«Si tuviera un centavo …». En los Estados Unidos esta frase evoca imágenes de monedas, específicamente la moneda de $ 0.05. ¿Alguna vez se ha preguntado por qué los estadounidenses usan la palabra níquel para describir una moneda? El origen de esta frase se remonta fácilmente al nombre del metal que dio a las monedas su aspecto plateado durante el siglo XIX. Ese metal es níquel.
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Conceptos básicos del níquel
El níquel es un elemento , una sustancia que consta de un solo tipo de átomo, ubicado en el Grupo 10 de la tabla periódica de los elementos. Esta ubicación coloca al níquel dentro de la región de la tabla periódica, que incluye elementos de los Grupos 3-12, llamados metales de transición . El níquel tiene un número atómico de 28, lo que significa que contiene 28 protones en su núcleo. La cantidad de protones cargados positivamente en el núcleo de níquel significa que los átomos de níquel neutros tienen 28 electrones en total.
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Los electrones más externos, o de valencia , ocupan regiones en forma de nube, u orbitales , y los dos electrones de valencia de los átomos de níquel se pueden perder con relativa facilidad para formar dos iones comunes. La pérdida de un solo electrón da como resultado un ion , definido como un átomo que ha perdido o ganado electrones, con una carga +1. La pérdida del electrón de valencia restante da como resultado un ion con una carga de +2. La forma correcta de anotar las cargas de estos iones es usar el nombre sistemático de cada ion, níquel (I) para el ion +1 y níquel (II) para el ion +2. Los iones resultantes forman fácilmente enlaces iónicos con iones cargados negativamente o enlaces covalentes con otras moléculas para formar compuestos de colores brillantes, conocidos como complejos de coordinación.
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Níquel en el mundo natural
Los orígenes del níquel son, literalmente, estelares. El níquel se forma durante los procesos de fusión nuclear en el corazón de las estrellas masivas, donde las temperaturas y presiones increíbles hacen que los núcleos de elementos más ligeros se fusionen. Cuando las estrellas masivas se vuelven inestables al final de sus ciclos de vida, la explosión masiva resultante, también conocida como supernova , dispersa los átomos de níquel en las grandes nubes de gas y polvo, o nebulosa .
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En la Tierra, el níquel se puede encontrar en una amplia variedad de fuentes dentro de la corteza terrestre y es un componente crucial del núcleo de la tierra. En lo profundo de la tierra, el níquel se mezcla con hierro para formar el núcleo externo líquido fundido, así como el núcleo interno sólido. Dentro de la corteza, el níquel se encuentra mezclado con hierro o cobre en depósitos minerales económicamente valiosos llamados menas .
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Níquel en nuestro mundo moderno
Una aplicación de vital importancia para el níquel en nuestro mundo moderno es la inclusión de este metal en mezclas de otros metales, también llamados aleaciones . El acero inoxidable, por ejemplo, requiere que se agregue níquel a una mezcla de hierro, carbono y otros metales. El níquel también se puede mezclar con metales más costosos, como cobre, plata y oro, para formar aleaciones menos costosas que posean una mayor durabilidad. Por lo tanto, el uso de níquel en la acuñación sigue siendo una parte crucial de los sistemas monetarios de muchos países.
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El níquel se utiliza en otra aplicación importante que utiliza sus propiedades químicas, los catalizadores. Los catalizadores son sustancias que mejoran la probabilidad de una reacción al reducir la energía requerida para iniciar la reacción sin consumirse durante la reacción. Los catalizadores de níquel se utilizan en una amplia variedad de reacciones industriales importantes, que van desde la hidrogenación de aceite vegetal para la industria alimentaria hasta la producción de productos farmacéuticos.
La resistencia natural a la corrosión y las propiedades químicas del níquel desempeñan un papel importante en el ámbito de los revestimientos metálicos. Los recubrimientos de níquel se producen mediante un proceso llamado galvanoplastia que utiliza una reacción de oxidación-reducción , una reacción impulsada por la transferencia de electrones entre los reactivos. En el caso de los recubrimientos de níquel, el proceso se produce cuando el metal que se está recubriendo se sumerge en una solución que contiene iones de níquel y se somete a una corriente eléctrica. La reacción de oxidación-reducción resultante transfiere electrones a los iones de níquel en solución, creando una fina capa de níquel puro en la superficie.
Resumiendo el níquel
El níquel es un elemento que se encuentra dentro de los metales de transición del Grupo 10 en la tabla periódica de los elementos. El níquel se presenta comúnmente en dos estados de oxidación diferentes, níquel (I) y níquel (II), y puede formar una amplia variedad de compuestos y complejos. El níquel se origina a partir de la fusión estelar y es liberado por eventos de supernovas. En la Tierra, el níquel se encuentra en la corteza terrestre como minerales valiosos, así como dentro del núcleo interno y externo de la tierra. Las aplicaciones que utilizan níquel incluyen la formación de aleaciones metálicas, catalizadores en reacciones químicas y recubrimientos metálicos.
Cosas para recordar sobre el níquel
| Níquel | uno de los elementos de la tabla periódica |
| Elemento | sustancia que consta de un solo tipo de átomo; ubicado en el grupo 10 de la tabla periódica |
| Metales de transición | La ubicación coloca al níquel dentro de la región de la tabla periódica que incluye elementos de los Grupos 3-12. |
| Valencia | los electrones más externos ocupan regiones tipo nube |
| Orbitales | los electrones más externos |
| Supernova | explosión masiva de una estrella al final de su vida |
| Nebulosa | grandes nubes espaciales de gas y polvo |
| Minerales | depósitos minerales económicamente valiosos |
| Aleaciones | metal dentro de mezclas de otros metales |
| Catalizadores | Sustancias que mejoran la probabilidad de una reacción al reducir la energía requerida para iniciar la reacción sin consumirse durante la reacción. |
| Reacción de oxidación-reducción | reacción impulsada por la transferencia de electrones entre reactivos |
Los resultados del aprendizaje
Descubra con qué facilidad puede lograr estos objetivos después de terminar la lección:
- Cuente los conceptos básicos del níquel
- Recuerda el lugar del níquel en la tabla periódica
- Discutir su formación y orígenes en el espacio exterior.
- Detalle sus aplicaciones en el mundo moderno
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