Nickelarsenid

Kristallstruktur

__ Ni³⁺ __ As^3-

Allgemeines

Name

Nickelarsenid

Andere Namen

Nickelmonoarsenid
Nickelin

Verhältnisformel

NiAs

CAS-Nummer

27016-75-7

Kurzbeschreibung

roter Feststoff^[1]

Eigenschaften

Molare Masse

133,62 g·mol⁻¹

Aggregatzustand

fest

Dichte

7,57 g·cm⁻³ (20 °C)^[2]

Schmelzpunkt

968 °C^[2]

Löslichkeit

unlöslich in Wasser (20 °C)^[2]

Sicherheitshinweise

GHS-Gefahrstoffkennzeichnung aus EU-Verordnung (EG) 1272/2008 (CLP) ^[3]

Gefahr

H- und P-Sätze

H: 350i-372-317-410

P: ?

EU-Gefahrstoffkennzeichnung ^[4] aus EU-Verordnung (EG) 1272/2008 (CLP) ^[3]


Giftig	Umwelt- gefährlich
(T)	(N)

R- und S-Sätze

R: 49-43-48/23-50/53

S: 53-45-60-61

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.

Vorkommen

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 Einheitszelle von Nickelarsenid mit Nickelatomen in blau und Arsenatomen in magenta

Arsen-Teilstruktur in Nickelarsenid

Nickel-Teilstruktur in Nickelarsenid

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 (Koordination = 6:6). Die Verwandtschaft der NiAs-Struktur zur ebenfalls hexagonalen Cadmiumiodidstrukur besteht darin, dass bei Weglassen der Kationen in jeder zweiter Oktaederlückenschicht eine AB2-Schichtstruktur vom CdI₂-Typ entsteht.

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 Fe_1-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 Nickelarsenid vermieden werden. Besonders gefährlich ist die Freisetzung noch giftigerer Nickelverbindungen im Brandfall oder durch Säuren. Im Gegensatz zu vielen anderen Nickelverbindungen scheint Nickelarsenid in manchen Tierversuchen nicht krebserregend zu wirken, jedoch wurde eine Wirkung als krebserregend für den Menschen nachgewiesen. Trotz der Unlöslichkeit von Nickelarsenid in Wasser geht von der Verbindung eine große Gefahr für Wasserorganismen aus.

Einzelnachweise

↑ Arnold F. Holleman, Nils Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie. 102. Auflage, de Gruyter, Berlin 2007, ISBN 978-3-11-017770-1, S. 1716.
↑ ^2,0 ^2,1 ^2,2 Sicherheitsdatenblatt
↑ ^3,0 ^3,1 Eintrag aus der CLP-Verordnung zu CAS-Nr. 27016-75-7 in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA (JavaScript erforderlich)
↑ Seit 1. Dezember 2012 ist für Stoffe ausschließlich die GHS-Gefahrstoffkennzeichnung zulässig. Bis zum 1. Juni 2015 dürfen noch die R-Sätze dieses Stoffes für die Einstufung von Zubereitungen herangezogen werden, anschließend ist die EU-Gefahrstoffkennzeichnung von rein historischem Interesse.

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

Weblinks

Interaktive Kristallstrukturseite (en, weitgehend selbsterklärend)
Verwendung von NiAs als Katalysator (en)
Angaben zum krebserregenden Potential (en)

[1] Arnold F. Holleman, Nils Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie. 102. Auflage, de Gruyter, Berlin 2007, ISBN 978-3-11-017770-1, S. 1716.

[EPI-2] 2,0 ^2,1 ^2,2 Sicherheitsdatenblatt

[CLP_136146-3] 3,0 ^3,1 Eintrag aus der CLP-Verordnung zu CAS-Nr. 27016-75-7 in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA (JavaScript erforderlich)

[4] Seit 1. Dezember 2012 ist für Stoffe ausschließlich die GHS-Gefahrstoffkennzeichnung zulässig. Bis zum 1. Juni 2015 dürfen noch die R-Sätze dieses Stoffes für die Einstufung von Zubereitungen herangezogen werden, anschließend ist die EU-Gefahrstoffkennzeichnung von rein historischem Interesse.

[1]

[2]

[3]

[4]