|
|
|
|
|
Símbol: Ni |
Nombre atòmic: 28 |
|
|
Níquel |
Níquel |
Nickel |
Nickel |
Grup: 10 |
Període: 4 |
|
|
Família: metall de
transició |
Configuració electrònica: 1s22s22p63s23p63d84s2 |
|||||
|
Generalitats |
|||||
|
Descobridor/s: Axel Frederik
Cronstedt |
Nacionalitat: Suècia |
Any: 1751 |
|||
|
Origen del nom: De
l’alemany “kupfernickel” el coure del diable o el coure
de San Nicolau. |
Una mica
d’història: L'ús del níquel es remunta
aproximadament al segle IV aC generalment junt amb el coure ja que apareix
ben sovint en els minerals d'aquest metall; bronzes originaris de l'actual
Síria tenen continguts de níquel superiors al 2%. Manuscrits
xinesos suggereixen que el «coure blanc» s'utilitzava a Orient
cap a 1400-1700 aC, no obstant la facilitat de confondre les menes de
níquel amb les de plata indueix a pensar que en realitat l'ús
del níquel va ser posterior, cap al segle IV aC. Els minerals que contenen níquel, com la
niquelina, s'han emprat per a pintar el vidre. El 1751 Axel Frederik
Cronstedt, intentant extraure coure de la niquelina, va obtenir un metall
blanc que va anomenar níquel, ja que els miners de Hartz
atribuïen al «vell Nick» (el diable) el que alguns minerals
de coure no pogueren ser treballats i el metall responsable d'això va
resultar ser el descobert per Cronstedt en la niquelina, o kupfernickel,
el coure del diable, com s'anomenava i s'anomena encara al mineral. La primera
moneda de níquel pur s'encunyà el 1881. |
||||
|
Estat natural: Es presenta com a metall en
meteorits (entre un 5% i un 20%). Combinat amb altres elements es presenta en minerals
com niquelina, NiAs, pentlandita i pirrotita, que normalment contenen coure
com impuresa més important. La majoria de jaciments de níquel es troben a
Canadà, Cuba, URSS, Xina i Austràlia. Les mines de Nova
Caledònia (Austràlia) i Canadà produeixen avui en dia el
70% del níquel consumit La producció mundial de mena de níquel
està al voltant de 925000 tones anuals. |
Estructura cristal·lina: Sistema cúbic centrat en les cares |
a = b = c |
|||
|
Abundància
a l’ésser humà: 100 ppb (parts per bilió) en pes. |
Abundància
a la Terra: ocupa el 22è lloc en la classificació dels
elements més abundants en l’escorça terrestre. |
Abundància
al Sistema Solar: 60000 ppb (parts per bilió) en pes. |
|||
|
Propietats |
|||||||
|
Físiques |
Massa
atòmica (u) |
Densitat
(kg/m3) |
Duresa
(escala de Mohs) |
Volum
atòmic (cm3/mol) |
|||
|
58,6934 |
8902 |
4,0 |
6,59 |
||||
|
Tèrmiques |
Estat
d’agregació a 298 K |
Punt de
fusió (K) |
Punt
d’ebullició (K) |
|
|||
|
Sòlid |
1726 |
3005 |
|
||||
|
Radis |
Radi
atòmic (Å) |
Radi
iònic (Å) |
Radi
covalent (Å) |
|
|||
|
1,24 |
0,72 (Ni+2) 0,62 (Ni+3) |
1,15 |
|
||||
|
Ionització |
Afinitat
electrònica (KJ/mol) |
1a
energia ionització (KJ/mol) |
2a
energia ionització (KJ/mol) |
3a
energia ionització (KJ/mol) |
Estats
d’oxidació |
||
|
112 |
736,7 |
1752,9 |
3393,4 |
-1, +1, +2, +3, +4 |
|||
|
Elèctriques |
Conductivitat
elèctrica (mOhm.cm)-1 |
Electròniques |
Electronegativitat
(Pauling) |
Polaritzabilitat
(Å3) |
|
||
|
146,2 |
1,91 |
6,8 |
|
||||
|
Termodinàmiques |
Calor
d’atomització (KJ/mol d’àtoms) |
Calor de
fusió (KJ/mol) |
Calor de
vaporització (KJ/mol) |
Calor
específica (J/kg K) |
Conductivitat
tèrmica (J/m s ºC) |
||
|
430,0 |
17,6 |
372,0 |
438,9 |
90,90 |
|||
|
Altres |
Potencial
normal de reducció (v) |
Caràcter
metàl·lic |
Precaucions: Les
pólvores del metall de níquel són un perill de foc. Els compostos de níquel
són molt tòxics per les plantes. Alguns són
cancerígens i teratògens. L'exposició al níquel
metall i els seus compostos solubles no ha de superar els 0,05 mg/cm³
mesurats en nivells de níquel equivalent per a una exposició
laboral de 8 hores diàries i 40 setmanals. Els vapors i la pols de
sulfur de níquel se sospita que poden ser cancerígens. El carbonil de níquel (Ni(CO)4),
generat durant el procés d'obtenció del metall, és un
gas extremadament tòxic i només ha de ser manejat per persones
qualificades en àrees molt ben ventilades. Les persones
sensibilitzades poden manifestar al·lèrgies al níquel.
La quantitat de níquel admissible en productes que puguin entrar en
contacte amb la pell està regulada per la Unió Europea; tot i
així, la revista Nature va publicar el 2002 un article en què
investigadors afirmaven haver trobat en monedes d'1 i 2 euros nivells
superiors als permesos, es creu que a causa d'una reacció
galvànica. |
||||
|
-0,26 Ni2+/Ni Solució àcida |
metall |
||||||
|
Característiques: És
un metall de transició de color blanc platejat, conductor de
l'electricitat i de la calor, és dúctil i mal·leable pel
que es pot laminar, polir i forjar fàcilment. És magnètic fins a
345ºC, temperatura a la que perd aquesta propietat. Es presenta en cinc formes
isotòpiques estables. |
|||||||
|
Isòtops |
||||||
|
Isòtop |
Protons |
Neutrons |
Símbol |
Vida mitjana |
Abundància (%) |
Altres |
|
Níquel-
56 |
28 |
28 |
56Ni |
6,077
dies |
0,00 |
Radioactiu |
|
Níquel-
57 |
28 |
29 |
57Ni |
35,6
hores |
0,00 |
Radioactiu |
|
Níquel-
58 |
28 |
30 |
58Ni |
Estable |
67,0769 |
|
|
Níquel
-59 |
28 |
31 |
59Ni |
76000
anys |
0,00 |
Radioactiu |
|
Níquel-
60 |
28 |
32 |
60Ni |
Estable |
26,2231 |
|
|
Níquel-
61 |
28 |
33 |
61Ni |
Estable |
1,1399 |
|
|
Níquel-
62 |
28 |
34 |
62Ni |
Estable |
3,6345 |
|
|
Níquel-
63 |
28 |
35 |
63Ni |
100,1
anys |
0,00 |
Radioactiu |
|
Níquel-
64 |
28 |
36 |
64Ni |
Estable
|
0,9256 |
|
|
Níquel
-65 |
28 |
37 |
65Ni |
2,517
hores |
0,00 |
Radioactiu |
|
Níquel
-66 |
28 |
38 |
66Ni |
54,6
hores |
0,00 |
Radioactiu |
|
Reactivitat |
|
|
Descripció |
El níquel metàl·lic no és
molt actiu químicament. No s’oxida en fred però a altes
temperatures la reacció entre el níquel i l’oxigen no
té lloc completament però dóna una mica
d’òxid de níquel (II): 2Ni (s) + O2 (g) à 2NiO (s) No és atacac per l’aigua. És soluble en àcid nítric
diluït i en la major part dels àcids, però no
s’altera en l’àcid nítric concentrat ni reacciona
amb les bases. Es dissol en àcid sulfúric diluït i forma
solucions que contenen el ió aquós Ni (II) juntament amb
hidrogengas. A la pràctica el ió Ni (II) és present com
a complex (Ni(OH2)6)2+: Ni (s) + H2SO4
(aq) à Ni2+ (aq) + SO42-
(aq) + H2 (g) Reacciona amb els
halògens en calent i, en presència d’humitat,
també en fred; amb el fluor però molt a poc a poc: Ni (s) + Cl2 (g) à NiCl2 (s) de color groc Ni
(s) + Br2 (g) à NiBr2 (s) de color groc Ni (s) + I2 (g) |