O documento descreve as propriedades do elemento níquel, incluindo sua classificação periódica, usos, ligas metálicas, papel biológico e toxicidade. O níquel é um metal de transição branco-prateado encontrado em minerais e usado principalmente em aço inoxidável e superligas para turbinas a jato. Pode ser essencial em pequenas quantidades mas tóxico em excesso.

1. 2010Orique1IGRI STC22-10-2010-1752606682740O Elemento Níquelrightcenter<br />Índice:O elemento níquel3Propriedades físicas do níquel4Super ligas de níquel4Super ligas de níquel mais utilizadas4Ligas trabalhadas4Ligas fundidas5Níquel nas Plantas e Microrganismos………………5Níquel No ser humano……………………………………...5/6Isótopos………………………………………………………………….6Tabela dos isótopos mais estáveis……………………….7Alguns exemplos de compostos de níquel………...8<br />Precauções………………………………………………………. 8<br />Toxicologia…………………………………………………….8<br />Características técnicas do níquel……….9/10<br />Com a colaboração de:<br />Orique Teixeira<br />João garlito<br />José carvalho<br />Marco dias<br />Fernando costa<br />O elemento níquel<br />É um metal de transição de coloração branco prateado, condutor de electricidade e calor, elástico e maleável porém não pode ser laminado, polido ou forjado facilmente, apresentando certo carácter feromagnético. É encontrado em diversos minerais, em meteoritos (formando liga metálica com o ferro) e, em princípio, existe níquel no núcleo da Terra.<br />O níquel é um elemento químico de símbolo Ni de número atómico 28 (28 protões e 28 electrões) e de massa atómica 58,7, a temperatura ambiente, o níquel encontra-se no estado sólido, é um elemento de transição situado no grupo 10 (8 B) da Classificação Periódica dos Elementos, o uso do níquel remonta aproximadamente ao século IV A.C geralmente junto com o cobre. Actualmente, cerca de 65% do níquel consumido é empregado na fabricação de aço inoxidável austenico e outros 12% em superligas de níquel. O restante 23% é repartido na produção de outras ligas metálicas, baterias recarregáveis, reacções de catálise, cunhagens de moedas, revestimentos metálicos e fundição. O níquel é uma pedra como qualquer outro metal, pois pode ser obtido de pedras que o contenham.<br />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 estes produtos.<br />Seu estado de oxidação mais comum é +2, podendo apresentar outros. Tem se observado estados de oxidação 0, +1 e +3 em complexos, porém são muito pouco característicos.<br />O mineral que contém níquel, como a niquelina tem-se empregado para colorir o vidro. Em 1751 Axel Frederik Cronstedt tentando extrair o cobre da niquelina, obteve um metal branco que chamou de níquel. 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.<br />A primeira moeda de níquel pura foi cunhada em 1881.<br />Propriedades Físicas do níquel<br />O níquel puro possui densidade de 8,9 g/cm3, ponto de fusão 1455 ºC, estrutura cristalina CFC (cúbica de face centrada). A densidade da maioria das superligas de níquel fica entre 7,79 e 9,32 g/cm3. Por exemplo, a densidade da Inconel 100 (contém cerca de 60 % de níquel) é de 7,79 g/cm3, devido aos elevados teores de alumínio e de titânio, ao passo que as superligas com altos teores de tungsténio e tântalo chegam a densidades da ordem de 9,07 g/cm3. A densidade é uma propriedade importante para as superligas de níquel, uma vez que a redução da densidade do componente de turbina de jacto leva a um aumento das tensões centrífugas, reduzindo a vida útil do componente.<br />Super ligas de níquel<br />O desenvolvimento das chamadas superligas, de níquel, de cobalto e de ferro começou nos Estados Unidos nos anos 1930, porém ao longo dos anos as superligas de níquel tornaram-se as mais utilizadas. Além das turbinas de jactos, as superligas de níquel encontram aplicações variadas em altas temperaturas, como em motores de foguetes e veículos espaciais em geral, reactores nucleares, submarinos, usinas termoeléctricas, equipamento petroquímico, por exemplo. Entretanto, a principal aplicação dessas ligas continua sendo em turbinas de jactos da aviação.<br />Superligas de Níquel Mais Utilizadas<br />São a liga níquel-titânio ( nitinol-55) apresenta o fenómeno memória de forma e é usado em robótica, também existem ligas que apresentam super elasticidade, Cadinhos de laboratórios químicos (recipiente utilizado em laboratórios analises gravimetricas), Catalisador da hidrogenação de vegetais usado em cordas de guitarra e outros instrumentos.<br />Ligas Trabalhadas<br />Nimonic 80 contendo 80 % de níquel e 20 % de cromo com adições de titânio e alumínio para viabilizar o endurecimento composição química do tipo Ni3 (Al, Ti). Liga níquel-cobre, liga Inconel X-750, ligas Waspaloy, M-252, liga Incoloy 901 etc. ….<br />Ligas Fundidas<br />A Inconel 738, a Mar-M 421, a Udimet 710, e, posteriormente, ligas com maior resistência mecânica mantendo alta resistência à corrosão, como a René 80, a Inconel 792 e a Mar-M 432, B-1900, a 713C e a Inconel 100.<br />Níquel nas Plantas e Microrganismos<br />Nas plantas e nos microrganismos, a importância do níquel é necessário para o funcionamento apropriado de várias enzimas da planta tais como a areasse e o hidrogenasse. Na presença diminuída da areasse, devido à falta de níquel adequado, a acumulação da ureia conduz à necrose da planta. Na semente de soja, onde a actividade do hidrogenasse era comprimida devido à redução de níquel, só os baixos níveis da fixação de nitrogénio ocorreram, resultando no lento crescimento da planta e diminuindo rendimentos da colheita.<br />Níquel No ser humano<br />As necessidades de ingestão de níquel nos seres humanos são muito pequenas: 5µg/dia – ainda que o consumo estimado numa dieta normal seja de 150 µg/dia. Embora em algumas espécies de animais pareça estar ligado ao crescimento, o seu papel e metabolismo são pouco conhecidos. O níquel, em quantidades superiores, pode causar diversos problemas à saúde humana, sendo mesmo, em certas circunstâncias, um veneno forte. <br />O Níquel tem demonstrado também ter um papel interactivo com outros materiais importantes para o funcionamento biológico apropriado de vários sistemas do metabolismo. Especificamente, a privação de níquel nos ratos afecta níveis da vitamina B-12 com mudanças concomitantes no crescimento, nas relações do peso e nas concentrações de plasma no cobre, no ferro, e no molibdénio. Na ausência da vitamina B-12, mesmo os ratos com uma dieta suplementar de níquel tenderam a exibir mudanças nestes parâmetros que se esperariam ocorrer em animais privados de níquel.<br />Muitas, porém não todas, as enzimas hidrogenasses contém níquel, especialmente aquelas cuja função é oxidar o hidrogénio. Parece que o níquel sofre mudanças no seu estado de oxidação indicando que o núcleo de níquel é a parte activa da enzima.<br />O níquel também está presente na enzima metil CoM redutase e em bactérias metanogênicas.O níquel tem papel biológico parecido com o ferro por serem muito próximos.<br />Isótopos<br />Na natureza são encontrados 5 isótopos estáveis: Ni-58, Ni-60, Ni-61, Ni-62 e Ni-64, sendo o mais leve o mais abundante (68,077%). Tem se caracterizado ainda 18 radioisótopos dos quais os mais estáveis são o Ni-59, o Ni-63 e ol Ni-56 com meias-vidas de 76.000 anos, 100,1 anos e 6,077 dias respectivamente. Os demais radioisótopos 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 meta estável.<br />O Ni-56 é produzido em grandes quantidades em super novas de tipo II correspondendo a forma da curva de luz a desintegração de Ni-56 em Co-56 e este em Fe-56.<br />O Ni-59 é um isótopo de vida longa obtido por cosmogênese. Este isótopo tem encontrado diversas aplicações na datação radiométrica de meteoritos e na determinação da abundância de pó extraterrestre 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. Deste modo a análise da abundância de Ni-60 em materiais extraterrestres pode proporcionar informações sobre a origem do Sistema solar e sua história primordial.<br />1891665244475<br />-594360685803587115173355<br />Níquel cádmio<br />Isótopos mais estáveisUnidades SI e CNTP excepto onde indicado o contrário.<br />ISOAbMeia-vidaMDED MeVPD56Ni6,077 DiasCaptura electrónica2,13656Co58Ni68,077%Ni é isótopo estável com 30 neutrões59Ni{sin.}76000 Anosε1,07259Co60Ni26,233%Ni é estável com 32 neutrões61Ni1,14%Ni é estável com 33 neutrões62Ni3,634%Ni é estável com 34 neutrões63Ni{sim.}100,1 Anosβ-2,13763Cu64Ni0,926%Ni é estável com 36 neutrões<br />3129915304165-13335362585Super ligas de níquel<br />Alguns exemplos de compostos de níquel são:<br />Óxido de níquel, NiO utilizado na composição das baterias de Níquel - Cádmio e nas mais recentes baterias de Níquel - Hidreto Metálico. Arsenieto de níquel, constituinte da niquelina (NiAs), mineral a partir do qual o níquel foi descoberto. Halogenetos de níquel NiF2, NiCl2, NiBr2 e NiI2. Com o enxofre o níquel forma diversos sulfuretos, como o NiS2 e Ni3S4, alguns deles de estequiometria variável (Ni1-xS) e outros que apresentam características de fases metálicas (NiS e Ni3S2).<br />Precauções<br />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.<br />O níquel tetracarbonilo (Ni (CO) 4), gerado durante o processo de obtenção do metal, é um gás extremamente tóxico.<br />As pessoas sensíveis podem manifestar alergias ao níquel. A quantidade de níquel admissível em produtos que podem entrar em contacto 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 níveis superiores aos permitidos. <br />Toxicologia<br />Uma das formas mais tóxicas sobre a qual o níquel se pode apresentar é o tetracarbonilo de níquel: Ni (CO) 4, Inalar partículas de níquel aumenta os riscos de cancro pulmonar e cancro nasal.<br />Intoxicações mesmo leves por níquel podem causar sintomas como apatia, diarreia, dores no pénis ou vagina, febre, insónia e náuseas.<br />272986554610Níquel <br />Características técnicas do níquel<br />GeralNome, símbolo, númeroNíquel, Ni, 28Classe, Série químicaMetal, metal de transição]]Grupo, Período, Bloco10, 4, dDensidade, Dureza8908 Kg/m3, 4.0Cor e aparênciaBrilhante, metálico<br />Propriedades atómicasMassa atómica58.6934 Unidade de massa atómicaRaio atómico (calc.)135 (149) PicómetroRaio covalente121 PmRaio de van der Waals163 PmConfiguração electrónica[Ar] 3d84s2Electrões por Nível de energia2, 8, 16, 2Estados de oxidação (óxido)2,3 (básicos)Estrutura cristalinaCúbica de face centrada<br />Propriedades físicasEstado da matériaSólido (ferromagnetico)Ponto de fusão1728 K (2651 °F)Ponto de ebulição3186 K (5275 °F)Volume molar6.59 ×10-6 M3/molEntalpia de vaporização370.4 KJ/molEntalpia de fusão17.47 KJ/molPressão de vapor237 Pa a 1726 KVelocidade do som4970 M/s at 293.15 K<br />Informações diversasElectronegatividade1.91 (Escala de Pauling)Capacidade calorífica440 J/ (kg*K)Condutividade eléctrica14.3 106/m ohmCondutividade térmica90.7 W/ (m*K)1st Potencial de ionização737.1 KJ/mol2nd Potencial de ionização1753 KJ/mol3rd Potencial de ionização3395 KJ/mol4th Potencial de ionização5300 KJ/mol<br />-784860890905<br />1304925413385 Fluoreto de níquel<br />