Il solfuro di nichel (NiS) è un composto di nichel e zolfo. Viene utilizzato in vari settori, tra cui quello della ceramica e del vetro, grazie alle sue proprietà e applicazioni uniche.
| Nome IUPAC | Solfuro di nichel |
| Formula molecolare | NiS |
| numero CAS | 16812-54-7 |
| Sinonimi | Solfuro di nichel (II), monosolfuro di nichel, solfuro di nichel |
| InChI | InChI=1S/Ni.S/q+2;-2 |
Proprietà del solfuro di nichel
Formula di solfuro di nichel
La formula chimica del monosolfuro di nichel è NiS. È costituito da un atomo di nichel (Ni) e un atomo di zolfo (S), indicando un rapporto uno a uno tra i due elementi.
Massa molare del solfuro di nichel
La massa molare del monosolfuro di nichel (NiS) è di circa 90,76 grammi per mole (g/mol). Questo valore si calcola sommando le masse atomiche di un atomo di nichel e di un atomo di zolfo.
Punto di ebollizione del solfuro di nichel
Il solfuro di nichel non ha un punto di ebollizione ben definito, poiché tende a decomporsi prima di raggiungere il punto di ebollizione a causa delle sue proprietà chimiche. Tuttavia, questa decomposizione può avvenire a temperature elevate.
Punto di fusione del solfuro di nichel
Il punto di fusione del monosolfuro di nichel è di circa 797 gradi Celsius (1.467 gradi Fahrenheit). Questa temperatura rappresenta il punto in cui il monosolfuro di nichel solido passa allo stato liquido.
Densità del solfuro di nichel g/mL
La densità del monosolfuro di nichel è di circa 5,9 grammi per centimetro cubo (g/cm³). Questo valore di densità indica la massa del monosolfuro di nichel per unità di volume ed è relativamente elevato a causa della disposizione compatta dei suoi atomi.
Peso molecolare del solfuro di nichel
Il peso molecolare del monosolfuro di nichel (NiS) è di circa 90,76 g/mol. Questo valore viene determinato sommando i pesi atomici di nichel e zolfo presenti nel composto.
Struttura del solfuro di nichel
Il monosolfuro di nichel può adottare varie strutture cristalline, comprese disposizioni esagonali e cubiche. Queste strutture influenzano le sue proprietà fisiche e chimiche, rendendolo utile in diverse applicazioni come semiconduttori e catalizzatori.
Solubilità del solfuro di nichel
Il monosolfuro di nichel ha una solubilità limitata in acqua e in molti altri solventi. La sua solubilità dipende da fattori quali la temperatura, il pH e la presenza di altri ioni. Generalmente è considerato insolubile in soluzioni acquose. Tuttavia, può reagire con gli acidi per formare sali di nichel solubili.
| Aspetto | Nero solido |
| Peso specifico | 5,9 g/cm³ |
| Colore | Nero |
| Odore | Inodore |
| Massa molare | 90,76 g/mole |
| Densità | 5,9 g/cm³ |
| Punto di fusione | 797°C (1467°F) |
| Punto di ebollizione | Si decompone alle alte temperature |
| Punto flash | Non applicabile |
| solubilità in acqua | Solubilità limitata |
| Solubilità | Insolubile in acqua, reagisce con gli acidi per formare sali di nichel solubili |
| Pressione del vapore | Non applicabile |
| Densità del vapore | Non applicabile |
| pKa | Non applicabile |
| pH | Neutro |
Sicurezza e pericoli del solfuro di nichel
Il monosolfuro di nichel presenta potenziali rischi per la sicurezza. L’inalazione o l’ingestione della sua polvere può causare irritazione respiratoria e disturbi digestivi. Il contatto con la pelle può causare irritazioni o dermatiti, soprattutto nei soggetti sensibili. L’esposizione prolungata a livelli elevati può portare a problemi respiratori più gravi. La combustione o la decomposizione rilascia fumi tossici che richiedono un’adeguata ventilazione e dispositivi di protezione. La manipolazione sicura prevede l’uso di guanti, occhiali di sicurezza e camice da laboratorio. Evitare il contatto con gli occhi, la pelle e gli indumenti. In caso di esposizione, sciacquare le aree interessate con acqua e consultare un medico se i sintomi persistono. Seguire sempre le istruzioni di sicurezza e lavorare in aree ben ventilate.
| Simboli di pericolo | Irritante, pericolo per la salute |
| Descrizione della sicurezza | Maneggiare con cura. Utilizzare dispositivi di protezione adeguati. Evitare il contatto con la pelle, gli occhi e l’inalazione di polveri. Lavorare in aree ben ventilate. |
| Numeri di identificazione delle Nazioni Unite | Non applicabile |
| Codice SA | Non applicabile |
| Classe di pericolo | Rischio ambientale (N) |
| Gruppo di imballaggio | Non applicabile |
| Tossicità | Può causare irritazione; l’esposizione prolungata a livelli elevati può portare a problemi respiratori più gravi. |
Metodi di sintesi del solfuro di nichel
Il monosolfuro di nichel può essere sintetizzato con vari metodi. Un approccio comune prevede la reazione tra un sale di Ni solubile, come NiCl2 o Ni(NO3)2 , e una fonte di solfuro solubile, come solfuro di sodio o gas di idrogeno solforato. Questo metodo di precipitazione produce monosolfuro di nichel solido come prodotto.
Un altro metodo è la decomposizione termica dei composti del nichel in presenza di fonti di zolfo. Ad esempio, il riscaldamento di sali di nichel come il carbonato di nichel o l’idrossido di nichel con zolfo ad alte temperature può produrre monosolfuro di nichel.
La deposizione chimica da fase vapore (CVD) viene utilizzata per la deposizione di film sottili di monosolfuro di nichel. In questo metodo, i precursori gassosi di nichel e zolfo vengono introdotti in un ambiente controllato, dove reagiscono per formare un sottile strato di monosolfuro di nichel su un substrato.
La sintesi idrotermale prevede la reazione di soluzioni acquose di sali di nichel e composti di zolfo ad alta temperatura e pressione. Questo metodo consente la formazione controllata di nanoparticelle di monosolfuro di nichel.
Nel complesso, questi metodi offrono diversi modi per sintetizzare il monosolfuro di nichel, soddisfacendo diverse applicazioni e requisiti in settori quali l’elettronica, la catalisi e la scienza dei materiali.
Usi del solfuro di nichel
Il monosolfuro di nichel trova applicazioni versatili in tutti i settori grazie alle sue proprietà uniche. Alcuni usi chiave includono:
- Catalizzatori: funge da catalizzatore in varie reazioni chimiche, compresi i processi di idrogenazione e desolforazione nell’industria petrolifera.
- Semiconduttori: i produttori utilizzano il monosolfuro di nichel per creare semiconduttori, in particolare nelle celle solari a film sottile, dove funge da componente essenziale all’interno dello strato assorbente.
- Vetro e ceramica: il monosolfuro di nichel esalta sia il colore che l’opacità del vetro e della ceramica, svolgendo un ruolo cruciale nella produzione di oggetti decorativi e funzionali.
- Materiali termoelettrici: i ricercatori stanno studiando il monosolfuro di nichel per le sue proprietà termoelettriche, con l’obiettivo di sfruttare la sua capacità di convertire i differenziali di calore in energia elettrica nei dispositivi termoelettrici.
- Elettrodi: le batterie ricaricabili beneficiano del monosolfuro di nichel poiché funziona come materiale per elettrodi grazie alla sua eccezionale conduttività elettrica e stabilità.
- Sensori di gas: i materiali monosolfuro di nichel svolgono un ruolo chiave nei sensori di gas, consentendo il rilevamento di gas come idrogeno, ammoniaca e anidride solforosa.
- Medicina: in varie applicazioni mediche, il monosolfuro di nichel su scala nanometrica viene utilizzato per i sistemi di somministrazione di farmaci e per il trattamento del cancro.
- Vetro solforato: contribuisce alla formazione di vetri solforati con proprietà ottiche uniche, adatti per l’ottica a infrarossi.
- Celle a combustibile: le nanoparticelle di monosolfuro di nichel sono allo studio per potenziali applicazioni nelle celle a combustibile a causa delle loro proprietà elettrocatalitiche.
- Resistenza alla corrosione: se aggiunto ai metalli, ne migliora le proprietà di resistenza alla corrosione.
L’adattabilità del monosolfuro di nichel in diversi settori dimostra il suo valore nel contribuire ai progressi nei materiali, nell’elettronica, nell’energia e altro ancora.
Domande:
D: Qual è la formula del solfuro di nichel(ii)?
R: La formula per il monosolfuro di nichel (II) è NiS.
D: Il solfuro di nichel è solubile?
R: Il monosolfuro di nichel è generalmente insolubile in acqua.
D: Il solfuro di nichel II è solubile in acqua?
R: No, il monosolfuro di nichel (II) è insolubile in acqua.
D: Il solfuro di nichel (ii) è solubile o insolubile?
R: Il monosolfuro di nichel (II) è insolubile in acqua.
D: Si verifica una reazione quando si combinano soluzioni acquose di cloruro di nichel (ii) e solfuro di sodio?
R: Sì, avviene una reazione che forma il monosolfuro di nichel (II) come precipitato solido.
D: Qual è la solubilità molare del solfuro di nichel (ii) in 0,053 m kcn?
R: La solubilità molare del monosolfuro di nichel (II) in 0,053 M KCN è calcolata in base a costanti di equilibrio specifiche.
D: Qual è il risultato di una reazione tra nitrato di nichel (iii) e solfuro di rubidio?
R: Una reazione tra nitrato di nichel (III) e solfuro di rubidio provoca la formazione di prodotti determinati dalle rispettive proprietà chimiche.
D: Come scrivere una formula quando si trova il solfuro di nichel(ii)?
R: La formula per il monosolfuro di nichel (II) è NiS.