Cloruro de níquel

¿Qué es el cloruro de níquel?

El cloruro de níquel o cloruro de níquel (II) es un compuesto inorgánico formado por los elementos níquel (Ni) y cloro (Cl), cuya fórmula química es NiCl₂. Se trata de una sal amarilla cuando está anhidra (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 verdes. 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, que 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 su desempeño.

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.

Estructura del cloruro de níquel

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 del cloruro de níquel

• Cloruro de níquel (II).
• Cloruro niqueloso.
• Dicloruro de níquel.
• Cloruro de níquel hexahidratado NiCl_2•6H₂O.

Propiedades del cloruro de níquel

• Estado físico. Sólido cristalino de color amarillo dorado o verde.
• Peso molecular. 129,6 g/mol.
• Punto de sublimación. Al llegar a 973 °C pasa del estado sólido directamente al estado gaseoso.
• Punto triple. A 1009 °C 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) NiCl_2•6H₂O es verde. El NiCl₂ anhidro en ausencia de aire sublima fácilmente. 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⁺, 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, que 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 del cloruro de níquel

El cloruro de níquel (II) se puede obtener partiendo del polvo de níquel (Ni) o del óxido de níquel (NiO).

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 del cloruro de níquel

• Para recubrir metales con 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. Forma parte de soluciones empleadas para la preparación de muestras de tejidos cancerígenos para ser visualizadas al microscopio.
• En reacciones de química orgánica. 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. Es un material prometedor para utilizarse 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. 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 del cloruro de níquel

El cloruro de níquel (II) 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. No debe ser nunca desechado al ambiente.

Referencias

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2. Espinoza, L.A. Handbook of Immunohistochemistry and in Situ Hybridization of Human Carcinomas. Volume 4. Counterstaining and Visualization. Recuperado de sciencedirect.com.
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4. Cotton, F.A., Wilkinson, G. Advanced Inorganic Chemistry. Fourth Edition. John Wiley & Sons.
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