鎳化合物

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鎳化合物是鎳和其它元素形成的化合物。鎳在化合物中，最穩定的價態是+2價，此外，還存在+3、+4兩種高價態和+1、0、-1、-2四種低價態。鎳的配位化合物是多彩的，不同配體能使鎳(II)產生不同的顏色，如最常見的Ni(H2O)62+是以水為配體的配離子，它顯綠色。

## 無機化合物

### 氧化物和氫氧化物

鎳可以形成NiO、Ni2O3等二元氧化物和多元氧化物，後者有時稱作鎳酸鹽。

鎳最常見的氫氧化物有Ni(OH)2和NiO(OH)。它們存在於鎳鎘電池或鎳氫電池中。Ni(OH)2可由硝酸鎳和氫氧化鉀反應得到：

Ni(NO3)2 + 2 KOH → Ni(OH)2↓ + 2 KNO3

### 硫屬化合物

鎳和硫、硒、碲可以形成多種二元化合物。如鎳的硫化物有NiS、NiS2、Ni3S4、Ni7S6等數種，其中NiS2具有黃鐵礦結構，Ni3S4具有尖晶石結構。鎳的三元硫屬化物也有很多報導，例如橙黃色的KNi2S2

$\ce{ThCr2 Si2}$

金色的K2Ni3Se4，以及金綠色帶有金屬光澤的Rb2Ni3S4

$\ce{Rb2Ni3S4 }$

等。

鎳可以形成兩種釙化物：NiPo和NiPo2。

鎳最常見的硫屬含氧酸鹽是硫酸鎳（NiSO4），它可以形成黃色的無水物、藍綠色的六水合物和暗綠色的七水合物。其中，無水物由水合物直接加熱脫水得到。四方晶系的六水合物可在30.7°C至53.8°C的水溶液中結晶得到，在此溫度之上得到正交晶系的六水合物，在此溫度之下得到七水合物。X射線衍射表明，六水合物中存在八面體的Ni(H2O)62+，並由氫鍵與SO42-相連。碳酸鎳和硒酸溶液反應，從溶液中可以結晶出綠色的六水合硒酸鎳（NiSeO4·6H2O）。硒酸鎳和硫酸鎳都是易溶於水的鎳鹽。

### 磷屬化合物

疊氮化鎳（Ni(N3)2）是鎳和氮形成的化合物，易爆。它由碳酸鎳和疊氮酸反應得到。它受熱分解為金屬鎳粉和氮氣。它可以以二水合物（Ni(N3)2·2H2O）和鹼式鹽（Ni(OH)N3）的形式存在。氨基鎳（Ni(NH2)2）是暗紅色固體，分子中含有被12個氨基圍繞的Ni6簇。取代胺基鎳也是已知的。

四羰基鎳（Ni(CO)4）和一氧化氮作用，生成淺藍色的亞硝基配合物Ni(NO)(NO2)，它是一種易自燃的活潑化合物。

Ni(CO)4 + 4 NO → Ni(NO)(NO2) + N2O + 4 CO

硝酸鎳（Ni(NO3)2）是鎳的硝酸鹽，存在無水物和水合物，水合物以墨綠色的六水合物最為常見。硝酸鎳易溶於水。硝酸鎳溶液和氨反應，生成硝酸六氨合鎳（Ni(NH3)6(NO3)2），和水合肼反應，生產硝酸三肼合鎳（Ni(N2H4)3(NO3)2）。

鎳有多種磷化物，最常見的是Ni2P。由於磷化物的結構，它比硫化鎳具有更高的催化活性。Ni2P可用於催化加氫脫硫、加氫脫氮等反應。

鎳和三氟化磷在100°C和350 atm下反應，可以得到四(三氟化磷)鎳，該化合物中鎳原子的氧化態為0。三苯基膦也能和鎳形成若干種配合物。鎳鹽和KPH2反應，可以製得氨基鎳的同類物Ni(PH2)2。該化合物可溶於KPH2的液氨溶液，生成配合物K2Ni(PH2)4。

磷酸氫二鈉和鎳鹽溶液反應，生成綠色的八水合磷酸鎳（Ni3(PO4)2·8H2O），而磷酸銨和鎳鹽溶液反應，得到的是磷酸鎳銨（NH4NiPO4）。

### 鹵化物

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鎳(II)的四種鹵化物都是已知的，它們都存在無水物和水合物。氟化鎳（NiF2）是黃色固體，具有金紅石結構，可以形成三水合物NiF2·3H2O。四水合物也是已知的。

氯化鎳（NiCl2）是黃色晶體，具有CdCl2結構。它可以形成六水合物（NiCl2·6H2O），在29°C以上結晶，可以得到四水合物（NiCl2·4H2O），在64°C以上結晶，可以形成二水合物（NiCl2·2H2O）。

溴化鎳（NiBr2）是黃色晶體，具有CdCl2結構。它可以形成六水合物（NiBr2·6H2O）。在29°C以上結晶，得到三水合物（NiBr2·3H2O）和二水合物（NiBr2·2H2O）。在2°C以下從溶液中結晶，得到九水合物（NiBr2·9H2O）。二溴化六氨合鎳(II)（Ni(NH3)6Br2）是藍色至紫色的晶體，難溶於低溫下的液氨中，但可溶於沸騰的液氨中。此外，一氨、二氨和二肼配合物也是已知的。

碘化鎳（NiI2）是黑色晶體，具有CdCl2結構。它可以形成綠色的六水合物（NiI2·6H2O）、棕色的二氨合物（NiI2•2NH3）和藍紫色的六氨合物。

高價鎳的鹵化物僅已知氟鎳化合物。

鎳(II)的鹵配合物，如四氯合鎳酸鹽（NiCl42-）、四溴合鎳酸鹽（NiBr42-）和四碘合鎳酸鹽（NiI42-）都是已知的。

### 其它

鎳在飽和二氧化碳的水中電解，可以得到碳酸鎳（NiCO3）；它也可由氯化鎳和碳酸氫鈉反應得到。Ni2MO4（M=Si, Ge, Sn）的鹽是已知的，它們可由一氧化鎳和相應的二氧化物在高溫下反應得到。偏錫酸鎳（NiSnO3）可由其二水合物在127 °C分解得到。NiPb(OH)6由Na2Pb(OH)6和Ni(NO3)2在85%乙醇中反應得到。

## 鎳的有機酸鹽

鎳可以和有機酸成鹽，在大部分的這類化合物中，有機酸的酸根作為配體與鎳配位。鎳的有機酸鹽數量很多，一些已知結構的化合物參見下表：

化學式｜名稱｜分子量｜晶系｜晶胞參數（Å）｜°｜V｜Z｜密度｜顏色｜參考文獻

a｜b｜c｜β｜Å3｜g/cm3

Ni(HCOO)2、2H2O｜甲酸鎳二水合物｜單斜｜8.60｜7.06｜9.21｜96°50′｜4

$\ce{Ni(HCOO)2.2H2O}$

Ni20{(C5H6O4)20(H2O)8}40｜戊二酸鎳水合物｜立方｜16.581｜4559｜淺綠色

Ni9(OH)2(H2O)6(C4H5O2)8、2H2O｜鹼式環丙酸鎳水合物｜正交｜14.810｜24.246｜24.607｜8836｜4｜1.554｜亮綠

Ni5(OH)2(C4H5O2)8｜鹼式環丙酸鎳｜正交｜19.406｜18.466｜21.579｜90｜7733｜8｜2.172｜淺綠

Ni3(CF3COO)6(CF3COOH)6(CF3COOH)｜三氟乙酸氫鎳三氟乙酸合物｜三方｜13.307｜53.13｜8148｜6｜2.205｜祖母綠

Ni3(CF3COO)6(CF3COOH)2(H2O)4(CF3COOH)2｜三氟乙酸氫鎳三氟乙酸合物水合物｜三斜｜9.12｜10.379｜12.109｜α=84.59° β=72.20° γ=82.80°｜1080.9｜1｜2.124｜祖母綠

K2Ni(C6H5O7)(H2O)22·4H2O｜檸檬酸鎳鉀四水合物｜三斜｜6.729｜9.100｜10.594｜α=94.86 β=100.76 γ=103.70｜613.5｜1｜1.942｜綠色

$\ce{K2[Ni(C6H5O7)(H2O)2]2.4H2O}$

K2Ni2(C6H5O7)2(H2O)4·4H2O｜四水合四水(μ-檸檬酸根-k4O:O,O`''`,O`'''`)合鎳(II)酸鉀｜717.94｜單斜｜10.616｜13.006｜9.0513｜93.09｜1247.8｜2｜1.911｜綠色

N(CH3)4Ni4(C6H4O7)3(OH)(H2O)·18H2O｜鹼式檸檬酸鎳四甲基銨水合物｜三斜｜11.84｜14.29｜20.93｜96.16 β=106.36 γ=94.89｜3352｜1｜淺綠色

Na2Ni(C6H4O7)2｜檸檬酸鎳鈉｜綠色

(NH4)2Ni(HCit)222｜檸檬酸鎳銨｜639.79｜三斜｜6.407｜9.471｜9.6904｜α=105.064 β=91.99 γ=89.33｜567.5｜1｜1.872｜綠色

$\ce{(NH4)2[Ni(Hcit)(H2O)2]2-2H2O}$

$\ce{(NH4)4[Ni(Hcit)2]-2H2O}$

(NH4)4Ni(HCit)22｜二檸檬酸根合鎳(II)酸四銨｜545.10｜單斜｜9.361｜13.496｜9.424｜115.476｜1074.9｜2｜1.684

(NH4)2Ni(H2O)6Ti(H2cit)32·6H2O｜檸檬酸二氫鈦六水合鎳銨六水合物｜1547.43｜六方｜15.562｜7.690｜1605.5｜1｜1.600｜淺綠

Ni(C5H7O2)23｜乙醯丙酮鎳｜256.91｜正交｜23.23｜9.64｜15.65｜3505｜4｜1.46｜綠色

NiC4O42｜方酸鎳｜立方｜8.068｜8.068｜8.068｜90°｜525｜1.93｜綠色

$\ce{NiC4O4.2H2O}$

NiC4O48｜方酸鎳八水合物｜428.93｜單斜｜10.288｜6.372｜12.852｜106.98｜805.8｜2｜1.768｜綠色

$\ce{[M(H2O)6](C4HO4)2.2H2O}$

NiC5O53｜環戊烯五酸鎳三水合物｜正交｜綠色

K2Ni(C5O5)2(H2O)24｜環戊烯五酸鎳鉀四水合物｜525.11｜單斜｜8.015｜6.660｜16.489｜90.20｜880.1｜2｜1.982｜綠色

Ni(C5H5COO)22｜苯甲酸鎳二水合物｜354.98｜單斜｜6.1341｜34.180｜6.9793｜95.331｜1457.0｜4｜1.618｜淺綠

NiC6H4(COO)(COOH)26｜鄰苯二甲酸氫鎳六水合物｜單斜｜16.024｜5.574｜12.500｜113.42｜2｜1.611

NiC6H4(COO)24｜對苯二甲酸鎳四水合物｜綠色

Ni(OH)C6H4(COO)(COOH) • ｜鹼式對苯二甲酸鎳水合物｜綠色

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## 有機化合物

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四羰基鎳（Ni(CO)4）是無色易揮發的劇毒液體，可用於金屬鎳的提純。它可用於製備含Ni=C雙鍵的卡賓配合物；或與烯丙基鹵化物反應，得到π-烯丙基配合物。二茂鎳（Ni(C5H5)2）是鎳的環戊二烯配合物，為綠色晶體，可由氯化六氨合鎳和環戊二烯基鈉反應得到：

Ni(NH3)6Cl2 + 2 NaC5H5 → Ni(C5H5)2 + 2 NaCl + 6 NH3

二茂鎳可以參與醇（酚）解反應，如與五氟苯酚亞鉈反應，生成鎳的酚配合物Tl2Ni(OArF)4。含取代基的二(鎳雜環戊二烯)鐵於2020年被合成出來。

## 參見

- 鐵系元素：鐵、鈷、鎳
- 鐵化合物 - 鈷化合物 - 鎳化合物