镍化合物

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镍化合物是镍和其它元素形成的化合物。镍在化合物中，最稳定的价态是+2价，此外，还存在+3、+4两种高价态和+1、0、-1、-2四种低价态。镍的配位化合物是多彩的，不同配体能使镍(II)产生不同的颜色，如最常见的Ni(H2O)62+是以水为配体的配离子，它显绿色。

## 无机化合物

### 氧化物和氢氧化物

镍可以形成NiO、Ni2O3等二元氧化物和多元氧化物，后者有时称作镍酸盐。

镍最常见的氢氧化物有Ni(OH)2和NiO(OH)。它们存在于镍镉电池或镍氢电池中。Ni(OH)2可由硝酸镍和氢氧化钾反应得到：

Ni(NO3)2 + 2 KOH → Ni(OH)2↓ + 2 KNO3

### 硫属化合物

镍和硫、硒、碲可以形成多种二元化合物。如镍的硫化物有NiS、NiS2、Ni3S4、Ni7S6等数种，其中NiS2具有黄铁矿结构，Ni3S4具有尖晶石结构。镍的三元硫属化物也有很多报道，例如橙黄色的KNi2S2

$\ce{ThCr2 Si2}$

金色的K2Ni3Se4，以及金绿色带有金属光泽的Rb2Ni3S4

$\ce{Rb2Ni3S4 }$

等。

镍可以形成两种钋化物：NiPo和NiPo2。

镍最常见的硫属含氧酸盐是硫酸镍（NiSO4），它可以形成黄色的无水物、蓝绿色的六水合物和暗绿色的七水合物。其中，无水物由水合物直接加热脱水得到。四方晶系的六水合物可在30.7°C至53.8°C的水溶液中结晶得到，在此温度之上得到正交晶系的六水合物，在此温度之下得到七水合物。X射线衍射表明，六水合物中存在八面体的Ni(H2O)62+，并由氢键与SO42-相连。碳酸镍和硒酸溶液反应，从溶液中可以结晶出绿色的六水合硒酸镍（NiSeO4·6H2O）。硒酸镍和硫酸镍都是易溶于水的镍盐。

### 磷属化合物

叠氮化镍（Ni(N3)2）是镍和氮形成的化合物，易爆。它由碳酸镍和叠氮酸反应得到。它受热分解为金属镍粉和氮气。它可以以二水合物（Ni(N3)2·2H2O）和碱式盐（Ni(OH)N3）的形式存在。氨基镍（Ni(NH2)2）是暗红色固体，分子中含有被12个氨基围绕的Ni6簇。取代胺基镍也是已知的。

四羰基镍（Ni(CO)4）和一氧化氮作用，生成浅蓝色的亚硝基配合物Ni(NO)(NO2)，它是一种易自燃的活泼化合物。

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

硝酸镍（Ni(NO3)2）是镍的硝酸盐，存在无水物和水合物，水合物以墨绿色的六水合物最为常见。硝酸镍易溶于水。硝酸镍溶液和氨反应，生成硝酸六氨合镍（Ni(NH3)6(NO3)2），和水合肼反应，生产硝酸三肼合镍（Ni(N2H4)3(NO3)2）。

镍有多种磷化物，最常见的是Ni2P。由于磷化物的结构，它比硫化镍具有更高的催化活性。Ni2P可用于催化加氢脱硫、加氢脱氮等反应。

镍和三氟化磷在100°C和350 atm下反应，可以得到四(三氟化磷)镍，该化合物中镍原子的氧化态为0。三苯基膦也能和镍形成若干种配合物。镍盐和KPH2反应，可以制得氨基镍的同类物Ni(PH2)2。该化合物可溶于KPH2的液氨溶液，生成配合物K2Ni(PH2)4。

磷酸氢二钠和镍盐溶液反应，生成绿色的八水合磷酸镍（Ni3(PO4)2·8H2O），而磷酸铵和镍盐溶液反应，得到的是磷酸镍铵（NH4NiPO4）。

### 卤化物

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镍(II)的四种卤化物都是已知的，它们都存在无水物和水合物。氟化镍（NiF2）是黄色固体，具有金红石结构，可以形成三水合物NiF2·3H2O。四水合物也是已知的。

氯化镍（NiCl2）是黄色晶体，具有CdCl2结构。它可以形成六水合物（NiCl2·6H2O），在29°C以上结晶，可以得到四水合物（NiCl2·4H2O），在64°C以上结晶，可以形成二水合物（NiCl2·2H2O）。

溴化镍（NiBr2）是黄色晶体，具有CdCl2结构。它可以形成六水合物（NiBr2·6H2O）。在29°C以上结晶，得到三水合物（NiBr2·3H2O）和二水合物（NiBr2·2H2O）。在2°C以下从溶液中结晶，得到九水合物（NiBr2·9H2O）。二溴化六氨合镍(II)（Ni(NH3)6Br2）是蓝色至紫色的晶体，难溶于低温下的液氨中，但可溶于沸腾的液氨中。此外，一氨、二氨和二肼配合物也是已知的。

碘化镍（NiI2）是黑色晶体，具有CdCl2结构。它可以形成绿色的六水合物（NiI2·6H2O）、棕色的二氨合物（NiI2•2NH3）和蓝紫色的六氨合物。

高价镍的卤化物仅已知氟镍化合物。

镍(II)的卤配合物，如四氯合镍酸盐（NiCl42-）、四溴合镍酸盐（NiBr42-）和四碘合镍酸盐（NiI42-）都是已知的。

### 其它

镍在饱和二氧化碳的水中电解，可以得到碳酸镍（NiCO3）；它也可由氯化镍和碳酸氢钠反应得到。Ni2MO4（M=Si, Ge, Sn）的盐是已知的，它们可由一氧化镍和相应的二氧化物在高温下反应得到。偏锡酸镍（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%乙醇中反应得到。

## 镍的有机酸盐

镍可以和有机酸成盐，在大部分的这类化合物中，有机酸的酸根作为配体与镍配位。镍的有机酸盐数量很多，一些已知结构的化合物参见下表：

化学式｜名称｜分子量｜晶系｜晶胞参数（Å）｜°｜V｜Z｜密度｜颜色｜参考文献

a｜b｜c｜β｜Å3｜g/cm3

Ni(HCOO)2、2H2O｜甲酸镍二水合物｜单斜｜8.60｜7.06｜9.21｜96°50′｜4

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

Ni20{(C5H6O4)20(H2O)8}40｜戊二酸镍水合物｜立方｜16.581｜4559｜浅绿色

Ni9(OH)2(H2O)6(C4H5O2)8、2H2O｜碱式环丙酸镍水合物｜正交｜14.810｜24.246｜24.607｜8836｜4｜1.554｜亮绿

Ni5(OH)2(C4H5O2)8｜碱式环丙酸镍｜正交｜19.406｜18.466｜21.579｜90｜7733｜8｜2.172｜浅绿

Ni3(CF3COO)6(CF3COOH)6(CF3COOH)｜三氟乙酸氢镍三氟乙酸合物｜三方｜13.307｜53.13｜8148｜6｜2.205｜祖母绿

Ni3(CF3COO)6(CF3COOH)2(H2O)4(CF3COOH)2｜三氟乙酸氢镍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｜祖母绿

K2Ni(C6H5O7)(H2O)22·4H2O｜柠檬酸镍钾四水合物｜三斜｜6.729｜9.100｜10.594｜α=94.86 β=100.76 γ=103.70｜613.5｜1｜1.942｜绿色

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

K2Ni2(C6H5O7)2(H2O)4·4H2O｜四水合四水(μ-柠檬酸根-k4O:O,O`''`,O`'''`)合镍(II)酸钾｜717.94｜单斜｜10.616｜13.006｜9.0513｜93.09｜1247.8｜2｜1.911｜绿色

N(CH3)4Ni4(C6H4O7)3(OH)(H2O)·18H2O｜碱式柠檬酸镍四甲基铵水合物｜三斜｜11.84｜14.29｜20.93｜96.16 β=106.36 γ=94.89｜3352｜1｜浅绿色

Na2Ni(C6H4O7)2｜柠檬酸镍钠｜绿色

(NH4)2Ni(HCit)222｜柠檬酸镍铵｜639.79｜三斜｜6.407｜9.471｜9.6904｜α=105.064 β=91.99 γ=89.33｜567.5｜1｜1.872｜绿色

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

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

(NH4)4Ni(HCit)22｜二柠檬酸根合镍(II)酸四铵｜545.10｜单斜｜9.361｜13.496｜9.424｜115.476｜1074.9｜2｜1.684

(NH4)2Ni(H2O)6Ti(H2cit)32·6H2O｜柠檬酸二氢钛六水合镍铵六水合物｜1547.43｜六方｜15.562｜7.690｜1605.5｜1｜1.600｜浅绿

Ni(C5H7O2)23｜乙酰丙酮镍｜256.91｜正交｜23.23｜9.64｜15.65｜3505｜4｜1.46｜绿色

NiC4O42｜方酸镍｜立方｜8.068｜8.068｜8.068｜90°｜525｜1.93｜绿色

$\ce{NiC4O4.2H2O}$

NiC4O48｜方酸镍八水合物｜428.93｜单斜｜10.288｜6.372｜12.852｜106.98｜805.8｜2｜1.768｜绿色

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

NiC5O53｜环戊烯五酸镍三水合物｜正交｜绿色

K2Ni(C5O5)2(H2O)24｜环戊烯五酸镍钾四水合物｜525.11｜单斜｜8.015｜6.660｜16.489｜90.20｜880.1｜2｜1.982｜绿色

Ni(C5H5COO)22｜苯甲酸镍二水合物｜354.98｜单斜｜6.1341｜34.180｜6.9793｜95.331｜1457.0｜4｜1.618｜浅绿

NiC6H4(COO)(COOH)26｜邻苯二甲酸氢镍六水合物｜单斜｜16.024｜5.574｜12.500｜113.42｜2｜1.611

NiC6H4(COO)24｜对苯二甲酸镍四水合物｜绿色

Ni(OH)C6H4(COO)(COOH) • ｜碱式对苯二甲酸镍水合物｜绿色

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## 有机化合物

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四羰基镍（Ni(CO)4）是无色易挥发的剧毒液体，可用于金属镍的提纯。它可用于制备含Ni=C双键的卡宾配合物；或与烯丙基卤化物反应，得到π-烯丙基配合物。二茂镍（Ni(C5H5)2）是镍的环戊二烯配合物，为绿色晶体，可由氯化六氨合镍和环戊二烯基钠反应得到：

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

二茂镍可以参与醇（酚）解反应，如与五氟苯酚亚铊反应，生成镍的酚配合物Tl2Ni(OArF)4。含取代基的二(镍杂环戊二烯)铁于2020年被合成出来。

## 参见

- 铁系元素：铁、钴、镍
- 铁化合物 - 钴化合物 - 镍化合物