El cloruro de níquel o cloruro de níquel (II) es un compuesto inorgánico formado por los elementos níquel (Ni) y cloro (Cl). Su fórmula química es NiCl2. Se trata de un sólido amarillo dorado cuando está anhidro (sin agua en su estructura) y verde en su forma hidratada.
El NiCl2 anhidro es un sólido higroscópico, absorbe agua con facilidad, y es muy soluble en esta, formando soluciones de color verde. Sus soluciones acuosas son ácidas. El NiCl2 hidratado tiene afinidad por el amoníaco NH3, es decir, lo absorbe fácilmente debido a la tendencia del ion níquel (Ni2+) a unirse al amoníaco. Por esta razón se emplea en máscaras de seguridad para respirar libremente en ambientes donde hay NH3, el cual es tóxico.
El cloruro de níquel es ampliamente utilizado en procesos para hacer coberturas o recubrimientos de níquel sobre otros metales, para protegerlos de la corrosión y otros daños.
Se utiliza como catalizador o acelerador de reacciones entre compuestos orgánicos. También para preparar catalizadores de otros compuestos de níquel. Recientemente se ha probado en algunas baterías para mejorar el desempeño de estas.
Sin embargo, el NiCl2 es un compuesto muy tóxico que puede hacer daño al ser humano y animales. Es una sustancia cancerígena y mutagénica. Nunca debe desecharse al ambiente.
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Estructura
El cloruro de níquel (II) NiCl2 es un compuesto iónico. Está formado por el ion níquel (Ni2+) (con estado de oxidación +2) y dos iones cloruro (Cl–) con valencia -1.
Nomenclatura
- Cloruro de níquel (II)
- Cloruro niqueloso
- Dicloruro de níquel
- Cloruro de níquel hexahidratado NiCl2•6H2O
Propiedades
Estado físico
Sólido cristalino de color amarillo dorado o verde.
Peso molecular
129,6 g/mol
Punto de sublimación
El NiCl2 anhidro al llegar a 973 °C pasa del estado sólido directamente al estado gaseoso.
Punto triple
El NiCl2 anhidro a la temperatura de 1009 ºC existe simultáneamente en sus tres estados: sólido, líquido y gaseoso.
Densidad
3,51 g/cm3
Solubilidad
Soluble en agua: 64,2 g/100 mL de agua a 20 °C; 87,6 g/100 mL a 100 °C. Soluble en etanol (CH3-CH2-OH) y en hidróxido de amonio (NH4OH). Insoluble en amoníaco NH3.
pH
Sus soluciones acuosas son ácidas, con un pH alrededor de 4.
Propiedades químicas
Es un sólido con propiedades delicuescentes, es decir, que absorbe agua del ambiente con facilidad. El NiCl2 anhidro (sin agua) es amarillo dorado. La forma hexahidratada (con 6 moléculas de agua) NiCl2•6H2O es de color verde.
El NiCl2 anhidro en ausencia de aire sublima fácilmente.
El NiCl2 es muy soluble en agua. En solución acuosa se separa en sus iones Ni2+ y Cl–. Las soluciones acuosas son ácidas. En solución el ion níquel se une a 6 moléculas de agua H2O formando el ion hexaacuoníquel [Ni(H2O)6]2+ el cual es de color verde.
Si se aumenta el pH de estas soluciones acuosas añadiendo por ejemplo hidróxido de sodio (NaOH), se forma el hidróxido de níquel Ni(OH)2, el cual precipita o se separa del agua formando un gel verde voluminoso.
Propiedad importante del ion hexaacuo
Las soluciones acuosas de NiCl2 pueden absorber amoniaco (NH3) rápidamente. Esto se debe a que el NH3 se une fácilmente al ion hexaacuoníquel [Ni(H2O)6]2+ desplazando moléculas de agua y formando especies como [Ni(H2O)2(NH3)4]2+ o incluso [Ni(NH3)6]2+.
Obtención
El cloruro de níquel (II) se puede obtener partiendo del polvo de níquel (Ni) o del óxido de níquel (NiO).
El níquel se puede someter a cloración haciendo pasar gas cloro (Cl2) sobre el polvo.
Ni + Cl2 → NiCl2
También se puede hacer reaccionar el NiO con ácido clorhídrico HCl y luego evaporar la solución.
NiO + 2 HCl → NiCl2 + H2O
Usos
Para recubrir metales con níquel
El cloruro de níquel se emplea en soluciones que permiten realizar electrodeposición de níquel metálico sobre otros metales. La electrodeposición utiliza la corriente eléctrica para depositar una capa del metal sobre el otro.
Se realizan acabados metálicos decorativos donde el níquel (Ni) es la capa intermedia antes de recubrir la pieza con metal cromo (Cr). También sirve para recubrimientos en aplicaciones de ingeniería.
Los recubrimientos de níquel se aplican a cinc, acero, aleaciones estaño-níquel y otros metales para protegerlos de la corrosión y el desgaste por erosión o abrasión.
En laboratorios de análisis
El NiCl2 forma parte de soluciones empleadas para la preparación de muestras de tejidos cancerígenos para ser visualizadas en el microscopio por médicos patólogos especialistas en cáncer.
En reacciones de química orgánica
El cloruro de níquel actúa como catalizador o acelerador de muchas reacciones entre compuestos orgánicos. Por ejemplo, permite la unión de anillos como los fosfoles, los cuales dimerizan (se unen dos fosfoles) en presencia de NiCl2.
También sirve como catalizador en la producción de tetracloruro de carbono CCl4 y diarilamina.
En seguridad industrial
Por su gran afinidad por el amoniaco (NH3), el NiCl2 se emplea en máscaras de seguridad industriales. El amoniaco es un gas tóxico. El cloruro de níquel se coloca en los filtros por donde pasa el aire que aspira la persona.
De esta forma el aire con NH3 pasa a través del filtro, el amoniaco queda atrapado por el NiCl2, y la persona que utiliza la máscara inhala solo aire puro.
En baterías térmicas
El NiCl2 es un material prometedor para ser utilizado en baterías térmicas. En pruebas realizadas con baterías de litio-boro donde el cátodo es de NiCl2 estas muestran un excelente desempeño.
En baterías de sodio-haluro metálico
Ciertos investigadores demostraron que el cloruro de níquel en las baterías de sodio-haluro metálico permite la operación a temperaturas mucho menores que con otros haluros. Los haluros metálicos son sales de halógenos como el cloro, el bromo y el yodo con metales.
Este tipo de baterías tiene una gran utilidad para el almacenamiento de energía eléctrica de forma estacionaria, pero usualmente son problemáticas debido a las altas temperaturas de funcionamiento y por ello se emplean poco.
Con el NiCl2 se puede solucionar el problema de las altas temperaturas en estas baterías.
En varias aplicaciones
El cloruro de níquel NiCl2 es un intermediario en la preparación de catalizadores de níquel. También sirve para obtener otros compuestos como sales complejas de níquel.
Uso descontinuado
Por su toxicidad hacia la mayoría de microorganismos el NiCl2 puede actuar como fungicida y era antiguamente utilizado para eliminar el moho que ataca ciertas plantas.
Sin embargo, este uso fue descontinuado debido al peligro que representa para las personas que lo utilizan y para el ambiente.
Riesgos
El cloruro de níquel (II) o cloruro niqueloso NiCl2 es un compuesto muy tóxico. No es inflamable pero produce gases peligrosos al ser expuesto al calentamiento o fuego.
La exposición del ser humano al cloruro de níquel (II) puede causar dermatitis severa, alergias de la piel, alergias respiratorias, afectar los pulmones, riñones, tracto gastrointestinal y sistema nervioso.
Se conoce además por sus efectos cancerígenos y mutagénicos (que causa cambio en los genes de las células).
Efectos en los animales y organismos acuáticos
Es muy tóxico para animales terrestres y acuáticos, con efectos que perduran con el tiempo. Puede ser letal en bajas concentraciones.
Algunos investigadores encontraron por ejemplo que las truchas expuestas al NiCl2 disuelto en el agua sufren de daño oxidativo y diversas patologías en los tejidos de su cerebro.
El NiCl2 no debe ser nunca desechado al ambiente.
Referencias
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