Subgrupo de níquel

Subgrupo de níquel  - elementos químicos del décimo grupo de la tabla periódica de elementos químicos (según la clasificación obsoleta  - elementos del subgrupo secundario del grupo VIII) [1] . El grupo incluye níquel Ni, paladio Pd y platino Pt. Basado en la configuración electrónica del átomo, el elemento darmstadtio Ds, sintetizado artificialmente en 1994, pertenece al mismo grupo .

Propiedades

Los dos elementos del grupo, paladio y platino, pertenecen a la familia del metal platino . Como en otros grupos, los miembros del décimo grupo de elementos exhiben patrones de configuración electrónica , especialmente de capas externas, como resultado de lo cual los elementos de este grupo muestran propiedades físicas y comportamiento químico similares:

Algunas propiedades de los elementos del décimo grupo.

Los metales del décimo grupo tienen un color de blanco a gris claro, tienen un fuerte brillo, resistencia al deslustre ( oxidación ) en condiciones normales , son muy maleables , tienen un estado de oxidación de +2 a +4 y en condiciones especiales +1 . Se debate la existencia del estado +3, ya que tal estado puede ser aparente, creado por los estados +2 y +4. La teoría sugiere que los metales del grupo 10 pueden, bajo ciertas condiciones, tener un estado de oxidación de +6, pero esto aún no se ha probado definitivamente en experimentos de laboratorio.

Historia

El níquel se descubrió en 1751. Sin embargo, mucho antes de eso, los mineros sajones conocían bien el mineral, que en apariencia se parecía al cobre y se usaba en la fabricación de vidrio para teñirlo de verde. El paladio fue descubierto por el químico inglés William Wollaston en 1803 . Wollaston lo aisló del mineral de platino traído de América del Sur . El platino era desconocido en Europa hasta el siglo XVIII. Por primera vez, el químico inglés W. Wollaston obtuvo platino en forma pura a partir de minerales en 1803. En Rusia, allá por 1819, en oro aluvial extraído en los Urales , se descubrió un “nuevo metal siberiano”. Al principio se llamó oro blanco, se encontró platino en Verkh-Isetsky y luego en las minas Nevyansk y Bilimbaevsky. Ricos placeres de platino fueron descubiertos en la segunda mitad de 1824, y al año siguiente, comenzó su extracción en Rusia [2] .

El darmstadtio se sintetizó artificialmente en 1994 en el Centro de Investigación de Iones Pesados ​​( Gesellschaft für Schwerionenforschung, GSI ), Darmstadt [ 3] .  El nuevo elemento se obtuvo en la fusión de átomos de níquel y plomo al bombardear un objetivo de plomo con iones de níquel acelerados en el acelerador de iones UNILAC en GSI.

Distribución en la naturaleza y la biosfera

El níquel es bastante común en la naturaleza: su contenido en masa en la corteza terrestre es de aproximadamente 0,01%. Ocurre en la corteza terrestre solo en forma unida; los meteoritos de hierro contienen níquel nativo (hasta un 8%). El paladio es uno de los elementos más raros, su concentración promedio en la corteza terrestre es 1⋅10 −6  % en masa. El platino es también uno de los elementos más raros, su concentración promedio en la corteza terrestre es 5⋅10 −7  % en masa. Ambos metales se encuentran en forma nativa, en forma de aleaciones y compuestos.

El níquel es uno de los oligoelementos necesarios para el desarrollo normal de los organismos vivos. Se sabe que el níquel participa en reacciones enzimáticas en animales y plantas. En los animales se acumula en los tejidos queratinizados, especialmente en las plumas. Un mayor contenido de níquel en los suelos conduce a enfermedades endémicas: aparecen formas feas en las plantas y enfermedades oculares en los animales asociadas con la acumulación de níquel en la córnea.

El paladio y el platino en cantidades imperceptiblemente pequeñas y sin desempeñar ningún papel, según algunas fuentes, están presentes en los organismos vivos. .

Aplicación

El níquel es la base de la mayoría de las superaleaciones  , materiales de alta temperatura utilizados en la industria aeroespacial para piezas de centrales eléctricas. El niquelado  es la creación de una capa de níquel en la superficie de otro metal para protegerlo de la corrosión. Producción de baterías de hierro-níquel, níquel- cadmio , níquel-zinc, níquel-hidrógeno . El níquel se usa ampliamente en la producción de monedas en muchos países [4] . El níquel también se utiliza para la producción de bobinados de cuerdas para instrumentos musicales .

El paladio se utiliza a menudo como catalizador, principalmente en la hidrogenación de grasas y el craqueo del petróleo . El paladio y las aleaciones de paladio se utilizan en electrónica para recubrimientos resistentes al sulfuro (una ventaja sobre la plata). Los revestimientos de paladio se aplican a los contactos eléctricos para evitar chispas. El Banco de Rusia acuñó monedas conmemorativas de paladio en cantidades muy limitadas. [5] En algunos países, se utiliza una pequeña cantidad de paladio para obtener fármacos citostáticos  , en forma de compuestos complejos, similares al cis-platino .

El platino se usa como catalizador (la mayoría de las veces en una aleación con rodio , y también en forma de platino negro  , un polvo fino de platino obtenido al reducir sus compuestos). El platino se usa en joyería y odontología, así como en medicina. El platino y sus aleaciones se utilizan ampliamente para la producción de joyas . Cada año, la industria mundial de la joyería consume alrededor de 50 toneladas de platino. La demanda rusa de joyas de platino es el 0,1% del nivel mundial. El platino, el oro y la plata  son los principales metales que cumplen una función monetaria. Sin embargo, el platino comenzó a usarse para fabricar monedas varios milenios después que el oro y la plata. Las primeras monedas de platino del mundo se emitieron y estuvieron en circulación en el Imperio Ruso desde 1828 hasta 1845. Las monedas de platino emitidas actualmente por varios países son monedas de lingotes . En el período de 1992 a 1995, el Banco de Rusia emitió monedas de platino de inversión en denominaciones de 25, 50 y 150 rublos.

Galería

• Una pieza de níquel producida por electrólisis. Metal grisáceo brillante

• Cristal de paladio. Metal maleable dúctil suave blanco plateado

• Cristales de platino puro. Metal blanco plateado suave y pesado

Véase también

• metales del grupo del platino

Notas

1. ↑ Tabla periódica Archivado el 10 de abril de 2016 en Wayback Machine en el sitio web de la IUPAC
2. ↑ Maksimov M. M. Ural gold // Ensayo sobre el oro . - M. : Nedra, 1977. - S. 83. - 128 p.
3. ↑ S.Hofmann et al. Producción y descomposición de 269 110  // Zeitschrift für Physik A. - 1995. - T. 350 , No. 4 . - S. 277-280 .  (enlace no disponible)
4. ↑ ¿De qué están hechas las monedas? (enlace no disponible) . Fecha de acceso: 31 de enero de 2011. Archivado desde el original el 13 de diciembre de 2010. (indefinido) 
5. ↑ Véase, por ejemplo, la noticia en el sitio web de Sberbank Copia de archivo del 29 de mayo de 2007 en Wayback Machine

Literatura

• Akhmetov N. S. Química general e inorgánica. - M. : Escuela Superior, 2001. - ISBN 5-06-003363-5 .
• Lidin R. A. Manual de química general e inorgánica. - M. : KolosS, 2008. - ISBN 978-5-9532-0465-1 .
• Nekrasov BV Fundamentos de Química General. - M. : Lan, 2004. - ISBN 5-8114-0501-4 .
• Spitsyn VI , Martynenko L.I. Química inorgánica. - M. : MGU, 1991, 1994.
• Turova N. Ya. Química inorgánica en tablas. Tutorial. - M .: CheRo, 2002. - ISBN 5-88711-168-2 .
• Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan. (1997), Química de los elementos (2.ª ed.), Oxford: Butterworth-Heinemann, ISBN 0-08-037941-9
• F. Albert Cotton, Carlos A. Murillo y Manfred Bochmann, (1999), Química inorgánica avanzada. (6.ª ed.), Nueva York: Wiley-Interscience, ISBN 0-471-19957-5
• Housecroft, CE Sharpe, AG (2008). Química inorgánica (3ª ed.). Salón Prentice, ISBN 978-0-13-175553-6