Fluorure de nickel(II)

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Fluorure de nickel(II)
Fluorid nikelnatý.PNG
Apparence du fluorure de nickel(II)
Nickel(II)-fluoride-unit-cell-3D-balls.png
Structure :
__ Ni2+     __ F
Identification
Nom UICPA fluorure de nickel(II)
Synonymes

fluorure de nickel, difluorure de nickel

No CAS 10028-18-9
No EINECS 233-071-3
Propriétés chimiques
Formule brute F2NiNiF2
Masse molaire[1] 96,6902 ± 0,0004 g/mol
F 39,3 %, Ni 60,7 %,
Propriétés physiques
fusion 1 450 °C[2]
ébullition 1 750 °C
Solubilité 40 g·l-1 (eau, 25 °C)[3]
Masse volumique 4,720 g·cm-3[3]
Cristallographie
Système cristallin tétragonal
Réseau de Bravais tl
Classe cristalline ou groupe d’espace P42/mnm (n°136)
Structure type rutile (TiO2 tétragonal)[4]
Précautions
SGH[3]
SGH05 : CorrosifSGH06 : ToxiqueSGH08 : Sensibilisant, mutagène, cancérogène, reprotoxiqueSGH09 : Danger pour le milieu aquatique
H301, H315, H317, H318, H331, H334, H341, H350i, H360D, H372, H410, P201, P261, P273, P280, P284,
Directive 67/548/EEC
Toxique
T
Dangereux pour l’environnement
N



Transport[3]
-
   3288   
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.

Le fluorure de nickel(II) est un composé inorganique de formule NiF2.

Structure[modifier | modifier le code]

Le fluorure de nickel(II) est un solide cristallin de même structure que le rutile, où les ions Ni2+ forment une maille conventionnelle tétragonale centrée (P42/mnm, a = 465,08 pm, c = 308,37 pm)[5], chaque maille contenant 2 unités. Chaque atome de nickel est au centre d'un octaèdre de six atomes de fluor et a donc un nombre de coordination de 6 ; les atomes de fluor ont eux une nombre de coordination de 3, résultante de leur coordination trigonale plane.

La forme tétrahydrate du fluorure de nickel(II) cristallise elle dans un système orthorhombique P21ab (n°29), avec pour paramètres de maille a = 798,5 pm, b = 1248,2 pm et c = 572 pm[5].

Propriétés[modifier | modifier le code]

Le fluorure de nickel(II)se présente sous la forme d'une poudre jaune à verdâtre, très hygroscopique. Contrairement à la plupart des fluorures, il est stable à l'air libre. Il existe sous la forme trihydrate (NiF2·3 H2O) ou de tétrahydrate ((NiF2·4 H2O). Le contact avec des acides minéraux produite le hautement toxique fluorure d'hydrogène[6], comme par exemple avec l'acide nitrique :

NiF2 + 2 HNO3Ni(NO3)2 + 2 HF

Synthèse[modifier | modifier le code]

Le fluorure de nickel(II) peut être directement obtenu à partir des éléments simples le constituant, le difluor et le nickel, à haute température (550 °C)[7]:

Ni + F2 → NiF2

Il est également possible de l'obtenir à partir du nickel et de l'acide fluorhydrique[7] :

Ni + 2 HFaq → NiF2 + H2

Il peut enfin être obtenu par l'action du fluor sur le chlorure de nickel anhydre à 350 °C[5],[7],[8] :

NiCl2 + F2 → NiF2 + Cl2

Conduite sur le chlorure de cobalt, cette réaction conduit à l'oxydation du cobalt, tandis que le nickel demeure à son état d'oxydation +2 après fluoration, car son état d'oxydation +3 est moins stable.

Utilisation[modifier | modifier le code]

Le fluorure de nickel(II) fondu réagit avec le fluorure de potassium (KF) pour donner un composé vert de formule K2(NiF4), dont la structure est similaire à certains oxydes supraconducteurs[9]. Le fluorure de nickel(II) entre dans la composition de la couche de passivation qui se forme sur les alliages de nickel, par exemple le monel, au contact du fluorure d'hydrogène HF. C'est également un catalyseur intervenant dans la synthèse du pentafluorure de chlore ClF5.

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
  2. http://www.slac.stanford.edu/BFROOT/www/Detector/Backgrounds/BkG4Sim/Planning/Validations/neutronCounters/04_02_85.pdf
  3. a, b, c et d Fiche Sigma-Aldrich du composé Nickel(II) fluoride, consultée le 24octobre 2015.
  4. (en) Bodie E. Douglas, Shih-Ming Ho, Structure and Chemistry of Crystalline Solids, Pittsburgh, PA, USA, Springer Science + Business Media, Inc., , 346 p. (ISBN 0-387-26147-8), p. 64
  5. a, b et c (de) Jean D'Ans, Ellen Lax, Taschenbuch für Chemiker und Physiker. 3. Elemente, anorganische Verbindungen und Materialien, Minerale, Band 3, Springer (ISBN 978-3-540-60035-0), p. 640
  6. Fiche Alfa Aesar du composé Nickel(II) fluoride, anhydrous, 97% , consultée le 24 octobre 2015.
  7. a, b et c (de) A. F. Holleman, E. Wiberg, N. Wiberg, Lehrbuch der Anorganischen Chemie, Berlin, de Gruyter, (ISBN 978-3-11-017770-1), p. 1713
  8. (en) Priest, H. F., « Anhydrous Metal Fluorides », Inorganic Syntheses McGraw-Hill, New York, vol. 3,‎ , p. 171-183
  9. Balz, D. « Über die Struktur des K2(NiF4) » Naturwissenschaften 1953, page 241.