Nickelarsenid

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Kristallstruktur
Strukturformel von Nickelarsenid
__ Ni3+     __ As3-
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]
08 – Gesundheitsgefährdend 07 – Achtung 09 – Umweltgefährlich

Gefahr

H- und P-Sätze H: 350i-372-317-410
P: ?
EU-Gefahrstoffkennzeichnung [4] aus EU-Verordnung (EG) 1272/2008 (CLP) [3]
Giftig Umweltgefährlich
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.
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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:


  • 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 Fe1-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

  1. Arnold F. Holleman, Nils Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie. 102. Auflage, de Gruyter, Berlin 2007, ISBN 978-3-11-017770-1, S. 1716.
  2. 2,0 2,1 2,2 Sicherheitsdatenblatt
  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.

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

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