Nickel(II)-fluorid

Nickel(II)-fluorid ist eine chemische Verbindung der Elemente Nickel und Fluor. Der Reinstoff ist ein gelber, sehr hygroskopischer, kristalliner Feststoff, der bei 1000 °C schmilzt. Als weitere Formen existieren das Nickel(II)-fluorid-trihydrat, NiF₂ · 3 H₂O, und Nickel(II)-fluorid-tetrahydrat, NiF₂ · 4 H₂O.

Gewinnung und Darstellung

Nickel(II)-fluorid kann aus den Elementen bei höheren Temperaturen synthetisiert werden:

$\mathrm{N}\mathrm{i}\mathrm{+}{\mathrm{F}}_{\mathrm{2}}\mathrm{⟶}\mathrm{N}\mathrm{i}{\mathrm{F}}_{\mathrm{2}}$

Nickel und Fluor reagieren im Molverhältnis 1:1 bei 550 °C zu Nickel(II)-fluorid.

Auch möglich ist die Reaktion von Nickel mit Flusssäure:

$\mathrm{N}\mathrm{i}\mathrm{+}\mathrm{2}\mathrm{H}\mathrm{F}\mathrm{⟶}\mathrm{N}\mathrm{i}{\mathrm{F}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}$

Eine weitere Möglichkeit ist die Reaktion von Nickel(II)-chlorid mit Fluor bei 350 °C, wobei die Chloridionen zu Chlor oxidiert werden:

$\mathrm{N}\mathrm{i}\mathrm{C}{\mathrm{l}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}{\mathrm{F}}_{\mathrm{2}}\mathrm{⟶}\mathrm{N}\mathrm{i}{\mathrm{F}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}\mathrm{C}{\mathrm{l}}_{\mathrm{2}}$

Eigenschaften

Physikalische Eigenschaften

Nickel(II)-fluorid kristallisiert im tetragonalen Kristallsystem mit der Vorlage:Raumgruppe und den Gitterparametern a = 465,08 pm und c = 308,37 pm, in der Elementarzelle befinden sich zwei Formeleinheiten.

Nickel(II)-fluorid-tetrahydrat kristallisiert im orthorhombischen Kristallsystem mit der Vorlage:Raumgruppe und den Gitterparametern a = 798,5 pm, b = 1248,2 pm und c = 572 pm, in der Elementarzelle befinden sich vier Formeleinheiten.

Chemische Eigenschaften

Bei Kontakt mit Mineralsäuren entsteht hochgiftiger Fluorwasserstoff, hier als Beispielsäure Salpetersäure:

$\mathrm{N}\mathrm{i}{\mathrm{F}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}\mathrm{2}\mathrm{H}\mathrm{N}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}\mathrm{⟶}\mathrm{N}\mathrm{i}\mathrm{(}\mathrm{N}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}{\mathrm{)}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}\mathrm{2}\mathrm{H}\mathrm{F}$

Die Dehydratation und Zersetzung von Nickel(II)-fluorid-tetrahydrat findet in mehreren Stufen statt. Bei 125 °C werden drei Moleküle Wasser abgegeben, es entsteht das Monohydrat NiF₂ · H₂O. Bei 225 °C wird Wasser und Fluorwasserstoff abgespalten und es entsteht ein Zwischenprodukt mit der stöchiometrischen Zusammensetzung NiOHF · 3NiF₂. Nachdem bei 430 °C ein weiteres Molekül Fluorwasserstoff abgespalten wird, bleibt in wasserfreier Umgebung ein Gemisch aus Nickel(II)-oxid und Nickel(II)-fluorid zurück, andernfalls ist das Endprodukt reines Nickel(II)-oxid.

Komplexe

Nickel(II)-fluorid bildet mit Fluoriden Tetrafluorkomplexe:

$\mathrm{2}\mathrm{K}\mathrm{F}\mathrm{+}\mathrm{N}\mathrm{i}{\mathrm{F}}_{\mathrm{2}}\mathrm{⟶}{\mathrm{K}}_{\mathrm{2}}\mathrm{N}\mathrm{i}{\mathrm{F}}_{\mathrm{4}}$

Diese Tetrafluorkomplexe haben eine Schichtstruktur, in denen NiF₆-Oktaeder miteinander verknüpft sind.