Níquel

Níquel
; 28	Ni
	Ni
	Pd
	Cobalto ← Níquel → Cobre
	Táboa periódica dos elementos
	[[Ficheiro:{{{espectro}}}\|300px\|center]]
	Liñas espectrais do Níquel
Información xeral
Nome, símbolo, número	Níquel, Ni, 28
Serie química	Metal de transición
Grupo, período, bloque	10, 4, d
Densidade	8908 kg/m3
Dureza	{{{dureza}}}
Aparencia	Lustroso, metálico;
N° CAS
N° EINECS
Propiedades atómicas
Masa atómica	58,6934(4) u
Raio medio	135 pm
Raio atómico (calc)	149 pm
Raio covalente	121 pm
Raio de van der Waals	163 pm
Configuración electrónica	[Ar]3d84s2
Electróns por nivel de enerxía
Estado(s) de oxidación	2,3
Óxido
Estrutura cristalina	cúbica centrada nas caras
Propiedades físicas
Estado ordinario	Sólido
Punto de fusión	1728 K
Punto de ebulición	3186 K
Punto de inflamabilidade	{{{P_inflamabilidade}}} K
Entalpía de vaporización	370,4 kJ/mol
Entalpía de fusión	17,47 kJ/mol
Presión de vapor	237
Temperatura crítica	K
Presión crítica	Pa
Volume molar	m3/mol
Velocidade do son	4970 m/s a 293.15 K (20 °C)
Varios
Electronegatividade (Pauling)	1,91
Calor específica	440 J/(K·kg)
Condutividade eléctrica	14,3 x 106 S/m
Condutividade térmica	90,7 W/(K·m)
1.ª Enerxía de ionización	737,1 kJ/mol
2.ª Enerxía de ionización	1753 kJ/mol
3.ª Enerxía de ionización	3395 kJ/mol
4.ª Enerxía de ionización	5300 kJ/mol
5.ª Enerxía de ionización	{{{E_ionización5}}} kJ/mol
6.ª Enerxía de ionización	{{{E_ionización6}}} kJ/mol
7.ª Enerxía de ionización	{{{E_ionización7}}} kJ/mol
8.ª enerxía de ionización	{{{E_ionización8}}} kJ/mol
9.ª Enerxía de ionización	{{{E_ionización9}}} kJ/mol
10.ª Enerxía de ionización	{{{E_ionización10}}} kJ/mol
Isótopos máis estables
	MeV
	Unidades segundo o SI e en condicións normais de presión e temperatura, salvo indicación contraria.

O níquel^[2] é un elemento químico de número atómico 28 e símbolo Ni situado no grupo 10 da táboa periódica dos elementos.

Características principais

É un metal de transición de cor branca prateada, condutor da electricidade e da calor, é dúctil e maleable polo que se pode laminar, puír e forxar facilmente, e presenta certo ferromagnetismo. Atópase en distintos minerais, en meteoritos (aliado con ferro) e, en principio, hai níquel no interior da Terra.

É resistente á corrosión e adóitase utilizar como recubrimento, mediante electrodeposición. O metal e algunha das súas aliaxes, como o metal Monel, utilízanse para manexar o flúor e algúns fluoruros debido a que reacciona con dificultade con estes produtos.

O seu estado de oxidación máis normal é 2. Pode presentar outros, observáronse estados de oxidación 0, 1 e 3 en complexos, pero son moi pouco característicos.

Aplicacións

Aproximadamente o 65% do níquel consumido emprégase na fabricación de aceiro inoxidable austenítico e outro 12% en superaliaxes de níquel. O restante 23% repártese entre outras aliaxes, baterías recargables, catálise, cuñaxe de moeda, recubrimentos metálicos e fundición:

Alnico, aliaxe para imans.
O mu-metal úsase para apantallar campos magnéticos pola súa elevada permeabilidade magnética.
As aliaxes níquel-cobre (monel) son moi resistentes á corrosión, utilizándose en motores mariños e industria química.
A aliaxe níquel-titanio (nitinol-55) presenta o fenómeno de memoria de forma e úsase en robótica, tamén existen aliaxes que presentan superplasticidade.
Crisois de laboratorios químicos.
Catálise da hidroxenación de aceites vexetais.

Papel biolóxico

Moitas, aínda que non todas, as hidroxenases conteñen níquel, especialmente naquelas cuxa función é oxidar o hidróxeno. Parece que o níquel sofre cambios no seu estado de oxidación, o que semella indicar que o núcleo de níquel é a parte activa da encima.

O níquel está tamén presente na encima metil CoM redutase e en bacterias metanoxénicas.

Historia

O uso do níquel remóntase aproximadamente ao século IV adC, xeralmente xunto co cobre, xa que aparece con frecuencia nos minerais deste metal; bronces orixinarios da actual Siria teñen contidos de níquel superiores ao 2%. Manuscritos chineses suxiren que o «cobre branco» se utilizaba en Oriente cara a 1700-1400 a. C., así a todo a facilidade de confundir as menas de níquel coas de prata induce a pensar que en realidade o uso do níquel foi posterior, cara ao século IV a. C.

Os minerais que conteñen níquel, como a niquelina, empregáronse para colorear o vidro. En 1751 Axel Frederik Cronstedt, intentando extraer cobre da niquelina, obtivo un metal branco que chamou níquel, xa que os mineiros de Hartz atribuían ao «vello Nick» (o diaño) o que algúns minerais de cobre non puidesen ser traballados e o metal responsable diso resultou ser o descuberto por Cronstedt na niquelina, ou kupfernickel, diaño do cobre, como se chamaba e se chama aínda ao mineral.

A primeira moeda de níquel puro cuñouse en 1881.

Abundancia e obtención

O níquel aparece en forma de metal nos meteoritos xunto co ferro (formando as aliaxes kamacita e taenita) e crese que se atopa no núcleo da Terra xunto co mesmo metal. Combinado atópase en minerais diversos como garnierita, millerita, pentlandita e pirrotina.

As minas de Nova Caledonia (Australia) e o Canadá producen hoxe día o 70% do níquel consumido. Outros produtores son Cuba, Porto Rico, Rusia e a China.

Os principais minerais de níquel

A niquelita (AsNi), a garnierita (Se4 Ou13 [Nin, Mg]2 2H2Ou), este último é un dos minerais máis empregados na extracción do níquel, tamén existen os sulfuros, deles os máis importantes son os sulfuros de ferro e níquel, pentlandita e pirrotita (Nin, Fe) xSy, outros minerais que se atopan na natureza son os arseniuros, silicatos, sulfoarseniuros.

Isótopos

Na natureza atópanse 5 isótopos estables: Nin-58, Nin-60, Nin-61, Nin-62 e Nin-64, sendo o máis lixeiro o máis abundante (68,077%). Caracterizáronse ademais 18 isótopos radioactivos dos que os máis estables son o Nin-59, o Nin-63 e o Nin-56 con vidas medias de 76.000 anos, 100,1 anos e 6,077 días respectivamente. Os demais radioisótopos, con masas atómicas dende 52 uma (Nin-52) a 74 uma (Nin-74), teñen vidas medias inferiores a 60 horas e a maioría non acadan os 30 segundos. O níquel ten amais un estado metaestable.

O Nin-56 prodúcese en grandes cantidades en supernovas de tipo II correspondendo a forma da curva de luz á desintegración do Nin-56 en Co-56 e este en Fe-56.

O Nin-59 é un isótopo de longa vida obtido por cosmoxénese. Este isótopo atopou diversas aplicacións na datación radiométrica de meteoritos e na determinación da abundancia de po extraterrestre en xeos e sedimentos. O Nin-60 é fillo do Fe-60 (vida media de 1,5 millóns de anos) cuxa persistencia no sistema solar en concentracións suficientemente altas puido causar variacións observables na composición isotópica do Nin-60, deste xeito, a análise da abundancia de Nin-60 en materiais extraterrestres pode proporcionar información sobre a orixe do sistema solar e a súa historia primordial.

Precaucións

A exposición ao níquel metal e os seus compostos solubles non debe superar os 0,05 mg/cm³ medidos en niveis de níquel equivalente para unha exposición laboral de 8 horas diarias e 40 semanais. Os vapores e o po de sulfuro de níquel sospéitase que sexan canceríxenos.

O carbonilo de níquel (Nin(CO)4), xerado durante o proceso de obtención do metal, é un gas extremadamente tóxico.

As persoas sensibilizadas poden manifestar alerxias ao níquel. A cantidade de níquel admisible en produtos que poidan entrar en contacto coa pel está regulada na Unión Europea; malia iso, a revista Nature publicou en 2002 un artigo no que investigadores afirmaban atopar en moedas de 1 e 2 euros niveis superiores aos permitidos, crese que debido a unha reacción galvánica.

Notas

↑ CIAAW
↑ Definicións no Dicionario da Real Academia Galega e no Portal das Palabras para níquel.

Véxase tamén