le hydroxyde de nickel (II) Il s'agit d'un solide inorganique cristallin vert où le nickel métallique a un indice d'oxydation de 2+. Sa formule chimique est Ni (OH)deux. Il peut être obtenu en ajoutant des solutions alcalines d'hydroxyde de potassium (KOH), d'hydroxyde de sodium (NaOH) ou d'hydroxyde d'ammonium (NH4OH), goutte à goutte à des solutions aqueuses de sels de nickel (II), comme le chlorure de nickel (II) (NiCldeux) ou du nitrate de nickel (II) (Ni (NO3)deux).
Dans de telles circonstances, il précipite sous la forme d'un gel vert volumineux qui cristallise après une longue période de repos. Ses cristaux ont la structure de la brucite ou de l'hydroxyde de magnésium Mg (OH)deux.
Dans la nature, Ni (OH)deux se trouve dans la théophrastite minérale (de l'anglais théophrastite), qui a été signalé pour la première fois en 1981 lorsqu'il a été trouvé dans le nord de la Grèce.
Ni (OH)deux cristallise en deux phases polymorphes, la phase α et β, qui dépend de la façon dont elle a cristallisé.
Il est soluble dans les acides et la nuance de sa couleur verdâtre dépend du sel de nickel de départ.
Il a longtemps été utilisé comme cathode dans les piles alcalines rechargeables. Il a une application en électrocatalyse, ce qui en fait un matériau très utile dans les piles à combustible et l'électrosynthèse, parmi plusieurs applications.
Il présente des risques pour la santé lorsqu'il est inhalé, ingéré ou s'il entre en contact avec la peau ou les yeux. Il est également considéré comme un agent cancérigène.
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L'hydroxyde de nickel (II) peut cristalliser de deux manières différentes: α-Ni (OH)deux et β-Ni (OH)deux.
Cristal de Ni (OH)deux a la structure hexagonale de la brucite (Mg (OH)deux). La forme idéale est les couches de NiOdeux dans un arrangement hexagonal plan de cations Ni en coordination octaédrique avec l'oxygène.
La forme α-Ni (OH)deux il se caractérise par une structure désordonnée plutôt amorphe, avec un espace interlaminaire variable, mais qui est plus grand que dans la phase β. Cela s'explique parce qu'il présente dans sa structure plusieurs espèces intercalées entre les couches, comme HdeuxO, OH-, SW4deux- et Cie3deux-, en fonction de l'anion sel de nickel de départ.
Β-Ni (OH)deux Il a également une structure en couches, mais beaucoup plus simple, ordonnée et compacte. L'espace interlaminaire est de 4,60 A. Les groupes OH sont «libres», c'est-à-dire qu'ils ne forment pas de liaisons hydrogène..
Dans le Ni (OH)deux Le nickel est à l'état d'oxydation 2+, ce qui signifie que sa couche la plus externe manque de 2 électrons. La configuration électronique de Nideux+ est: [Ar] 3ré8, où [Ar] est la configuration électronique de l'argon de gaz rare.
Dans le Ni (OH)deux, électrons-ré des atomes de Ni sont situés au centre d'un petit octaèdre déformé de O. Chaque atome d'O prend un électron d'un H et 1/3 des atomes de Ni, ce qui fait que chaque atome de Ni perd 2 électrons-ré.
Une façon simple de le représenter est la suivante:
H-O- Nideux+ -OH
- Hydroxyde de nickel (II)
- Dihydroxyde de nickel
- Oxyde de nickel (II) monohydraté
Solide cristallin bleu-vert ou vert jaunâtre.
92,708 g / mol.
230 ºC (fond avec décomposition).
4,1 g / cm3 à 20 ºC.
Pratiquement insoluble dans l'eau (0,00015 g / 100 g de HdeuxOU ALORS). Il est facilement soluble dans les acides. Il est également très soluble dans les solutions d'ammoniaque (NH3), car avec cette forme des complexes de couleur bleu-violet.
Ce n'est pas un composé amphotère. Cela signifie qu'il ne peut pas agir à la fois comme acide et comme base..
Quand le Ni (OH)deux est obtenu à partir de solutions de chlorure de nickel (NiCldeux) présente une couleur vert bleuâtre, tandis que s'il précipite à partir de solutions de nitrate de nickel (Ni (NO3)deux) a une couleur vert-jaune.
La phase alpha (α-Ni (OH)deux) a des propriétés électrochimiques supérieures à la phase bêta. En effet, en alpha, il y a un plus grand nombre d'électrons disponibles pour chaque atome de nickel..
La forme bêta (β-Ni (OH)deux) a présenté des caractéristiques de type semi-conducteur-p.
Utilisation la plus ancienne de Ni (OH)deux c'est dans les piles. En 1904, Thomas Edison l'a utilisé avec son oxyde NiO (OH) comme matériau pour la cathode des piles alcalines..
La capacité électrochimique des cathodes Ni (OH)deux il est directement lié à la morphologie et à la taille de ses particules. Nanoparticules de Ni (OH)deux En raison de leur petite taille, ils ont un comportement électrochimique supérieur et un coefficient de diffusion de protons plus élevé que les particules plus grosses..
Il a été largement utilisé comme matériau de cathode dans de nombreuses piles alcalines rechargeables telles que le nickel-cadmium, le nickel-hydrogène, le nickel-fer, entre autres. Il a également été utilisé dans les supercondensateurs haute performance.
La réaction dans ces dispositifs implique l'oxydation de Ni (OH)deux pendant la phase de charge et la réduction de NiO (OH) pendant la phase de décharge dans l'électrolyte alcalin:
Ni (OH)deux + Oh- - et- ⇔ NiO (OH) + HdeuxOU ALORS
Cette équation est réversible et s'appelle la transition redox..
Α-Ni (OH)deux Il a été utilisé pour le développement de capteurs électrochimiques pour la détermination de la vitamine D3, ou le cholécalciférol, une forme de vitamine D qui peut être obtenue en exposant la peau au soleil ou à travers certains aliments (jaune d'oeuf, lait de vache, saumon frais et huile de foie de morue).
L'utilisation de capteurs hybrides contenant α-Ni (OH)deux, avec l'oxyde de graphène et la silice, permet la quantification de la vitamine D3 directement dans les matrices biologiques.
De plus, la structure lamellaire désordonnée de α-Ni (OH)deux facilite l'entrée et la sortie des ions dans les espaces structurels vides, ce qui favorise la réversibilité électrochimique du capteur.
La transition redox entre Ni (OH)deux et NiO (OH) a également été utilisé dans l'oxydation catalytique de nombreux petits composés organiques dans un électrolyte alcalin. Le mécanisme de cette oxydation électrocatalytique est le suivant:
Ni (OH)deux + Oh- - et- ⇔ NiO (OH) + HdeuxOU ALORS
NiO (OH) + composé organique → Ni (OH) 2 + produit
Le composé organique peut être, par exemple, le glucose et le produit glucolactone.
L'électrocatalyse des réactions d'oxydation de petites molécules a des applications dans les piles à combustible, l'électroanalyse, l'électrosynthèse et l'électrodégradation.
Ses propriétés électrocatalytiques ont attiré l'attention pour des utilisations en photocatalyse, dispositifs électrochromiques, adsorbants et précurseurs de nanostructures..
De plus, il a une utilisation potentielle comme pigment en raison de sa réflectance élevée..
S'il est chauffé jusqu'à la décomposition, il émet des gaz toxiques. Exposition au Ni (OH)deux présente un certain nombre de risques. En cas d'inhalation, il irrite la membrane muqueuse des voies respiratoires supérieures, peut provoquer de l'asthme et peut provoquer une fibrose pulmonaire..
S'il entre en contact avec les yeux, il irrite la membrane conjonctive. Dans la peau provoque une sensibilisation, des brûlures ou des démangeaisons et un érythème, provoquant une dermatite sévère et des allergies cutanées.
Elle peut également affecter les reins, le tractus gastro-intestinal, le système neurologique et peut provoquer des lésions cardiovasculaires. Peut nuire au fœtus des femmes enceintes.
Ni (OH)deux il est cancérigène. Il a été associé au risque de développer un cancer du nez et du poumon. Des décès de travailleurs dus au cancer ont été signalés dans des usines de batteries au nickel-cadmium.
Il a été classé comme très toxique pour la vie aquatique, avec des effets néfastes à long terme..
En ce qui concerne les plantes, il y a une certaine contradiction, car si le nickel est toxique pour la vie végétale, c'est aussi un micronutriment essentiel à son développement. Nécessaire en très petites quantités pour une croissance optimale des plantes.
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