Nichel

Nichel
cobalt ← Nichel → cupru -   28 Ni                                                                                                                                                                                                                                           Ni Pd Tabelul complet • Tabelul extins
Informații generale
Nume, Simbol, Număr	Nichel, Ni, 28
Serie chimică	metale de tranziție
Grupă, Perioadă, Bloc	10, 4, d
Densitate	8908 kg/m³
Culoare	alb-cenușie
Număr CAS	7440-02-0
Număr EINECS
Proprietăți atomice
Masă atomică	58,6934 u
Rază atomică	124 pm
Rază de covalență	121 pm
Rază van der Waals	163 pm
Configurație electronică	[Ar]4s 2 3d 8
Electroni pe nivelul de energie	2, 8, 16, 2
Număr de oxidare
Oxid
Structură cristalină	cubică
Proprietăți fizice
Fază ordinară	Solidă
Punct de topire	1455°C ; 1728,15 K
Punct de fierbere	2915°C ; 3188,15 K
Energie de fuziune	kJ/mol
Energie de evaporare	kJ/mol
Temperatură critică	K
Presiune critică	Pa
Volum molar	m³/kmol
Presiune de vapori
Viteza sunetului	m/s la 20 °C
Forță magnetică
Informații diverse
Electronegativitate (Pauling)	1,91
Capacitate termică masică	J/(kg·K)
Conductivitate electrică	1,4 ⋅ 107 S/m
Conductivitate termică	W/(m·K)
Prima energie de ionizare	kJ/mol
A 2-a energie de ionizare	{{{potențial_de_ionizare_2}}} kJ/mol
A 3-a energie de ionizare	{{{potențial_de_ionizare_3}}} kJ/mol
A 4-a energie de ionizare	{{{potențial_de_ionizare_4}}} kJ/mol
A 5-a energie de ionizare	{{{potențial_de_ionizare_5}}} kJ/mol
A 6-a energie de ionizare	{{{potențial_de_ionizare_6}}} kJ/mol
A 7-a energie de ionizare	{{{potențial_de_ionizare_7}}} kJ/mol
A 8-a energie de ionizare	{{{potențial_de_ionizare_8}}} kJ/mol
A 9-a energie de ionizare	{{{potențial_de_ionizare_9}}} kJ/mol
A 10-a energie de ionizare	kJ/mol
Precauții
NFPA 704
Unitățile SI și condiții de temperatură și presiune normale dacă nu s-a specificat altfel.

Nichelul (simbol: Ni, număr atomic: 28) este un metal răspândit în diverse substanțe chimice și aliaje, constituind circa 0,008 % din scoarța Pământului. Acest lucru face ca omul să fie încontinuu expus la acest metal. Nichelul este corodat de transpirație, salivă și alte lichide secretate de organism. Incidența alergiei la nichel în populația generală este de circa 30 %, cu o netă preponderență la femei. Sursele de expunere sunt: domestice, profesionale, iatrogene, accidentale și alimentare. Este un metal de culoare alb-cenușie, cu densitatea de 8900 Kg/m³, se topește la o temperatură de 1.455 °C. Ca proprietăți, este maleabil, ductil, tenace și se deformează plastic ușor la rece. Este rezistent la acțiunea substanțelor organice și anorganice, cu excepția celor care conțin sulf, și prezintă o mare rezistență la coroziunea atmosferică, de aceea e utilizat la galvanizare.

Este folosit în anumiți acumulatori electrici, de exemplu nichel-fier, cu electrolit alcalin, produși de Edison.

Istoric

Istoria nichelului este asemănătoare cu cea a cobaltului. Este cunoscut încă din antichitate sub forma combinațiilor sale, dar la acea vreme nu s-a putut izola în forma sa metalică. Este răspândit în natură, dar mai comun este în meteoriți. Nichelul era utilizat încă din antichitate, fără a se ști de existența sa, sub formă de aliaje (bronzuri); în manuscrisele chinezești este menționat „cuprul alb” (aliaj al nichelului cu cuprul), cunoscut și sub numele de batung, folosit pe aceste meleaguri în jurul anilor 1700 - 1400 î.Hr. În Germania medievală a fost găsit un minereu roșu în munții Erzgebirge (Munții Metaliferi), care semăna cu minereul de cupru. Dar atunci când minerii n-au reușit să extragă cupru din el, au dat vina pe un spirit răutăcios al mitologiei germane, Nickel (similar cu Old Nick) (chinuitor de cupru). Ei au numit minereul Kupfernickel, nichel de cupru, din germană de la Nickel și Kupfer = cupru. Azi minereul este cunoscut ca nichelină sau nicolit (combinație a nichelului cu arsen). În 1751 baronul Axel Fredrik Cronstedt a încercat să extragă cupru din minereul Kupfernickel, dar a obținut în schimb un metal alb, pe care l-a denumit după numele spiritului minereului, Nickel (nichel). În germana modernă Kupfernickel este un aliaj de cupru - nichel. După descoperirea sa, singura sursă de nichel era minereul, dar în 1824 s-a obținut nichel și din emailul numit albastru de cobalt. Primul producător de nichel, la scară largă, a fost Norvegia. În 1889 nichelul a fost introdus în producția de oțel, iar cererea de nichel s-a mărit. Pe parcursul anilor s-au descoperit mari zăcăminte de minereuri de nichel în Noua Caledonie (1865), bazinul Sudbury, Canada (1883), Norilsk - Talnakh, Rusia (1920) și Reef Merensky, Africa de Sud (1924). Aceasta a făcut ca nichelul să fie utilizat la scară largă.

Proprietăți fizice și atomice

Configurația electronică a atomului de nichel

Nichel

Nichelul este un metal alb-cenușiu sau alb-argintiu, cu o tentă ușor gălbuie. Este unul dintre cele patru metale (alături de fier, cobalt și gadoliniu) care prezintă proprietăți magnetice. Nichelul este un metal tranzițional greu și ductil. Atomul de nichel are configurația electronică [Ni] 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d⁸

Harta distribuției globale a producției de nichel în 2005

Izotopi ai nichelului

Nichelul apare în natură compus din 5 izotopi stabili: ⁵⁸Ni, ⁶⁰Ni, ⁶¹Ni, ⁶²Ni și ⁶⁴Ni. Dintre aceștia ⁵⁸Ni este cel mai abundent izotop (68,077 %). Cel mai stabil izotop natural este ⁶²Ni. Există și 18 radioizotopi, cel mai stabil fiind ⁵⁹Ni, cu timp de înjumătățire de 760 ani, apoi ⁶³Ni cu timpul de înjumătățire de 100 ani și ⁵⁶Ni cu timp de înjumătățire de 6 zile, ceilalți izotopi radioactivi având timpi de înjumătățire cuprinși între 60 de ore și 30 de secunde.

Aliaje

Principalele elemente de aliere sunt titanul, cromul, aluminiul, magneziul.

Utilizări

Circa trei sferturi din producția mondială de nichel e utilizată la producerea oțelului inoxidabil și aliat. O zecime e utilizată în aliaje neferoase. Alte aplicații se referă la producerea de acumulatori electrici, inclusiv pentru vehicule electrice.

Bibliografie

• D. Marian, Metale de înaltă puritate, Editura Tehnică, 1988
• Dulămiță, T., Florian, E., Tratamente termice și termochimice EDP, 1982
• A.S. Zaimovschi, V.V. Usov, Metale și aliaje electrotehnice, Editura Energetică de Stat, 1954

Legături externe

• ro Nichelul pe sistemul-periodic.go.ro Arhivat în 8 februarie 2009, la Wayback Machine.

Vezi și

• Tabelul periodic al elementelor