Advent, Advent, 1 Monat weihnachtliche Laufzeit geschenkt.

Nicht bis zur Bescherung warten, Aktion nur gültig bis zum 18.12.2016!

Nickel 10:00 min

Textversion des Videos

Transkript Nickel

Guten Tag und herzlich willkommen. Dieses Video heißt Nickel. Der Film gehört zur Reihe "Elemente". Als Vorkenntnisse solltest du die Naturwissenschaften bis zum 8. Schuljahr gut beherrschen. In diesem Video möchte ich dir einen Überblick über die Eigenschaften des chemischen Elements Nickel und seinen Verbindungen verschaffen. Das Video ist in 10 Abschnitte unterteilt: 1. Mensch und Nickel schließen Bekanntschaft 2. Der schwere Weg zum Element 3. Stellung im Periodensystem der Elemente 4. Eigenschaften 5. Metallisches Nickel 6. Legierungen 7. Nickelverbindungen 8. Hochreines Nickel 9. Nickel und Leben und 10. Drei Stationen der Biografie

Zunächst machte der Mensch Bekanntschaft mit Nickel, welches vom Himmel fiel. Dieses Nickel wurde in Meteoriten gefunden, hauptsächlich wurde es für die Waffenherstellung verwendet. Der Name des chemischen Elements Nickel stammt jedoch eher aus der Hölle. Warum? Dahinter steckt eine interessante Überlieferung. Im 17. Jahrhundert lebte in den Bergen Sachsens der alte Nick. Nick war ein Gnom und zu Scherzen aufgelegt. Manchmal schob er den Hauern statt Kupfererzes eine Fälschung unter. Aus diesem Material konnten die Bergleute weder Kupfer noch anderes Metall erschmelzen. Die Schuld vom alten Nick nahm im Jahre 1751 der schwedische Matallog Axel Frederic Cronsted. Er fand, dass der Schuldige am Ärger, den die Bergleute mit Kupfererz haben das neue chemische Element Nickel ist.

  1. Der schwere Weg zum Element Nickel hatte nicht nur eine anstrengende Geburt, sondern auch eine schwere Kindheit und Jugend. 1765 starb Cronsted, noch Jung an Jahren, und Nickel war als chemisches Element noch nicht anerkannt. Am Elementebeweis waren mehrere Wissenschaftler beteiligt. 1775 äußerte Torbern Bergmann die Überzeugung, dass es sich beim Nickel um ein chemisches Element handelt. Diese Ansicht vertrat auch der Franzose Proust um 1800. Der Magnetismus des Nickels wurde vom Chemiker Thénard entdeckt. Die Untersuchungen zum Nickel fasste Jeremias Richter zusammen. Er kam zu dem Schluss, Nickel ist ein chemisches Element.

  2. Stellung im Periodensystem der Elemente Im Periodensystem der Elemente finden wir das Element Nickel an dieser Stelle. Es steht in der 8. Nebengruppe des Periodensystems. Folglich ist es ein Metall. Sein chemisches Symbol ist Ni. Die wichtigsten Oxidationszahlen in den Verbindungen sind 2 und 3.

  3. Eigenschaften Nickel ist ein silbrig glänzendes Metall. Es ist nicht sehr hart. Nach Mohs beträgt die Härte 3,8. Nickel ist schmiedbar, walzbar, ziehbar und pressbar. Nickel hat eine hohe Warmfestigkeit, das heißt, es ist bei höheren Temperaturen physikalisch und chemisch recht beständig. Nickel schmilzt bei 1455°C. Die Dichten von Nickel, Kupfer und Kobald sind praktisch gleich: 8,9g/cm². Nickel hat eine höhere Dichte als Eisen. Mit Kupfer ist Nickel gut legierbar. Nickel hat wertvolle chemische Eigenschaften. Mit Luft, Wasser, Salzsäure und Laugen reagiert Nickel nicht. Konzentrierte Salpetersäure führt zu Passivierung, es entsteht eine Schutzschicht. Lediglich verdünnte Salpetersäure greift Nickel an. Das Metall zeichnet sich durch chemische Passivität aus.

  4. Metallisches Nickel Zunächst wurde Nickel für Schmuck, Münzen und Haushaltsgeräte verwendet. Später kam und kommt Nickel im chemischen Apparatebau, in der Elektrovakuumtechnik und in der Raketentechnik zum Einsatz.   Kommen wir nun zu den Legierungen. Die erste Legierung aus Eisen und Nickel fiel vom Himmel. Die erste Kupfer-Nickel-Legierung war eher ein Ergebnis des Zufalls. Im Erz kamen die Elemente im Verhältnis 2:1 vor. Einzeln waren sie schwer verhüttbar. Der Besitzer der Fabrik, der Oberst Monel, entschied, die Legierung so zu belassen. Die Legierung nennt man seitdem: "Monel-Metall". Eine andere Legierung ist Neusilber. Neusilber besteht aus Kupfer, Nickel und Zink. Mitunter wurde und wird es als "Argentan" und "Alpaka" bezeichnet. Die Legierung Melchior hat ähnliche Zusammensetzungen, enthält jedoch kein Zink, sondern Mangan. Nickelstäbe werden als Kontruktions- und Baumaterial verwendet. Bei den Legierungen spricht man von "Ferronickel". Berühmt sind auch die Chromnickelstäbe. Diese Legierungen sind rostfrei. Besonders wertvoll ist Inconel, das aus mehreren Metallen besteht, es enthält nur noch 10 Prozent Eisen und wird in der Raketentechnik verwendet. Weiterhin von Bedeutung ist Nichrom, das aus Chrom, Nickel und Eisen besteht. Als Widerstandslegierung wird es für Herdplatten und Industrieöfen verwendet. Elinvar enthält weniger Nickel und Chrom. Seine Elastizität ist praktisch temperaturunabhängig. Platinit hat den gleichen Ausdehnungskoeffizienten wie Glas. Das trifft auch auf Platin zu. Daher kann Platinit verwendet werden, um in Glasbauelemente eingeschmolzen zu werden. In anderer Hinsicht bedeutsam ist Permalloy. Man kann die Legierung als FeNi3 auffassen. Mancher spricht auch von Mu-Metall. Durch Permalloy wird das Magnetfeld um stromumflossene Spulen gewaltig verstärkt, 50.000-140.000fach. So, damit haben wir den Punkt 6. Legierungen auch abgearbeitet.

  5. Nickelverbindungen Die Oxide des Nickels haben eine veränderliche Struktur. NiOx, wobei x von 0,97 bis 1,7 läuft. Man kann das Oxid für das Einfärben von Gläsern verwenden. Die Farbpalette reicht von gelb bis purpur. Die Einsatzgebiete sind somit Gläser, Glasuren und Glasfilter. Nickel(II)-sulfat wird zum Vernickeln verwendet. Nickel(II)-chlorid ist gleichsam Farbstoff und Katalysator. Nickel(II)-hydroxid findet man in Autobatterien.

  6. Hochreines Nickel Das Team des Chemikers Ludwig Mond machte 1890 eine Entdeckung: Kohlenstoffmonoxid reagiert mit Nickel. Es entsteht die Flüssigkeit Nickeltetracarbonyl. Dieses kann bei 180°C zersetzt werden. Es entsteht wieder Nickel und Kohlenstoffmonoxid wird frei. Das freigesetzte Nickel ist hochrein.

  7. Nickel und Leben Der Mensch benötigt Nickel zum Leben nicht unbedingt. Zwar werden Nickelenzyme genutzt, doch Nickel ist durch andere Metalle ersetzbar, es ist somit nicht essenziell. Gewisse Pflanzen und Mikroorganismen benötigen Nickel, somit ist Nickel für sie essenziell. Metallisches Nickel kann Kontaktallergien hervorrufen. Von Nickel in Pulverform und einigen Verbindungen muss man sich in Acht nehmen. Sie können giftig und mitunter kanzerogen sein. Metallisches Nickel findet Verwendung als Katalysator in der Brennstoffzelle oder auch als Katalysator bei der Fetthärtung. Nickel ist ein wichtiger Katalysator. Das Metall ist auch im Lippenstift, dort ist es in einem roten Farbstoff enthalten.

  8. 3 Stationen der der Biografie Dieser metallische Stoff hat "keinerlei" wie auch immer geartete "Anwendung" gefunden. (1796 W. Nicholson) "Diesem Metall (steht) eine umfangreiche praktische Verwendung bevor." (1869 D.I. Meldelejew) "Unter den wichtigsten Metallen gebührt dem Nickel einer der ersten Plätze." (1958 I.I. Kornilow)

Ich hoffe, dass ich euch nicht gelangweilt habe. Alles Gute. Auf Wiedersehen!

Informationen zum Video