Elemento chimico · scheda di riferimento
28Ni

Nichel

Il nichel è l’elemento 28 (Ni), nel periodo 4, gruppo 10 e blocco d. A temperatura ambiente il suo stato di riferimento è solido. La configurazione elettronica è [Ar] 3d8 4s2.

Numero atomico28
Peso atomico standard58.6934(4)
Gruppo10
Periodo4
Bloccod
Configurazione elettronica[Ar] 3d8 4s2
Struttura elettronica

Che cosa controlla la sua chimica

Gli orbitali d partecipano alla chimica del nichel. Gli elettroni di energie vicine possono essere coinvolti nei legami, favorendo stati di ossidazione variabili e complessi di coordinazione.

La configurazione [Ar] 3d8 4s2 cambia quando l’atomo viene ionizzato. Questo può modificare colore, magnetismo, geometria di coordinazione e reattività dei composti.

Forme chimiche

Composti, ioni e materiali

Il nichel forma leghe, ossidi, alogenuri e complessi di coordinazione. La varietà degli stati di ossidazione dipende dalla posizione nel blocco d e dall’ambiente chimico.

Comportamento fisico

Stato e cambiamenti di fase

A temperatura ambiente lo stato di riferimento del nichel è solido. Tra i dati riportati: densità 8.908 g/cm³, punto di fusione 1 729 K (1 456 °C), punto di ebollizione 3 003 K (2 730 °C). I valori misurati possono dipendere da purezza, pressione, struttura cristallina o forma allotropica.

Presenza e applicazioni

Dove si trova e come viene usato il nichel

Il nichel si trova in minerali, composti naturali o materiali tecnici a seconda della sua reattività. Le applicazioni riportate in questa scheda comprendono Acciaio inossidabile, Batterie e Monete; in ciascun caso conta la forma chimica o la struttura del materiale.

Nella pratica

Esempi di usi concreti

Acciaio inossidabile

Il nichel viene usato in alcune leghe inossidabili per modificare resistenza alla corrosione, stabilità della fase e proprietà meccaniche.

Batterie

Il nichel entra in alcuni sistemi di batterie come materiale di elettrodo, componente dell’elettrolita o elemento della chimica redox.

Monete

Nell’ambito «Monete», il nichel viene utilizzato in una forma chimica o materiale adatta. La proprietà sfruttata dipende dal composto, dalla struttura del materiale e dall’obiettivo tecnico.

Leghe monetarie

Nell’ambito «Leghe monetarie», il nichel viene utilizzato in una forma chimica o materiale adatta. La proprietà sfruttata dipende dal composto, dalla struttura del materiale e dall’obiettivo tecnico.

Posizione periodica

Che cosa mostrano gli elementi vicini

Il nichel si trova nel periodo 4, gruppo 10 e blocco d. Nel riquadro compaiono nello stesso periodo il cobalto a sinistra e il rame a destra; nello stesso gruppo il palladio sotto. Il confronto aiuta a seguire variazioni di raggio atomico, energia di ionizzazione e comportamento chimico lungo periodi e gruppi.

Dati di riferimento

Proprietà fisiche e atomiche

Classificazionemetallo di transizione
Stato a temperatura ambienteSolido
Gusci elettronici2 · 8 · 16 · 2
Densità8.908 g/cm³
Punto di fusione1 729 K (1 456 °C)
Punto di ebollizione3 003 K (2 730 °C)
Elettronegatività di Pauling1.91
Prima energia di ionizzazione737.1 kJ/mol
Affinità elettronica111.7 kJ/mol

I valori descrivono l’elemento o l’atomo neutro quando applicabile. Le proprietà fisiche possono dipendere dall’allotropo, dalla pressione e dalle condizioni di misura.

Storia

Scoperta e identificazione

La scoperta del nichel è associata a Axel Fredrik Cronstedt. Riconoscimento dell’elemento, isolamento di una sostanza pura e assegnazione del moderno numero atomico non coincisero necessariamente nello stesso momento storico.

Isotopi e peso atomico

Come la composizione isotopica modifica i numeri

Il peso atomico standard è 58.6934(4). È una media ponderata della composizione isotopica naturale e non la massa di un singolo atomo.

Gli isotopi del nichel hanno lo stesso numero di protoni e quindi appartengono allo stesso elemento, ma differiscono per il numero di neutroni e per la massa. Gli isotopi radioattivi si distinguono inoltre per vita media e modalità di decadimento.

Sicurezza

Manipolazione ed esposizione

I rischi associati al nichel dipendono dalla forma chimica, dalla dose e dalla via di esposizione. L’elemento, i suoi ioni e i suoi composti possono avere effetti biologici e ambientali molto diversi; occorre consultare i dati di sicurezza della sostanza effettivamente manipolata.