouštědle. Standardem je Ni(CO)4, který je ovšem toxický, proto se častěji využívá Ni(PMe3)4, jehož posun v THF-d8 je 40 ppm, v toluenu-d8 se signál posune na 15,2 ppm, v benzenu-d6 je posun 35 ppm. Velikost jednovazebné interakce je 1J(P-Ni) = 287 Hz.

Hodnoty chemického posunu a interakční konstanty7

Sloučeninaδ [ppm]J(61Ni,31P) [Hz]
Ni(PMe3)440285
Ni[P(OMe)3]4-742398
Ni(PF3)4-929482
Ni(PCl3)4267450
Ni(C2H4)2(PMe3)-866 
Ni(PPh3)4515 
Ni(P(OPh)3)4-587 nebo -576400

Literatura

  1. Komplex [Ni(dppp)(η2-C60)]
  2. Nikl na české wikipedii
  3. Nikl na anglické wikipedii
  4. Ni NMR
  5. Substituent effects on 61Ni NMR chemical shifts
  6. Nuclear magnetic resonance and nuclear quadrupole resonance studies of 61Ni in heavy fermion compounds Ce7Ni3
  7. Structural and Crystallographic Information from 61Ni Solid-State NMR Spectroscopy: Diamagnetic Nickel Compounds

Navigace

H He
Li Be B C N O F Ne
Na Mg Al Si P S Cl Ar
K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
Cs Ba La Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
Fr Ra Ac Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Nh Fl Mc Lv Ts Og
Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr

One Reply to “Nikl”

Leave a Reply

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.