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Nickelarsenid



Strukturformel
Keine Strukturformel vorhanden
Allgemeines
Name Nickelarsenid
Andere Namen

Nickelmonoarsenid, Nickelin

Summenformel NiAs
CAS-Nummer 27016-75-7[1]
Kurzbeschreibung roter kristalliner Feststoff
Eigenschaften
Molare Masse 133,615 g·mol−1
Aggregatzustand fest
Dichte 7,570 g·cm−3 (20 °C)[1]
Schmelzpunkt 968 °C[1]
Siedepunkt nicht bestimmt [1]
Dampfdruck

nicht bestimmt [1]

Löslichkeit

unlöslich in Wasser (20 °C)[1]

Sicherheitshinweise
Gefahrstoffkennzeichnung aus RL 67/548/EWG, Anh. I
Umweltgefährlich
N
Umwelt-
gefährlich
[2]
R- und S-Sätze R: 23/25-50/53[2]
S: (1/2-)20/21-28-45-60-61[2]
MAK

aufgehoben, da cancerogen [1]

Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Nickelarsenid NiAs ist eine Verbindung der Elemente Nickel und Arsen und existiert als roter metallischer Feststoff. NiAs ist der Prototyp einer AB-Struktur mit hexagonal-dichtester Kugelpackung.

Weiteres empfehlenswertes Fachwissen

Inhaltsverzeichnis

Gewinnung

Nickelarsenid kommt als Mineral Nickelin (auch Nickelit oder Rotnickelkies) vor, in dem aber auch schwankende Anteile von Eisen, Schwefel und Antimon vorhanden sind.

Nickelarsenid-Struktur

    Die NiAs-Struktur mit ihrer hexagonal-dichtester Kugelpackung (Schichtfolge ABAB) der „Anionen“ stellt nach der kubischen NaCl-Struktur den häufigsten AB-Strukturtyp dar, den viele Chalkogenide, Arsenide, Antimonide und Bismutide der Übergangsmetalle annehmen. Die Bindung zwischen Nickel und Arsen hat nur einen geringen ionischen Anteil und besitzt bereits einen starken metallischen Charakter. NiAs kristallisiert im hexagonalen Kristallsystem in der Raumgruppe P63/mmc. Die Elementarzelle besitzt die Gitterparameter a = (b =) 361,8 pm, c = 503,4 pm, α = β = 90° und γ = 120°. Die Nickel-„Kationen“ befinden sich hierbei in den von sechs Arsen-„Anionen“ gebildeten Oktaederlücken der hexagonal dichtesten Kugelpackung, während die Arsenatome von sechs Nickelatomen umgeben sind, die ihrerseits ein trigonales Prisma bilden. Für beide Atomsorten ergibt sich dadurch eine Koordinationszahl von 6. Die Verwandtschaft der NiAs-Struktur zur ebenfalls hexagonalen Cadmiumiodidstrukur besteht darin, dass im Fall von CdI2 nur jede zweite Zwischenschicht mit Kationen gefüllt ist, insgesamt also nur die Hälfte der Oktaederlücken. Dies spiegelt sich auch in der chemischen Formel wider, die ein Kationen-Anionen-Verhältnis von 1:2 aufweist. Der CdI2-Typ ist ein Strukturtyp für AB2-Verbindungen und kann als Defektvariante der NiAs-Struktur angesehen werden.

Folgende anorganische Verbindungen bzw. Minerale kristallisieren in der NiAs-Struktur:

  • Monochalkogenide der Übergangsmetalle der 4. Periode:
    • Sulfide: TiS, VS, CrS, FeS, CoS, NiS
    • Selenide: TiSe, VSe, CrSe, FeSe, CoSe, NiSe
    • Telluride: TiTe, VTe, CrTe, FeTe, CoTe, NiTe


  • Zahlreiche Pnictogenide (Verbindungen mit Anionen der 5. Hauptgruppe):
    • Phosphide: VP
    • Arsenide: TiAs, MnAs, CoAs, NiAs
    • Antimonide: TiSb, VSb, CrSb, MnSb, FeSb, CoSb, NiSb, IrSb, PdSb, PtSb
    • Bismutide: MnBi, NiBi, RhBi, InBi, PtBi


  • Weitere Minerale: Langistit (Co,Ni)As, Pyrrhotin Fe1-xS, Stumpflit Pt(Sb,Bi), Sudburyit (Pd,Ni)Sb

Eigenschaften, Verwendung und Sicherheitshinweise

Nickelarsenid wird als Katalysator bei der Entfernung von Metallverunreinigungen aus Kohlenwasserstoffen eingesetzt. Schon aufgrund seiner akuten Toxizität sollte jeglicher Kontakt, z.B. der Haut und der Augen, mit NiAs vermieden werden. Besonders gefährlich ist die Freisetzung noch giftigerer Nickelverbindungen im Brandfall oder durch Säuren. Im Gegensatz zu vielen anderen Nickelverbindungen scheint NiAs in manchen Tierversuchen nicht krebserregend zu wirken, jedoch wurde eine Wirkung als Humankarzinogen nachgewiesen. Trotz der Unlöslichkeit von NiAs in Wasser geht von der Verbindung eine große Gefahr für Wasserorganismen aus.

Quellen

  1. a b c d e f g Sicherheitsdatenblatt
  2. a b c Nicht explizit in RL 67/548/EWG, Anh. I gelistet, fällt aber dort mit der angegebenen Kennzeichnung unter den Sammelbegriff „Arsenverbindungen, mit Ausnahme der namentlich in diesem Anhang bezeichneten“

Literatur

  • Holleman-Wiberg. Lehrbuch der Anorganischen Chemie. 101. Auflage. Berlin, New York: De Gruyter 1995. ISBN 3-11-01-2641-9
  • N. N. Greenwood, A. Earnshaw, Chemie der Elemente, 1. (korr.) Auflage, Weinheim, Basel, Cambridge, New York, VCH, 1990. ISBN 3-527-26169-9
 
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