Cloreto de níquel (NiCl2): estrutura, propriedades, produção, usos

Cloreto de níquel (NiCl2): estrutura, propriedades, produção, usos

O cloreto de níquel ou cloreto de níquel (II) é um composto inorgânico composto pelos elementos níquel (Ni) e cloro (Cl). Sua fórmula química é NiCl 2 . É um sólido amarelo dourado quando é anidro (sem água em sua estrutura) e verde em sua forma hidratada.

O NiCl 2 anidro é um sólido higroscópico, absorve a água facilmente e é muito solúvel, formando soluções verdes. Suas soluções aquosas são ácidas.  O NiCl 2 hidratado tem uma afinidade pelo NH 3 amônia , ou seja, ele o absorve facilmente devido à tendência do íon níquel (Ni 2+ ) de se ligar à amônia. Por esse motivo, é usado em máscaras de segurança para respirar livremente em ambientes onde há NH 3 , que é tóxico.

O cloreto de níquel é amplamente usado em processos para fazer revestimentos de níquel ou outros metais, para protegê-los da corrosão e outros danos.

É usado como catalisador ou acelerador de reações entre compostos orgânicos. Também para preparar catalisadores de outros compostos de níquel. Foi recentemente testado em algumas baterias para melhorar o desempenho da bateria.

No entanto, o NiCl 2 é um composto muito tóxico que pode prejudicar seres humanos e animais. É uma substância cancerígena e mutagênica. Nunca deve ser descartado no ambiente.

Estrutura

Níquel (II) de NiCl 2 cloreto é um composto iónico. É formado pelo íon níquel (Ni 2+ ) (com estado de oxidação +2) e dois íons cloreto (Cl ) com valência -1.

Nomenclatura

  • Cloreto de níquel (II)
  • Cloreto de níquel
  • Dicloreto de níquel
  • Cloreto de níquel hexa-hidratado NiCl 2 • 6H 2 O

Propriedades

Estado físico

Sólido cristalino amarelo ou verde dourado.

Peso molecular

129,6 g / mol

Ponto de sublimação

NiCl 2 anidro atinge 973 ° C do estado sólido diretamente ao estado gasoso.

Ponto Triplo

O NiCl 2 anidro, à temperatura de 1009 ºC, existe simultaneamente em seus três estados: sólido, líquido e gasoso.

Densidade

3,51 g / cm 3

Solubilidade

Solúvel em água: 64,2 g / 100 mL de água a 20 ° C; 87,6 g / 100 mL a 100 ° C. Solúvel em etanol (CH 3 CH 2 OH) e em hidróxido de amónio (NH 4 OH). Insolúvel em NH 3 amônia .

pH

Suas soluções aquosas são ácidas, com um pH em torno de 4.

Propriedades quimicas

É um sólido com propriedades deliquescentes, ou seja, absorve facilmente a água do ambiente. NiCl 2 anidro (sem água) é amarelo dourado. A forma hexa-hidratada (com 6 moléculas de água) NiCl 2 • 6H 2 O é verde.

NiCl 2 anidro na ausência de ar sublima facilmente.

NiCl 2 é muito solúvel em água. Em solução aquosa, Ni 2+ e Cl são separados em seus íons . Soluções aquosas são ácidas. Em solução os iões de níquel liga-se a 6 moléculas de água H 2 O, formando o ião hexaacuonickel [Ni (H 2 O) 6 ] 2+ , que é verde.

Se o pH dessas soluções aquosas for aumentado pela adição, por exemplo, de hidróxido de sódio (NaOH), é formado hidróxido de níquel Ni (OH) 2, que precipita ou se separa da água, formando um gel verde volumoso.

Propriedade importante do íon hexaacuo

As soluções aquosas de NiCl 2 podem absorver amônia (NH 3 ) rapidamente. Isto é porque NH 3 facilmente liga-se ao ião hexaaquonickel [Ni (H 2 O) 6 ] 2+ deslocando as moléculas de água e formação de espécies tais como o [Ni (H 2 O) 2 (NH 3 ) 4 ] 2+  ou mesmo [Ni (NH 3 ) 6 ] 2+ .

Obtenção

O cloreto de níquel (II) pode ser obtido a partir de pó de níquel (Ni) ou óxido de níquel (NiO).

O níquel pode ser clorado passando o gás cloro (Cl 2 ) sobre o pó.

Ni + Cl 2 → NiCl 2

O NiO também pode reagir com ácido clorídrico HCl e, em seguida, a solução evaporada.

NiO + 2 HCl → NiCl 2 + H 2 O

Formulários

Para revestimento de metais com níquel

O cloreto de níquel é usado em soluções que permitem a galvanoplastia de níquel metálico em outros metais. A eletrodeposição usa corrente elétrica para depositar uma camada do metal sobre a outra.

Acabamentos metálicos decorativos são feitos onde o níquel (Ni) é a camada intermediária antes de revestir a peça com metal cromado (Cr). Também adequado para revestimentos em aplicações de engenharia.

Os revestimentos de níquel são aplicados ao zinco, aço, ligas de estanho-níquel e outros metais para protegê-los da corrosão e do desgaste por erosão ou abrasão.

Em laboratórios de análise

O NiCl 2 faz parte das soluções utilizadas na preparação de amostras de tecidos cancerígenos para serem examinadas ao microscópio por médicos patologistas especializados em câncer.

Em reações de química orgânica

O cloreto de níquel atua como catalisador ou acelerador de muitas reações entre compostos orgânicos. Por exemplo, ele permite que a ligação de anéis, tais como phosphols, que dimerizam (dois phosphols de ligação), na presença de NiCl 2 .

Ele também funciona como um catalisador na produção de CCl 4 tetracloreto de carbono e diarilamina.

Em segurança industrial

Devido à sua alta afinidade com amônia (NH 3 ), o NiCl 2  é usado em máscaras de segurança industrial. A amônia é um gás tóxico. O cloreto de níquel é colocado nos filtros através dos quais a pessoa respira ar.

Dessa forma, o ar com NH 3 passa pelo filtro, a amônia é capturada pelo NiCl 2 e a pessoa que usa a máscara inala apenas ar limpo.

Em baterias térmicas

NiCl 2 é um material promissor para ser usado em baterias térmicas. Nos testes realizados com baterias de lítio-boro, onde o cátodo é NiCl 2, elas apresentam excelente desempenho.

Em baterias de iodetos metálicos de sódio

Alguns pesquisadores demonstraram que o cloreto de níquel em baterias de iodetos metálicos de sódio permite a operação em temperaturas muito mais baixas do que com outros halogenetos. Os halogenetos metálicos são sais de halogênio, como cloro, bromo e iodo com metais.

Esse tipo de bateria é muito útil para armazenamento estacionário de energia elétrica, mas geralmente é problemático devido às altas temperaturas de operação e, portanto, raramente são usadas.

NiCl 2 pode resolver o problema de altas temperaturas nessas baterias.

Em várias aplicações

Níquel de NiCl 2 cloreto é um intermediário na preparação de catalisadores de níquel. Serve também para obter outros compostos, como sais complexos de níquel.

Uso descontinuado

Devido à sua toxicidade para a maioria dos microrganismos, o NiCl 2 pode atuar como fungicida e era usado anteriormente para eliminar mofo que ataca certas plantas.

No entanto, esse uso foi interrompido devido ao perigo que representa para as pessoas que o usam e para o meio ambiente.

Riscos

O cloreto de níquel (II) ou cloreto de níquel-níquel 2 é um composto muito tóxico. Não é inflamável, mas produz gases perigosos quando exposto ao aquecimento ou fogo.

A exposição dos seres humanos ao cloreto de níquel (II) pode causar dermatites graves, alergias de pele, alergias respiratórias, afetar os pulmões, rins, trato gastrointestinal e sistema nervoso.

Também é conhecido por seus efeitos carcinogênicos e mutagênicos (que causam alterações nos genes das células).

Efeitos em animais e organismos aquáticos

É muito tóxico para animais terrestres e aquáticos, com efeitos que duram ao longo do tempo. Pode ser letal em baixas concentrações.

Alguns pesquisadores descobriram, por exemplo, que a truta exposta ao NiCl 2 dissolvido na água sofre danos oxidativos e várias patologias nos tecidos do cérebro.

O NiCl 2  nunca deve ser descartado no ambiente.

Referências

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