Níquel



Cobalto - Níquel - Cobre
Ni
Pd  
 
 
General
Nombre, símbolo, número Níquel, Ni, 28
Serie química Metal de transición
Grupo, periodo, bloque 10, 4, d
Densidad, dureza Mohs 8908 kg/m3, 4,0
Apariencia Lustroso, metálico
Propiedades atómicas
Masa atómica 58,71 u
Radio medio 135 pm
Radio atómico calculado 149 pm
Radio covalente 121 pm
Radio de Van der Waals 163 pm
Configuración electrónica [Ar]3d84s2
Estados de oxidación (óxido) +3, +2, 0 (levemente básico)
Estructura cristalina Cúbica centrada en las caras
Propiedades físicas
Estado de la materia Sólido (ferromagnético)
Punto de fusión 1453 °C
Punto de ebullición 2730 °C
Entalpía de vaporización 370,4 kJ/mol
Entalpía de fusión 17,47 kJ/mol
Presión de vapor 237 Pa a 1726 K
Velocidad del sonido 4970 m/s a 293,15 K
Información diversa
Electronegatividad 1,91 (Pauling)
Calor específico 440 J/(kg•K)
Conductividad eléctrica 14,3 × 106 m-1•Ω-1
Conductividad térmica 90,7 W/(m•K)
1er potencial de ionización 737,1 kJ/mol
2° potencial de ionización 1753 kJ/mol
3er potencial de ionización 3395 kJ/mol
4° potencial de ionización 5300 kJ/mol
Isótopos más estables
iso. AN Periodo de semidesintegración MD ED MeV PD
56Ni Sintético 6,077 días ε 2,136 56Co
58Ni 68,077% Ni es estable con 30 neutrones
59Ni Sintético 76000 años ε 1,072 59Co
60Ni 26,233% Ni es estable con 32 neutrones
61Ni 1,14% Ni es estable con 33 neutrones
62Ni 3,634% Ni es estable con 34 neutrones
63Ni Sintético 100,1 años β- 2,137 63Cu
64Ni 0,926% Ni es estable con 36 neutrones
Valores en el SI y en condiciones normales
(0 °C y 1 atm), salvo que se indique lo contrario.
Calculado a partir de distintas longitudes
de enlace covalente, metálico o iónico.

El níquel es un elemento químico de número atómico 28 y símbolo Ni, situado en el grupo 10 de la tabla periódica de los elementos.

Conocimientos adicionales recomendados

Tabla de contenidos

Aplicaciones

Aproximadamente el 65% del níquel consumido se emplea en la fabricación de acero inoxidable austenítico y otro 12% en superaleaciones de níquel. El restante 23% se reparte entre otras aleaciones, baterías recargables, catálisis, acuñación de moneda, recubrimientos metálicos y fundición:

  • Alnico, aleación para imanes.
  • El mu-metal se usa para apantallar campos magnéticos por su elevada permeabilidad magnética.
  • Las aleaciones níquel-cobre (monel) son muy resistentes a la corrosión, utilizándose en motores marinos e industria química.
  • La aleación níquel-titanio (nitinol-55) presenta el fenómeno de memoria de forma y se usa en robótica, también existen aleaciones que presentan superplasticidad.
  • Crisoles de laboratorios químicos.
  • Níquel Raney: catalizador de la hidrogenación de aceites vegetales.

Monedas

  El níquel se emplea para la acuñación de monedas, a veces puro y, más a menudo, en aleaciones como el cuproníquel.

Ejemplos de monedas de níquel puro:

  • Monedas de un franco francés acuñadas a partir de 1960.[1]

Ejemplos de monedas de cuproníquel:

  • Disco interior de la moneda de un euro y parte exterior de la moneda de dos euros.[2]
  • Monedas de 25 y 50 céntimos de dólar estadounidense.[3]
  • Monedas españolas de 5, 10, 25, 50 y 200 pesetas acuñadas desde 1949.[1]

Papel biológico

Muchas, aunque no todas, las hidrogenasas contienen níquel, especialmente en aquéllas cuya función es oxidar el hidrógeno. Parece que el níquel sufre cambios en su estado de oxidación lo que parece indicar que el núcleo de níquel es la parte activa de la enzima.

El níquel está también presente en la enzima metil CoM reductasa y en bacterias metanogénicas.

Historia

El uso del níquel se remonta aproximadamente al siglo IV aec, generalmente junto con el cobre, ya que aparece con frecuencia en los minerales de este metal. Bronces originarios de la actual Siria tienen contenidos de níquel superiores al 2%. Manuscritos chinos sugieren que el «cobre blanco» se utilizaba en Oriente hacia 1700 al 1400 a. C.; sin embargo, la facilidad de confundir las menas de níquel con las de plata induce a pensar que en realidad el uso del níquel fue posterior, hacia el siglo IV a. C.

Los minerales que contienen níquel, como la niquelina, se han empleado para colorear el vidrio. En 1751 Axel Frederik Cronstedt, intentando extraer cobre de la niquelina, obtuvo un metal blanco que llamó níquel, ya que los mineros de Hartz atribuían al «viejo Nick» (el diablo) el que algunos minerales de cobre no se pudieran trabajar; y el metal responsable de ello resultó ser el descubierto por Cronstedt en la niquelina, o Kupfernickel, diablo del cobre, como se llama aún al mineral en idioma alemán.

Según un diccionario etimológico italiano, níquel proviene del sueco nickel, que viene del alemán Kupfernickel, propiamente ‘falso cobre’, compuesto de Kupfer (cobre) y Nickel (sobrenombre de Nikolaus), nombre dado por los mineros a los minerales inútiles, usado en broma para indicar un mineral que del cobre tiene sólo el color.

La primera moneda de níquel puro se acuñó en 1881.

Abundancia y obtención

El níquel aparece en forma de metal en los meteoritos junto con el hierro (formando las aleaciones kamacita y taenita) y se encuentra en el núcleo de la Tierra junto con el mismo metal. Combinado se encuentra en minerales diversos como garnierita, millerita, pentlandita y pirrotina.

Las minas de Nueva Caledonia (Francia) y Canadá producen hoy día el 70% del níquel consumido. Otros productores son Cuba, Puerto Rico, Rusia,Republica Dominicana y China.

Principales minerales de níquel

La niquelita (NiAs), la garnierita (Si4O13[Ni, Mg]2•2 H2O), este último es uno de los minerales más utilizados en la extracción del níquel, también existen los sulfuros, de ellos los más importantes son los sulfuros de hierro y níquel, pentlandita y pirrotita (Ni, Fe) xSy, otros minerales que se encuentran en la naturaleza son los arseniuros, silicatos, sulfoarseniuros. y en Argentina hay mucho que lo hace el 1º productor del mundo

Isótopos

En la naturaleza se encuentran 5 isótopos estables: 58Ni, 60Ni, 61Ni, 62Ni y 64Ni, siendo el más ligero el más abundante (68,077%). Se han caracterizado además 18 isótopos radioactivos de los que los más estables son el 59Ni, el 63Ni y el 56Ni con periodos de semidesintegración de 76.000 años, 100,1 años y 6,077 días respectivamente. Los demás radioisótopos, con masas atómicas desde 52 uma (52Ni) a 74 uma (74Ni), tienen periodos de semidesintegración inferiores a 60 horas y la mayoría no alcanzan los 30 segundos. El níquel tiene además un estado metaestable.

El 56Ni se produce en grandes cantidades en supernovas de tipo II correspondiendo la forma de la curva de luz a la desintegración del 56Ni en 56Co y éste en 56Fe.

El 59Ni es un isótopo de larga vida obtenido por cosmogénesis. Este isótopo ha encontrado diversas aplicaciones en la datación radiométrica de meteoritos y en la determinación de la abundancia de polvo extraterrestre en hielos y sedimentos. El 60Ni es hijo del 60Fe (periodo de semidesintegración de 1,5 millones de años) cuya persistencia en el Sistema Solar en concentraciones suficientemente altas ha podido causar variaciones observables en la composición isotópica del 60Ni, de este modo, el análisis de la abundancia de 60Ni en materiales extraterrestres puede proporcionar información sobre el origen del sistema solar y su historia primordial.

Precauciones

La exposición al níquel metal y sus compuestos solubles no debe superar los 0,05 mg/cm3 medidos en niveles de níquel equivalente para una exposición laboral de 8 horas diarias y 40 semanales. Los vapores y el polvo de sulfuro de níquel se sospecha que sean cancerígenos.

El carbonilo de níquel (Ni(CO)4), generado durante el proceso de obtención del metal, es un gas extremadamente tóxico.

Las personas sensibilizadas pueden manifestar alergias al níquel. La cantidad de níquel admisible en productos que puedan entrar en contacto con la piel está regulada en la Unión Europea; a pesar de ello, la revista Nature publicó en 2002 un artículo en el que investigadores afirmaban haber encontrado en monedas de 1 y 2 euros niveles superiores a los permitidos, se cree que debido a una reacción galvánica.

Referencias

  • Dizionario etimológico essenziale della lingua italiana. Milán: Aldo Garzanti, 1979.

Enlaces externos

  • Otras Aleaciones: Zinc Níquel
  • ATSDR en Español - ToxFAQs™: níquel
  • Enciclopedia.us.es/Index.php/Níquel.
  • EnvironmentalChemistry.com/Banblock.html.
  • FQ.Profes.net/Archivo2.as (origen del nombre).
  • Periodic.LANL.gov/Elements/28.html (Los Álamos National Laboratory).
  • [http://www.webelements.com/webelements/elements/text/Ni/key.html WebEelements.com/Elements/Text/Ni/Key.html).
 
Este articulo se basa en el articulo Níquel publicado en la enciclopedia libre de Wikipedia. El contenido está disponible bajo los términos de la Licencia de GNU Free Documentation License. Véase también en Wikipedia para obtener una lista de autores.
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