El sulfuro de níquel es un compuesto inorgánico con la fórmula NiS. Es un sólido negro que se produce al tratar sales de níquel (II) con sulfuro de hidrógeno . Se conocen muchos sulfuros de níquel, incluido el mineral millerita , que también tiene la fórmula NiS. Además de ser minerales útiles, los sulfuros de níquel son el producto de reacciones de desulfuración y, a veces, se utilizan como catalizadores . Se conocen formas no estequiométricas de sulfuro de níquel, por ejemplo, Ni 9 S 8 y Ni 3 S 2 . El níquel también se puede combinar con más de un átomo de azufre por átomo de níquel, como en el mineral Vaesita.(NiS 2 ).
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Nombres | |
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Nombre IUPAC Sulfuro de níquel (II) | |
Otros nombres sulfuro de níquel, monosulfuro de níquel, sulfuro de níquel | |
Identificadores | |
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Modelo 3D ( JSmol ) | |
ChemSpider | |
Tarjeta de información ECHA | 100.037.113 ![]() |
Número CE |
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PubChem CID | |
Número RTECS |
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Tablero CompTox ( EPA ) | |
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Propiedades | |
NiS | |
Masa molar | 90,7584 g mol −1 |
Apariencia | sólido negro |
Olor | Inodoro |
Densidad | 5,87 g / cm 3 |
Punto de fusion | 797 ° C (1,467 ° F; 1,070 K) |
Punto de ebullición | 1.388 ° C (2.530 ° F; 1.661 K) |
insoluble | |
Solubilidad | soluble en ácido nítrico |
+ 190,0 · 10 −6 cm 3 / mol | |
Estructura | |
hexagonal | |
Peligros | |
Principales peligros | Puede causar cáncer por inhalación |
Pictogramas GHS | ![]() |
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |
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Referencias de Infobox | |
Estructura
Como muchos materiales relacionados, el sulfuro de níquel adopta el motivo de arseniuro de níquel . En esta estructura, el níquel es octaédrico y los centros de sulfuro están en sitios prismáticos trigonales. [1]
Níquel | Azufre |
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octaédrico | prismático trigonal |
El sulfuro de níquel tiene dos polimorfos . La fase α tiene una celda unitaria hexagonal, mientras que la fase β tiene una celda romboédrica. La fase α es estable a temperaturas superiores a 379 ° C (714 ° F) y se convierte en fase β a temperaturas más bajas. Esa transición de fase provoca un aumento de volumen en un 2-4%. [2] [3] [4]
Síntesis
La precipitación de sulfuro de níquel negro sólido es un pilar de los esquemas tradicionales de análisis inorgánico cualitativo , que comienza con la separación de metales sobre la base de la solubilidad de sus sulfuros. Tales reacciones están escritas: [5]
- Ni 2+ (ac) + H 2 S (ac) → NiS (s) + 2 H + (ac)
Se han desarrollado muchos otros métodos más controlados, que incluyen reacciones de metátesis en estado sólido (a partir de NiCl 2 y Na 2 S) y reacciones de los elementos a alta temperatura. [6]
Ocurrencia
Natural
La millerita mineral también es un sulfuro de níquel con la fórmula molecular NiS, aunque su estructura difiere del NiS estequiométrico sintético debido a las condiciones en las que se forma. Ocurre naturalmente en sistemas hidrotermales de baja temperatura, en cavidades de rocas carbonatadas y como subproducto de otros minerales de níquel. [7]
En la fabricación de vidrio
El vidrio flotado contiene una pequeña cantidad de sulfuro de níquel, formado a partir del azufre en el agente clarificante Na
2ENTONCES
4y el níquel contenido en contaminantes de aleaciones metálicas. [8]
Las inclusiones de sulfuro de níquel son un problema para las aplicaciones de vidrio templado . Después del proceso de templado, las inclusiones de sulfuro de níquel se encuentran en la fase alfa metaestable. Las inclusiones eventualmente se convierten a la fase beta (estable a baja temperatura), aumentando de volumen y provocando grietas en el vidrio. En medio del vidrio templado, el material está bajo tensión , lo que hace que las grietas se propaguen y provoque la fractura espontánea del vidrio. [9] Esa fractura espontánea ocurre años o décadas después de la fabricación del vidrio. [8]
Referencias
- ^ Wells, AF (1984) Química inorgánica estructural, Oxford: Clarendon Press. ISBN 0-19-855370-6 .
- ^ Bishop, DW; Thomas, PS; Ray, AS (1998). "Espectros Raman de sulfuro de níquel (II)". Boletín de investigación de materiales . 33 (9): 1303. doi : 10.1016 / S0025-5408 (98) 00121-4 .
- ^ "NiS y rotura espontánea" . Vidrio en Web. Noviembre de 2012. Archivado desde el original el 12 de junio de 2013.
- ^ Bonati, Antonio; Pisano, Gabriele; Royer Carfagni, Gianni (12 de octubre de 2018). "Un modelo estadístico para la falla de placas de vidrio debido a inclusiones de sulfuro de níquel". Revista de la Sociedad Americana de Cerámica . doi : 10.1111 / jace.16106 .
- ^ O.Glemser "Sulfuro de níquel" en el Manual de química inorgánica preparativa, 2ª Ed. Editado por G. Brauer, Academic Press, 1963, NY. Vol. 2. p. 1551.
- ^ Se puede encontrar una referencia principal en: Shabnam Virji, Richard B. Kaner, Bruce H. Weiller "Medición eléctrica directa de la conversión de acetatos metálicos en sulfuros metálicos por sulfuro de hidrógeno" Inorg. Chem., 2006, 45 (26), págs. 10467-10471. doi : 10.1021 / ic0607585
- ^ Gamsjager HC, Bugajski J., Gajda T., Lemire RJ, Preis W. (2005) Termodinámica química del níquel, Amsterdam, Elsevier BV
- ^ a b Karlsson, Stefan (30 de abril de 2017). "Fractura espontánea en vidrio termoendurecido: una revisión y una perspectiva" . Cerámica - Silicato : 188-201. doi : 10.13168 / cs.2017.0016 . Consultado el 16 de agosto de 2019 .
- ^ Barry, John (12 de enero de 2006). "El talón de Aquiles de un material maravilloso: vidrio templado" . Vidrio en Web . Consultado el 16 de agosto de 2019 .