INTRODUÇÃO O Ni é moderamente abundante e produzido em grandes quantidades. É utilizado para a preparação de várias ligas, tanto ferrosas como não-ferrosas.

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2 INTRODUÇÃO O Ni é moderamente abundante e produzido em grandes quantidades. É utilizado para a preparação de várias ligas, tanto ferrosas como não-ferrosas. Nos compostos simples é predominantemente iônico e divalente. Também é encontrado na forma de Ni(+II) na maioria de seus complexos, que geralmente são quadrado planares ou octaédricos. Pd e Pt são metais raros e caros. São metais nobres e não muito reativos, mas um pouco mais reativos que os demais metais do grupo da platina. Ambos são usados como catalisadores. Os elementos são mais encontrados na forma de Pd(+II) e Pt(+IV). Não formam compostos iônicos simples.

3 OCORRÊNCIA-OBTENÇÃO E USOS NÍQUEL O Ni é o 22º elemento mais abundante em peso na crosta terrestre. Os minérios de Ni de importância comercial são : sulfetos, que estão misturados com sulfetos de Fe ou Cu, e depósitos aluviais de silicatos e óxidos/hidróxidos. O minério mais importante é a pentlandita, (Fe,Ni) 9 S 8, que sempre apresenta uma proporção de Fe:Ni de 1:1.Geralmente, ocorre associado com uma forma de FeS denominada pirrotita. Diversos outros minérios do grupo dos sulfetos e dos arsenetos, tais como millerita, NiS, nicolita, NiAs, e a pirita arsenical de níquel, NiAsS, já foram importantes, mas atualmente são pouco usados.

4 Depósitos aluviais importantes incluem a garnierita, um silicato de magnésio e níquel, de composição variável, (Mg,Ni) 6 Si 4 O 10 (OH) 8, e a limonita niquelífera, (Fe,Ni)O(OH)(H 2 O) n. A obtenção do Ni a partir de seus minérios é dificultada pela presença de outros metais. Minérios do grupo dos sulfetos são hoje a principal fonte de níquel. O minério é concentrado por flotação e por métodos magnéticos, e a seguir é aquecido com SiO 2... FeS se decompõe a FeO que reage com SiO 2 formando a escória FeSiO 3, que pode ser facilmente removida. A mistura de sulfetos é esfriada lentamente, de modo a gerar uma camada prateada superior de Cu 2 S e uma camada preta inferior de Ni 2 S 3, que pode ser separada mecanicamente.

5 O Ni 2 S 3 é, então aquecido com ar e convertido em NiO. Este último pode ser utilizado diretamente na manufatura do aço, ou então pode ser reduzido ao metal pelo carbono, num forno. O metal é fundido, transformado em placas, e purificado por eletrólise, numa solução aquosa de NiSO 4 O processo MOND é um método alternativo para produzir Ni de elevada pureza. Ni e gás d’água (H 2 e CO) são aquecidos à 50ºC, à pressão atmosférica. O H 2 reduz NiO a Ni, que por sua vez reage com CO formando o complexo volátil (tetracarbonil) níquel, Ni(CO) 4. Todas as impurezas permanecem no estado sólido. Quando o gás é aquecido a 230ºC, se decompõe formando o metal NI puro e CO, que é reciclado. Ni + 4CO Ni(CO) 4 Ni + 4CO 50ºC230ºC Processo Mond

6 A maior parte da produção de Ni é utilizada na fabricação de ligas ferrosas e não ferrosas. O níquel melhora a resistência mecânica e química do aço. O aço inoxidável pode conter de 12 a 15% de Ni, e o aço para cutelaria 20% de Cr e 10% de Ni. Ímãs permanentes muito fortes são fabricados com a liga de aço “alnico”. O metal monel é muito resistente à corrosão e é usado em equipamentos que entram em contato com F 2 e outros fluoretos corrosivos. Essa liga contém 68% de Ni, 32% de Cu, além de pequenas quantidades de Fe e Mn. Diversas ligas não-ferrosas são importantes. As ligas da série”nimônica”(75% de Ni,com Cr,Co,Al e Ti) são usadas em turbinase motores a jato, onde resistem a elevadas tensões e temperaturas.

7 PALÁDIO E PLATINA Pd e Pt são elementos raros, embora sejam bem mais abundantes que os demais metais do grupo da platina (Ru,Rh e Ir). Os metais do grupo da Pt ocorrem em pequenas quantidades, associados aos minérios de Cu e Ni,do grupo dos sulfetos. São obtidos na forma concentrada no lodo anódico, resultante dos processos de refino eletrolítico dos principais metais do minério. Os metais do grupo da Pt também são obtidos a partir da liga Cu/Ni, produzida na separação da mistura de Cu 2 S e Ni 2 S 3. Aproximadamente um terço da produção da Pt é usado na manufatura de jóias, um terço na indústria automobilística e um terço em aplicações financeiras.

8 Pt tem sido usada em joalheria desde centenas de anos antes de Cristo. Hoje, em dia, ela é usada na montagem de anéis de diamantes e outras jóias. Assemelha-se à prata e já foi denominada”ouro branco”. Atualmente, esse termo é usado para designar uma liga de Pd/Au, o que cria certa confusão. Uma aplicação recente e crescente da Pt é na confecção dos “conversores de três vias”. Esses “catalisadores são usados nos carros modernos para reduzir a poluição provocada pelos gases de escape. O principal componente do catalisador é uma peça de cerâmica constituída por pequenos tubos(colméia), revestida com Pt, Pd e Rh. Os gases passam através da colméia a 300ºC.

9 Durante o trajeto, os metais nobres convertem os hidrocarbonetos remanescentes, O CO e os óxidos de nitrogênio nos compostos inofensivos CO 2 e N 2. Tanto o Rh como Pd são extensivamente empregados na química como catalisadores. PdCl 2 é usado no Processo Wacker de conversão do C 2 H 4 (eteno) a CH 3 CHO (etanal). Pd é usado em reações de hidrogenação,como a de fenol a ciclohexanona, e também em reações de desidrogenação. A Pt é muito importante como catalisador na indústria petroquímica. No laboratório, cadinhos de platina são as vezes utilizados.

10 ESTADOS DE OXIDAÇÃO O elemento Ni pode ser encontrados nos estados de oxidação de (-I) a (+IV),mas a sua química é denominada pelo Ni(+II). Os íons [Ni(H 2 O) 6 ] +2 são verdes e estáveis em solução e em muitos compostos simples. O Ni(+II) também forma muitos complexos, que geralmente são quadrados planares ou octaédricos. Os elementos nos estados de oxidação mais elevados são instáveis. Para o Pd, o estado de oxidação (+II) é o mais importante, ocorrendo nos íons hidratados [Pd(H 2 O) 4 ] +2 e em complexos. O elemento Pt não forma íons hidratados.

11 PROPRIEDADES GERAIS Ni é um metal branco prateado, enquanto Pd e Pt são cinza esbranquiçados. Os três elementos são inertes na forma maciça, não perdem o brilho e não reagem com o ar ou com a água, à temperatura ambiente. O Ni é muitas vezes eletrodepositado sobre outros metais mais reativos, para formar uma película protetora. Contudo, ele perde o brilho quando aquecido ao ar. O Ni de Raney é uma forma finamente dividida de Ni, usada como catalisador. É facilmente oxidado pelo ar e pirofórico. Níquel aquecido ao rubro reage com vapor d’água. O Ni se dissolve rapidamente em ácidos diluídos,originando [Ni(H 2 O) 6 ] +2 e HIDROGÊNIO.

12 Como o Fe e Co, torna-se passivo quando tratado com HNO 3 concentrado e água-régia. Pd e Pt são mais “nobres”(menos reativos) que Ni, mas são mais reativos que os demais elementos do grupo da platina. Pd se dissolve lentamente em HCl concentrado, na presença de O 2 ou Cl 2. Pt é mais resistente frente a ácidos, mas se dissolve em água-régia, formando ácido cloroplatínico, H 2 PtCl 6 O Ni não reage com soluções alcalinas e por isso é empregado nos equipamentos destinados à fabricação de NaOH. Pd e Pt reagem rapidamente com óxidos e peróxidos fundidos de metais alcalinos, por exemplo Na 2 O e Na 2 O 2. O Ni reage com os halogênios mediante aquecimento.

13 Os três metais absorvem H 2 gasoso. A quantidade de gás absorvida depende do estado físico do metal. Pd é que nais absorve. Quando o Pd aquecido ao rubro é esfriado na presença de H 2, ele pode absorver um volume desse gás 935 vezes maior que o seu próprio volume. O hidrogênio é móvel e se difunde através do retículo cristalino do metal.A condutividade do metal diminui `a medida que o hidrogênio é absorvido. Este método é usado para purificar o hidrogênio. Pt(+II) e Pt(+IV) formam um número extremamente grande de complexos (Co e Pt são os elementos que formam o maior número de complexos).

14 COMPOSTOS DOS ELEMENTOS NOS ESTADOS DE OXIDAÇÃO(-I),(0)E (+I) O íon Ni(-I) é encontrado no ânion complexo [Ni 2 (CO) 6 ] -2. Os três metais podem ser encontrados no estado de valência zero. [Ni o (CO) 4 é obtido quando Ni é aquecido na presença de CO. Sua formação é subseqüente pirólise eram importantes no processo Mond purificação do níquel. Ni(CO) 4 é o complexo mais conhecido de CO, mas a sua estabilidade é bem menor que a dos complexos carbonílicos dos metais de transição. A molécula é tetraédrica, o composto é volátil, muito tóxico, facilmente oxidável e inflamável.

15 COMPOSTOS DOS ELEMENTOS NOS ESTADOS DE OXIDAÇÃO(+II) O estado de oxidação (+II) é muito importante para os três elementos. Uma grande variedade de compostos simples de Ni +2 é conhecido. Nesta classe pode ser incluídos todos os haletos, óxidos, sulfetos, selenetos e teluretos; os sais de todos os ácidos comuns e mesmo alguns menos estáveis, como NiCO 3. Embora a química do Ni seja relativamente simples pela predominância do elemento do estado de oxidação (+II). A química do Ni(+II) em complexos é bem mais complicada.

16 COMPOSTOS DOS ELEMENTOS NOS ESTADOS DE OXIDAÇÃO(+III) Esse estado não é importante para a química de nenhum dos três elementos do grupo. Poucos compostos de Ni(+III) são conhecidos A oxidação de Ni(OH) 2 com Br 2, em meio alcalino, leva a formação de Ni 2 O 3.2 H 2 O um sólido preto. Esse se decompõe a NiO no processo de desidratação. Se o Ni for fundido com NaOH, mantendo-se um fluxo de oxigênio através do material fundido, obtém-se niquelato (III) de sódio. Compostos de Pd(+III) são muito raros e há dúvidas sobre a existência de compostos de Pt(+III)

17 COMPOSTOS DOS ELEMENTOS NOS ESTADOS DE OXIDAÇÃO(+IV) O íon Ni (+IV) é raro. O óxido hidratado pode ser obtido reagindo Ni +2 com um oxidante forte, num álcali fundido. O produto obtido é capaz de oxidar Mn +2 a MnO 4 - e decompor a água. O complexo vermelho K 2 [NiF 6 ] é obtido pela fluoração de NiCl 2 na presença de KCl.É um oxidante forte que reage com a água liberando oxigênio. PdO 2 é conhecido na forma hidratada em contraste com PtO 2 é o óxido mais estável da platina e pode ser obtido tanto na forma anidra como hidratada. PdF 4 é o único haleto conhecido, mas todos os quatro haletos PtX 4 da platina são conhecidas.

18 COMPARAÇÕES HORIZONTAIS NOS GRUPOS DO Fe,Co e Ni Os metais ferrosos Fe,Co e Ni exibem similaridades horizontais e diferem dos metais do grupo da platina por serem muito mais reativos. Nos metais ferrosos, a reatividade decresce do ferro para o cobalto, e deste para o níquel. Os metais do grupo da platina são muito mais “nobres” que os metais ferrosos, e praticamente não reagem com ácidos. A reatividade desses metais aumenta na seqüência Ru  Rh  Pd, e na seqüência Os  Ir < Pt, ou seja, apresenta uma tendência oposta àquela observada no grupo dos metais ferrosos. Tanto os metais ferrosos como os metais do grupo da platina são elementos de transição típicos, e se caracterizam por :

19 formarem compostos coloridos terem valência variável terem propriedades catalíticas formarem compostos de coordenação As diferenças entre os dois grupos são : tendência a um aumento da estabilidade dos elementos nos estados de oxidação superiores desaparecimento de formas iônicas simples caráter “nobre” crescente.