니켈

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니켈(28Ni)
Nickel electrolytic and 1cm3 cube.jpg
개요
영어명 Nickel
표준 원자량 (Ar, standard) 58.6934(4)
주기율표 정보
수소 (이원자 비금속)
헬륨 (비활성 기체)
리튬 (알칼리 금속)
베릴륨 (알칼리 토금속)
붕소 (준금속)
탄소 (다원자 비금속)
질소 (이원자 비금속)
산소 (이원자 비금속)
플루오린 (이원자 비금속)
네온 (비활성 기체)
나트륨 (알칼리 금속)
마그네슘 (알칼리 토금속)
알루미늄 (전이후 금속)
규소 (준금속)
인 (다원자 비금속)
황 (다원자 비금속)
염소 (이원자 비금속)
아르곤 (비활성 기체)
칼륨 (알칼리 금속)
칼슘 (알칼리 토금속)
스칸듐 (전이 금속)
타이타늄 (전이 금속)
바나듐 (전이 금속)
크로뮴 (전이 금속)
망가니즈 (전이 금속)
철 (전이 금속)
코발트 (전이 금속)
니켈 (전이 금속)
구리 (전이 금속)
아연 (전이후 금속)
갈륨 (전이후 금속)
저마늄 (준금속)
비소 (준금속)
셀레늄 (다원자 비금속)
브로민 (이원자 비금속)
크립톤 (비활성 기체)
루비듐 (알칼리 금속)
스트론튬 (알칼리 토금속)
이트륨 (전이 금속)
지르코늄 (전이 금속)
나이오븀 (전이 금속)
몰리브데넘 (전이 금속)
테크네튬 (전이 금속)
루테늄 (전이 금속)
로듐 (전이 금속)
팔라듐 (전이 금속)
은 (전이 금속)
카드뮴 (전이후 금속)
인듐 (전이후 금속)
주석 (전이후 금속)
안티모니 (준금속)
텔루륨 (준금속)
아이오딘 (이원자 비금속)
제논 (비활성 기체)
세슘 (알칼리 금속)
바륨 (알칼리 토금속)
란타넘 (란타넘족)
세륨 (란타넘족)
프라세오디뮴 (란타넘족)
네오디뮴 (란타넘족)
프로메튬 (란타넘족)
사마륨 (란타넘족)
유로퓸 (란타넘족)
가돌리늄 (란타넘족)
터븀 (란타넘족)
디스프로슘 (란타넘족)
홀뮴 (란타넘족)
어븀 (란타넘족)
툴륨 (란타넘족)
이터븀 (란타넘족)
루테튬 (란타넘족)
하프늄 (전이 금속)
탄탈럼 (전이 금속)
텅스텐 (전이 금속)
레늄 (전이 금속)
오스뮴 (전이 금속)
이리듐 (전이 금속)
백금 (전이 금속)
금 (전이 금속)
수은 (전이후 금속)
탈륨 (전이후 금속)
납 (전이후 금속)
비스무트 (전이후 금속)
폴로늄 (전이후 금속)
아스타틴 (준금속)
라돈 (비활성 기체)
프랑슘 (알칼리 금속)
라듐 (알칼리 토금속)
악티늄 (악티늄족)
토륨 (악티늄족)
프로트악티늄 (악티늄족)
우라늄 (악티늄족)
넵투늄 (악티늄족)
플루토늄 (악티늄족)
아메리슘 (악티늄족)
퀴륨 (악티늄족)
버클륨 (악티늄족)
캘리포늄 (악티늄족)
아인슈타이늄 (악티늄족)
페르뮴 (악티늄족)
멘델레븀 (악티늄족)
노벨륨 (악티늄족)
로렌슘 (악티늄족)
러더포듐 (전이 금속)
더브늄 (전이 금속)
시보귬 (전이 금속)
보륨 (전이 금속)
하슘 (전이 금속)
마이트너륨 (화학적 특성 불명)
다름슈타튬 (화학적 특성 불명)
뢴트게늄 (화학적 특성 불명)
코페르니슘 (전이후 금속)
니호늄 (화학적 특성 불명)
플레로븀 (화학적 특성 불명)
모스코븀 (화학적 특성 불명)
리버모륨 (화학적 특성 불명)
테네신 (화학적 특성 불명)
오가네손 (화학적 특성 불명)


Ni

Pd
CoNiCu
원자 번호 (Z) 28
10족
주기 4주기
구역 d-구역
화학 계열 전이 금속
전자 배열 [Ar] 3d8 4s2
준위전자 2, 8, 16, 2
니켈의 전자껍질 (2, 8, 16, 2)
물리적 성질
겉보기 금속성 광택
상태 (STP) 고체
밀도 (상온 근처) 8.908 g/cm3
융해열 17.48 kJ/mol
기화열 377.5 kJ/mol
몰열용량 26.07 J/(mol·K)
증기 압력
압력 (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k
온도 (K) 1783 1950 2154 2410 2741 3184
원자의 성질
산화 상태 2, 3
(약염기성 산화물)
전기 음성도 (폴링 척도) 1.91
이온화 에너지
  • 1차: 737.1 kJ/mol
  • 2차: 1753.0 kJ/mol
  • 3차: 3395 kJ/mol
원자 반지름 135 pm (실험값)
공유 반지름 121 pm
Nickel spectrum visible.png
스펙트럼 선
그 밖의 성질
결정 구조

면심 입방정계 (fcc)

Cubic-face-centered.svg
음속 (얇은 막대) 4900 m/s (실온)
열팽창 13.4 µm/(m·K) (25 °C)
열전도율 90.9 W/(m·K)
영률 200 GPa
비커스 굳기 638 MPa
브리넬 굳기 700 MPa
CAS 번호 7740-02-0
동위체 존재비 반감기 DM DE
(MeV)
DP
56Ni 합성 6.075d ε - 56Co
γ 0.158
0.811
-
58Ni 68.077% 안정
59Ni 합성 76000y ε ? 59Co
60Ni 26.233% 안정
61Ni 1.14% 안정
62Ni 3.634% 안정
63Ni 합성 100.1y β- 0.0669 63Cu
64Ni 0.926% 안정

보기  토론  편집 | 출처

니켈(←독일어: Nickel 니켈[*], 영어: Nickel 니컬[*])은 화학 원소로 기호는 Ni(←라틴어: Niccolum 니콜룸[*])이고 원자 번호는 28이다.

동위 원소[편집]

자연계에서 존재하는 니켈 동위 원소로는 58Ni, 60Ni, 61Ni, 62Ni, 64Ni가 존재한다. 58Ni은 니켈 동위 원소 중에서 68.077%로 자연계에서 가장 많이 차지하는 동위 원소이다. 대부분의 58Ni은 30P에서 시작된 헬륨 융합 과정을 통해 생성된다. 30P의 헬륨 과정은 54Co에서 멈추는데 이 다음 산물인 58Cu을 형성하려면 에너지를 방출하여 순탄하게 일어나지만 이미 항성의 핵이 응축되기 시작하므로 그리 많은 양이 형성되지 않는다. 하지만 항성의 중심핵이 응축하고 시간적 여유가 없지만 이러한 이유 때문에 58Ni이 니켈 동위 원소들 중 가장 풍부하게 존재하는 것이며, 니켈이 철보다 10배 이상 희귀한 이유가 된다.

60Ni은 니켈 동위 원소 중 26.233%로 풍부하게 존재한다. 60Ni은 60Fe가 베타 붕괴로 인해 생성되므로 초신성 폭발의 R-과정을 통해 생성한다.

62Ni는 니켈 동위 원소 중 3.634%를 차지하며 항성의 핵융합으로 인해 생성되기도 하며 초신성 폭발을 통해서도 생성한다. 왜냐하면 62Ni는 모든 원소들 중 핵자간 결합 에너지가 가장 높으므로 가장 안정적 동위 원소이기 때문이다. ( 62Ni의 결합 에너지는 8.794549 MeV, 58Fe의 결합에너지는 8.792221 MeV, 56Fe의 결합에너지는 8.790323 MeV )

따라서 62Ni가 항성의 핵융합으로 인해 생성되는 최종 동위 원소이다. 그럼에도 불구하고 62Ni는 철보다 희귀하며 니켈 동위 원소들 중에서도 희귀하다. 이유는 30P의 헬륨 과정은 54Co를 형성할 때에 항성의 중심핵은 응축하기 시작한다. 그 다음 산물인 58Cu는 에너지를 방출하므로 순탄하게 일어나지만 이미 항성의 중심핵이 응축하기 시작하여 시간이 많지 않으므로 58Ni은 많은 양이 형성되지 않는다. 그 다음 산물인 62Ga은 58Cu보다 결합 에너지가 낮기 때문에 에너지를 흡수해야 생성되며, 58Cu에 비해 형성될 시간적 여유가 더욱 더 없으므로 미량 생성된다. 형성된 62Ga은 어마어마한 에너지를 내뿜는데 3번의 B+ 붕괴를 통해 총 14.75 MeV의 엄청난 에너지를 내뿜고 62Ni로 붕괴한다. 따라서 62Ni는 항성의 핵융합을 통해서도 생성되지만 상당비율이 초신성 폭발을 통해서 생성된다.

61Ni과 64Ni는 초신성 폭발의 R-과정을 통해 생성된다.

주요 성질[편집]

Nickel electrolytic and 1cm3 cube.jpg

니켈은 은백색의 강한 광택이 있는 금속이다. 족 원소로 단단하며 가단성과 연성이 있다. 화합물인 침상니켈석이나 비소 화합물인 홍비니켈석, 황/비소 화합물인 황비니켈석 광물에서 산출된다.

공기 중에서 변하지 않고, 산화 반응을 일으키지 않아 도금이나 합금 등을 통해 동전의 재료로 사용된다. 자성을 띠며 코발트와 함께 산출된다.

니켈은 강자성을 띠는 다섯 원소 중 하나이다.

일반적인 산화 상태는 +2로, 0, +1, +3 상태도 관찰된다.

니켈-62은 존재하는 원소 중 가장 안정성이 뛰어난 핵종으로, 그 다음은 -58이다.

지구에서의 존재[편집]

니켈은 지구외핵내핵의 성분 중 하나이다. 지각에는 84ppm이 존재하지만 지구 자체에는 1.83%가 존재하는데 지구 내핵의 5.8%가 니켈로 이루어져 있다.

외부 링크[편집]