|
Níquel é um elemento químico de símbolo Ni de número
atômico 28 ( 28 prótons e 28 elétrons ) e de massa
atómica 58,7 uma. À temperatura ambiente, encontra-se no
estado sólido. É um elemento de transição situado no
grupo 10 ( 8 B ) da Classificação Periódica dos
Elementos.
Características principais
É um metal de transição de coloração branco-prateada,
condutor de eletricidade e calor, dúctil e maleável
porém não pode ser laminado, polido ou forjado
facilmente, apresentando certo caráter ferromagnético. É
encontrado em diversos minerais, em meteoritos (formando
liga metálica com o ferro ) e, em princípio, existe
níquel no núcleo da Terra.
É resistente a corrosão , e só pode ser utilizado como
revestimento por eletrodeposição. O metal e algumas de
suas ligas metálicas, como o metal Monel, são utilizados
para manejar o flúor e alguns fluoretos porque reage com
dificuldade com estas substâncias.
Seu estado de oxidação mais comum é +2 , podendo
apresentar outros. Se tem observado estados de oxidação
0, +1 e +3 em complexos, porém são muito pouco
característicos.
Aplicações
Aproximadamente 65% do níquel consumido é empregado na
fabricação de aço inoxidável austenico e outros 12% em
superligas de niquel. O restante 23% é repartido na
produção de outras ligas metálicas, baterias
recarregáveis, reações de catálise, cunhagens de moedas,
revestimentos metálicos e fundição.
Alnico, ligas para imãs.
O mu-metal se usa para proteger campos magnéticos por
sua elevada permeabilidade magnética.
As ligas níquel-cobre ( monel ) são muito resistentes a
corrosão, utilizando-se em motores marítimos e indústria
química.
A liga níquel-titânio ( nitinol-55 ) apresenta o
fenômeno memória de forma e é usado em robótica, também
existem ligas que apresentam superelasticidade.
cadinhos de laboratorios químicos.
Catalisador da hidrogenação de óleos vegetais
Usado em cordas de guitarra e outros instrumentos
Papel biológico
Muitas, porém não todas, as enzimas hidrogenases contém
níquel, especialmente aquelas cuja função é oxidar o
hidrogênio. Parece que o níquel sofre mudanças no seu
estado de oxidação indicando que o núcleo de níquel é a
parte ativa da enzima.
O níquel também está presente na enzima metil CoM
redutase e em bactérias metanogênicas.
O niquel tem papel biológico parecido com o ferro por
serem muito próximos.
História
O uso do níquel remonta aproximadamente ao século IV
a.C.geralmente junto com o cobre já que aparece com
frequência nos minerais deste metal. Bronzes originários
da atual Síria tem conteudos de niquel superiores a 2%.
Manuscritos chineses sugerem que o «cobre branco» era
utilizado no Oriente desde 1400-1700 A.C, entretanto a
facilidade de confundir as minas de níquel com as de
prata induzem a pensar que ,na realidade, o uso do
níquel foi posterior, a partir do século IV A.C.
Os minerais que contém níquel, como a niquelina se tem
empregado para colorir o vidro. Em 1751 Axel Frederik
Cronstedt tentando extrair o cobre da niquelina, obteve
um metal branco que chamou de níquel, já que os mineiros
de Hartz atribuem ao «viejo Nick» ( o diabo ) o motivo
pelo qual alguns minerais de cobre não poderiam ser
trabalhados. O metal responsável por isso foi descoberto
por Cronstedt na niquelina, o kupfernickel, diabo do
cobre, como se chamava e ainda é chamado o mineral.
A primeira moeda de níquel pura foi cunhada em 1881.
Abundância e obtenção
O níquel aparece na forma de metal nos meteoros junto
com o ferro ( formando as ligas kamacita e taenita ), e
acredita-se que exista no núcleo da Terra junto com o
mesmo metal. Combinado é encontrado em diversos minerais
como garnierita, millerita, pentlandita e pirrotita.
As minas da Nova Caledônia , Austrália e Canadá produzem
atualmente 70% do níquel consumido. Outros produtores
são Cuba, Porto Rico, Rússia, China e Brasil. No Brasil,
as minas estão concentradas nos Estados do Pará e Goiás,
e são exploradas pelas empresas Anglo American Brasil
LTDA, Companhia Vale do Rio Doce e Grupo Votorantim, mas
a segunda maior reserva de Níquel do mundo fica em Minas
Gerais na cidade de Ipanema. Baseando-se em evidências
geofísicas e análises de meteoritos é suposto que o
níquel ocorra em abundância no núcleo terrestre,
formando ligas metálicas com o ferro. O níquel, assim
como o vanádio são os elementos-traço mais comuns
encontrados na composição química do petróleo, em geral
estando mais enriquecidos nos óleos pesados.
Isós
Na natureza são encontrados 5 isós estáveis: Ni-58,
Ni-60, Ni-61, Ni-62 e Ni-64, sendo o mais leve o mais
abundante( 68,077% ). Se tem caracterizado ainda 18
radioisós dos quais os mais estáveis são o Ni-59, o
Ni-63 e ol Ni-56 com meis-vidas de 76.000 anos, 100,1
anos e 6,077 días respectivamente. Os demais
radioisós com massas atómicas desde 52 uma ( Ni-52 )
a 74 uma ( Ni-74 ), apresentam meias-vidas inferiores a
60 horas, e a maioria não alcançam os 30 segundos. O
níquel tem também um estado metaestável.
O Ni-56 é produzido em grandes quantidades em supernovas
de tipo II correspondendo a forma da curva de luz a
desintegração de Ni-56 em Co-56 e este em Fe-56.
O Ni-59 é um isó de vida longa obtido por
cosmogênese. Este isó tem encontrado diversas
aplicações na datação radiométrica de meteoritos e na
determinação da abundância de pó extraterestre em gelos
e sedimentos. O Ni-60 é filho do Fe-60 ( meia-vida de
1,5 milhões de anos ) cuja persistência no sistema solar
em concentrações suficientemente altas tem possivelmente
causado variações observáveis na composição isotópica do
Ni-60[carece de fontes?]. Deste modo a análise da
abundância de Ni-60 em materiais extraterestres pode
proporcionar informações sobre a origem do Sistema solar
e sua história primordial.
NickelPrecauções
A exposição ao metal níquel e seus compostos solúveis
não deve superar aos 0,05 mg/cm³ , medidos em níveis de
níquel equivalente para uma exposição laboral de 8 horas
diárias e 40 horas semanais.
O níquel tetracarbonilo (Ni(CO)4), gerado durante o
processo de obtenção do metal, é um gás extremamente
tóxico.
As pessoas sensíveis podem manifestar alergias ao níquel.
A quantidade de níquel admissível em produtos que podem
entrar em contato com a pele está regulamentada na União
Europeia. Apesar disso, a revista Nature publicou em
2002 um artigo em que os pesquisadores afirmaram haver
encontrado em moedas de 1 e 2 euros niveis superiores
aos permitidos.
Toxicologia
Intoxicações mesmo leves por níquel podem causar
sintomas como apatia, diarréia, dores no pénis ou
vagina, febre, insônia e náuseas.
Geral
Nome, símbolo, número Níquel, Ni, 28
Classe , Série química Metal , metal de transição
Grupo, Período, Bloco 10, 4 , d
Densidade, Dureza 8908 kg/m³, 4,0
Cor e aparência Brilhante, metálico
Propriedades atómicas
Massa atómica 58,6934(2) u
Raio atómico (calc.) 135 (149) pm
Raio covalente 121 pm
Raio de van der Waals 163 pm
Configuração electrónica [Ar]3d84s²
elétrons por Nível de energia 2, 8, 16, 2
Estados de oxidação (óxido) 2,3 ( básicos)
Estrutura cristalina Cúbica de face centrada
Propriedades físicas
Estado da matéria sólido (ferromagnetico)
Ponto de fusão 1728 K (1455 °C)
Ponto de ebulição 3186 K (2913 °C)
Volume molar 6,59 ×10-6 m³/mol
Entalpia de vaporização 370,46 kJ/mol
Entalpia de fusão 17,472 kJ/mol
Pressão de vapor 237 Pa a 1726 K
Velocidade do som 4970 m/s a 293,15 K
Informações diversas
Electronegatividade 1,91 (Escala de Pauling)
Capacidade calorífica 440 J/(kg*K)
Condutividade elétrica 14,382 · 106/m ohm
Condutividade térmica 90,7536 W/(m*K)
1º Potencial de ionização 737,1 kJ/mol
2º Potencial de ionização 1753 kJ/mol
3º Potencial de ionização 3395 kJ/mol
4º Potencial de ionização 5300 kJ/mol
Isós mais estáveis
iso Ab Meia-vida MD ED MeV PD
56Ni 6,077 dias Captura eletrônica 2,136 56Co
58Ni 68,077% Ni é isó estável com 30 neutrons
59Ni {sin.} 76000 anos ε 1,072 59Co
60Ni 26,233% Ni é estável com 32 neutrons
61Ni 1,14% Ni é estável com 33 neutrons
62Ni 3,634% Ni é estável com 34 neutrons
63Ni {sin.} 100,1 anos β- 2,137 63Cu
64Ni 0,926% Ni é estável com 36 neutrons
Unidades SI e CNTP exceto onde indicado o contrário.
Referências
Enciclopedia Libre - Níquel
El origen del nombre
Los Alamos National Laboratory - Níquel
WebElements.com - Níquel
EnvironmentalChemistry.com - Níquel
|
