Níquel

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

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)[1] 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
iso AN Período MD Ed PD MeV 56Ni Sint. 6,077 d ε 2,136 56Co 58Ni 68,077% estable con 30 neutróns 59Ni Sint. 76000 a ε 1,072 59Co 60Ni 26,233% estable con 32 neutróns 61Ni 1,14% estable con 33 neutróns 62Ni 3,634% estable con 34 neutróns 63Ni Sint. 100,1 a β- 2,137 63Cu 64Ni 0,926% estable con 36 neutróns
Unidades segundo o SI e en condicións normais de presión e temperatura, salvo indicación contraria.

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

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

Véxase tamén

Outros artigos

• Metais e aliaxes de cuñaxe

Wikimedia Commons ten máis contidos multimedia na categoría:  Níquel

Bibliografía

• "Táboa periódica dos elementos" (PDF). Consello da Cultura Galega, Xunta de Galicia, Real Academia Galega de Ciencias, Real Academia Galega e Ciencia Nosa. 2019.
• Bermejo, M. R.; González, A.; Vázquez, M. (2006). O nome e o símbolo dos elementos químicos (PDF). Xunta, Secretaría Xeral de Política Lingüística e CRPIH. ISBN 978-84-453-4325-8.
• Bermejo, M. R.; González, A.; Maneiro, M. (2018). Guía dos elementos químicos. Historia, propiedades e aplicacións. Xunta de Galicia e CRPIH. ISBN 978-84-453-5297-7.

Ligazóns externas

• Máis información sobre a Alerxia ao Níquel en TuOtroMedico.com
• Enciclopedia Libre - Níquel Arquivado 13 de setembro de 2019 en Wayback Machine.
• A orixe do nome