Bài 36. Sơ lược về niken, kẽm, chì, thiếc

TÌM HIỂU VỀ
NIKEN
B?O L?C
NHÓM II
Phân Lớp : 12A5
CẤU HÌNH ELECTRON: 1s Dung,2s Thương,2p Tân, 3s Dũng,3p Quang,4s Vĩnh,3d Nhân.
Chu Kì: THPT
Một số hình ảnh về
ứng dụng của Niken
trong đời sống.
Mạ tiền xu
Ứng dụng trong trang trí, nội thất
Làm Pin
Chế tạo các chi tiết trong kĩ thuật
NIKEN
Thế kỉ II trước CN người Trung Quốc đã đúc ra hợp kim gồm Cu,Ni,Zn.
Năm 1751 nhà hóa học Thụy Điển Cronstedt tách được Niken ra khỏi quặng
Cronstedt
Niken có nhiều ứng dụng như thế, vậy Niken là gì và cấu tạo của nó như thế nào?
Niken là nguyên tố kim loại chuyển tiếp thuộc nhóm VIIIB chu kì 4.
Có số hiệu nguyên tử là 28
Số oxi hóa phổ biến là +2, ngoài ra cón có số oxi hóa là +3
Cấu hình electron: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d8
[Ni] 3d8 4s2
Các Tính Chất Của NIKEN
Tính chất nguyên tử Khối lượng nguyên tử 58,6934 đ.v. Bán kính nguyên tử (calc.) 135 (149) pm Bán kính cộng hoá trị 121 pm Bán kính van der Waals 163 pm Cấu hình electron [Ar]3d8 4s2 e- trên mức năng lượng 2, 8, 16, 2 Trạng thái ôxi hóa (Ôxít) +2, +3 (lưỡng tính) Cấu trúc tinh thể lập phương tâm diện
Các Tính Chất Của NIKEN
Tính Chất Vật Lí
Niken là kim loại có màu trắng bạc, có D=8,91 g/cm3, nóng chảy ở 14550c, bề mặt bóng láng.
Niken nằm trong nhóm sắt từ, cứng, dễ dát mỏng và dễ uốn, dễ kéo sợi.
Trong tự nhiên, niken xuất hiện ở dạng hợp chất với lưu huỳnh trong khoáng chất millerit, với asen trong khoáng chất niccolit, và với asen cùng lưu huỳnh trong quặng niken.
Ở điều kiện bình thường, nó ổn định trong không khí và trơ với ôxi nên thường được dùng làm tiền xu nhỏ, bảng kim loại, đồng thau, v.v.., cho các thiết bị hóa học, và trong một số hợp kim, như bạc Đức (German silver). Niken có từ tính, và nó thường được dùng chung với cô ban, cả hai đều tìm thấy trong sắt từ sao băng. Nó là thành phần chủ yếu có giá trị cho hợp kim nó tạo nên.
Các Tính Chất Của NIKEN
Tính Chất Hóa Học
Niken có tính khử yếu hơn sắt (E0Ni2+/Ni= -0,26V )
Tác dụng với oxi ở 5000c:
2Ni + O2 → 2NiO
Tác dụng vơi� CO2 + t0:
Ni + Cl2 → NiCl2
NiO + CO2 → NiCO3
T?o Niken Cloride:
NiCl2 + 2NaNO3 → 2 NaCl + Ni(NO3)2
NiSO4 + NaCl → NiCl + NaSO4
NiCl2 + 2BaSO4 → 2NiSO4 + 2BaCl
Tạo Ni(NO3)2
Tạo NiSO4
Một Số Hợp Chất Khác Của NIKEN
Quặng của NIKEN
Ni-Mg
Niken Đen
Niken Hydroxit
Niken Axetat
NiF2.4H2O
Niken trong tự nhiên
Magie silicat
(Ni,Mg)3Si2O5(OH)4
Nicolite (NiAs )
Khai thác quặng, tinh chế Niken
Hợp kim
(Mn, Ni, Cu, Co)
Quặng Ni[(NH3)6]Cl2.
Các quặng chứa ôxít, quặng giàu sulfua hay hiđrôxit được tách bằng phương pháp nhiệt luyện hoặc thủy luyện.
Tách niken từ quặng của nó thuận lợi trong việc nung và giảm việc xử lý đạt hiệu suất cao với độ tinh khiết trên 95%. Quá trình tinh chế cuối cùng đạt độ tinh khiết 99,99% diễn ra bởi sự phản ứng của niken và cacbon mônôxít để tạo thành niken cacbonyl. Khí này được đưa vào một bình lớn với nhiệt độ cao hơn. Niken cacbonyl sẽ tách ra và đựng trong các quả cầu niken. Việc tổng hợp cacbon mônôxít được tái tạo qua qui trình này.
Nhà sản xuất niken lớn nhất là nước Nga tách 267.000 tấn niken mỗi năm. Úc và Canada đứng thứ hai và ba, tạo 207 và 189,3 ngàn tấn mỗi năm.
Tách và tinh chế
Khai Thác quặng Niken
Một lượng lớn mỏ niken chứa một trong hai quặng. Đầu tiên là quặng laterit, thành phần chính của quặng có chứa niken là limonit (Fe,Ni)O(OH) và garnierit (niken silicat ngậm nước (Ni,Mg)3Si2O5(OH). Quặng thứ hai là sulfua magma, thành phần chính là pentlandit (Ni,Fe)9S8.
Vùng Sudbury ở Ontario, Canada sản xuất khoảng 30% sản lượng niken trên thế giới. Mỏ tại Sudbury nằm gần vùng với chứng cứ về vụ va chạm thiên thạch lớn đã rất lâu trong lịch sử địa lý của Trái Đất. Nhiều mỏ khác được tìm thấy ở những nơi khác tại Canada, cũng như tại Nga, Nouvelle-Calédonie, Úc, Cuba và Indonesia. Những sự phát triển gần đây đã khai thác các mỏ ở tây Thổ Nhĩ Kỳ, đặc biệt thuận lợi cho các xưởng đúc, nhà sản xuất thép, xưởng ở châu Âu.
Dựa trên các bằng chứng địa lý, hầu hết niken trên trái đất được cho là tập trung ở lõi Trái Đất.
Một số ứng dụng
Khoảng 65% niken được tiêu thụ ở phương Tây được dùng làm thép không rỉ. 12% được dùng làm "siêu hợp kim". 23% còn lại được dùng trong luyện thép, pin sạc, chất xúc tác và các hóa chất khác, đúc tiền, sản phẩm đúc, và bảng kim loại. Khách hàng lớn nhất của niken là Nhật Bản, tiêu thụ 169.600 tấn mỗi năm (2005)
Các ứng dụng của niken bao gồm:
Thép không rỉ và các hợp kim chống ăn mòn.
Hợp kim Alnico dùng làm nam châm.
Hợp kim NiFe - Permalloy dùng làm vật liệu từ mềm.
Kim loại Monel là hợp kim đồng-niken chống ăn mòn tốt, được dùng làm chân vịt cho thuyền và máy bơm trong công nghiệp hóa chất.
Pin sạc, như pin niken kim loại hiđrua (NiMH) và pin niken-cadmi (NiCd).
Dùng làm điện cực.
Quá Trình Mạ Niken
Khối Niken (75% Cu/25% Ni) 5g
Dung dịch Niken 0.59 cm3
Tương ứng với 1 khối Zn-Ni 4.15 g
Nguyên tử Zn 3.83.1022
Cho dòng điện chạy qua
Có khoảng 3000 hợp kim của Ni
Đố vui trúng thưởng !!!
Theo các bạn, Niken có gây ảnh hưởng nghiêm trọng gì đến sức khỏe của con người hay không???
A: Chả ảnh hưởng gì vì nó cũng bình thường như các kim loại khác.
B: Có lẽ nó cứng nên gây đứt tay, chảy máu.
C: Gây dị ứng, sưng tấy các vùng da tiếp xúc với nó.
D: Cả B và C đều đúng.
Theo các bạn, Niken có gây ảnh hưởng nghiêm trọng gì đến sức khỏe của con người hay không???
Mặc dù Niken chỉ là một kim loại nhưng nếu nó tiếp xúc với vùng da nhiều sẽ gây ra dị ứng nghiêm trọng.
Chính vì vậy, chúng ta không nên sử dụng các đồ vật có mạ Niken như nhẫn, dây chuyền ,đồng hồ .để tránh những tổn thương không mong muốn.
Tác Hại Của Niken
Bài tìm hiểu của nhóm II về Niken xin được kết thúc.Cảm ơn các bạn đã chú ý theo dõi.