Níquel.

Características e importancia. Es un elemento blanco plateado y brillante, bastante duro, dúctil y maleable. Es magnético hasta los 345ºC, temperatura a la que pierde esta propiedad. Se presenta en cinco formas isotópicas estables.

El níquel metálico no es muy activo químicamente. No se oxida en frío ni se ataca por el agua, es soluble en ácido nítrico diluido y en la mayor parte de los ácidos, pero no se altera en el ácido nítrico concentrado ni reacciona con las bases. Reacciona con los halógenos en caliente y, en presencia de humedad, también en frío.

El níquel forma principalmente compuestos divalentes (niquelosos), aunque se conocen ejemplos de compuestos en los que presenta estados de oxidación desde - 1 hasta +4. La mayoría de las sales de níquel como cloruro de níquel (NiCl₂), sulfato de níquel (NiSO₄) y nitrato de níquel (Ni (NO₃)₂), son de color verde o azul y suelen estar hidratadas. El sulfato de níquel y amonio (NiSO₄ · (NH4)₂SO₄ · 6H₂O) se usa en soluciones para el electroniquelado.

Impacto ambiental. El níquel es también un componente clave de las baterías de níquel-cadmio. El níquel absorbe 17 veces su propio volumen de hidrógeno y se utiliza como catalizador en un gran número de procesos, incluida la hidrogenación del petróleo.

Impacto económico. El níquel se usa como un revestimiento decorativo y protector para metales, particularmente hierro, aluminio y acero, que son susceptibles a la corrosión. La lámina de níquel es depositada por electrólisis en una solución de níquel. Se usa en la fabricación de pilas de Ni-Cd y en multitud de componentes electrónicos.

El níquel se usa principalmente en forma de aleaciones que tienen infinidad de aplicaciones cuando interesa controlar la dilatación, conferir propiedades mecánicas especiales, aumentar la resistencia a la corrosión, disponer de cualidades magnéticas específicas o disminuir la conductividad eléctrica.

Estas aleaciones se emplean para la fabricación de partes del automóvil como ejes, frenos, engranajes, válvulas y rodamientos, resistencias eléctricas, transformadores, telas metálicas, chasis de instrumentos de precisión, aparatos para criogenia, etc. Las aleaciones de cuproníquel usadas para las monedas tienen un de 25% de níquel y un 75% de cobre. El níquel finamente dividido absorbe 17 veces su volumen de hidrógeno y se usa como catalizador en muchos procesos, incluyendo los de hidrogenación de petróleos.

Estado nativo. El níquel figura en el lugar 22º en la clasificación de los elementos por su abundancia en la corteza terrestre.  Se presenta como metal en los meteoritos. Combinado con otros elementos, se presenta en minerales como niquelina (NiAs), pentlandita y pirrotita, que normalmente contienen cobre como impureza.

La mayoría de los yacimientos de níquel se encuentran en Canadá, Cuba, la antigua Unión de Repúblicas Soviéticas Socialistas (URSS), China, y Australia. La producción mundial de mena de níquel ronda las 925.000 toneladas anuales.

Los minerales de níquel comúnmente contienen impurezas, la más importante de las cuales es el cobre.

Cobre.

Características y propiedades. Es un metal de color rojizo característico que cristaliza en el sistema cúbico cetrado en las caras. A causa de muchas propiedades deseables como su conductividad eléctrica y calorífica, su resistencia a la corrosión, su maleabilidad y ductilidad y su belleza, el cobre se usa en una amplia variedad de aplicaciones. Tiene poca actividad química y únicamente se oxida en el aire húmedo muy lentamente, recubriéndose de una capa de carbonato básico que lo protege de la corrosión posterior.

Su oxidación se favorece en medio ácido por lo que no es recomendable su uso en utensilios de cocina, ya que las sales que forma son eméticas (provocan vómitos).

Calentado al rojo se oxida y puede arder en el cloro y en el azufre. Sólo es atacado por los ácidos oxidantes y puede formar complejos con algunas sustancias como por ejemplo el amoníaco. El cobre forma dos series de compuestos químicos: cuprosos, en los que el cobre tiene valencia +1, y cúpricos, en los que tiene valencia +2. Los compuestos cuprosos se oxidan fácilmente a cúpricos, en muchos casos por la mera exposición al aire y son de poca importancia industrial; los compuestos cúpricos son estables.

Impacto ambiental. El cobre se encuentra por todo el mundo en la lava basáltica, localizándose el mayor depósito conocido en la cordillera de los Andes en Chile, bajo la forma de pórfido.

Impacto económico. Debido a que es muy dúctil, pueden hacerse cables de cualquier diámetro desde 0,025mm en adelante. La resistencia a la tensión del cable de cobre está en torno a los 4200 kg / cm²; se usa en líneas eléctricas de tensión y de telegrafia, así como también en la instalación eléctrica de interiores, cordones de lámpara y maquinaria eléctrica como generadores, motores, controladores, dispositivos de señalización, electroimanes y equipo de comunicaciones.

El cobre se ha usado para monedas a lo largo de la HISTORIA y también para utensilios de cocina, cubas y objetos decorativos. Durante mucho tiempo se usó para proteger el fondo de los buques de madera.

El cobre puede depositarse electrolíticamente con mucha facilidad, solo o sobre otros metales. Para este fin se usan grandes cantidades, particularmente para hacer planchas tipográficas para imprimir.

Estado nativo. El cobre ocupa el 25º lugar en abundancia en la corteza terrestre. Se encuentra libre cerca del Lago Superior en Michigan, donde hay menas en cantidades económicamente importantes y, en menor proporción, en otras partes del mundo.

También se encuentra mezclado con otros metales como oro, plata, bismuto y plomo, y como sulfuros, sulfatos, carbonatos y óxidos minerales. Los principales minerales son la calcopirita (mezcla de sulfuros de cobre y hierro), la azurita (carbonato básico de cobre) que se encuentra en Francia y Australia, la malaquita, también un carbonato básico de cobre, en los Urales y la cuprita, un óxido, que se encuentra en Cuba. La producción mundial estimada es de 8,8 millones de toneladas anual.

Cinc.

Características e importancia. El cinc puro es un metal cristalino, insoluble en agua tanto en frío como en caliente y soluble en el alcohol, los ácidos y los álcalis. Es sumamente quebradizo a temperatura ordinaria, pero llega a ser maleable entre los 120º y 150ºC y puede laminarse en hojas mediante rodillos calientes. Es un buen conductor del calor y la electricidad.

Tiene un acentuado carácter reductor y reacciona con las bases concentradas con la mayor parte de los ácidos, lo que evidencia su carácter de anfótero. El cinc no se altera en el aire seco; en el aire húmedo se oxida y se recubre con una película de carbonato que lo protege de la corrosión posterior. Es muy electropositivo y desplaza de sus soluciones salinas a los metales menos electropositivos como el cobre, el plomo o la plata.

Impacto ambiental. El cinc se deposita sobre cátodos de aluminio y el ácido sulfúrico puede reutilizarse. El cinc electrolítico es muy puro y tiene mejores cualidades como por ejemplo más resistencia a la corrosión.

Impacto económico. El metal se usa principalmente como capa protectora o galvanizador para el hierro y el acero, y como componente de distintas aleaciones, especialmente del latón. También se utiliza en las placas de las pilas (baterías) eléctricas secas, y en las fundiciones a troquel. El óxido de cinc, conocido como cinc blanco, se usa como pigmento en pintura. También se utiliza como rellenador en llantas de goma y como pomada antiséptica en medicina. El cloruro de cinc se usa para preservar la madera y como fluido soldador. El sulfuro de cinc es útil en aplicaciones relacionadas con la electroluminiscencia, la fotoconductividad, la semiconductividad y otros usos electrónicos; se utiliza en los tubos de las pantallas de televisión y en los recubrimientos fluorescentes.

Estado nativo. El cinc figura el 24º en orden de abundancia entre los elementos en la corteza terrestre. No se encuentra libre en la naturaleza, sino formando compuestos como óxido de cinc (ZnO) en el mineral cincita, como silicato de cinc (2ZnO·SiO₂H₂O) en la hemimorfita, como carbonato de cinc (ZnCO₃) en la calamina, como un óxido mixto de hierro y cinc (Zn(FeO₂)O₂ , en la franklinita y como sulfuro de cinc, ZnS, o blenda de cinc.

Galio.

Características e importancia. Es un metal gris azulado como sólido y plateado como líquido, estado en el que se encuentra a temperatura ambiente.

Es el elemento metálico que permanece en estado líquido en un márgen de temperaturas más amplio. Cuando se congela, se expande (como el agua). Se parece al aluminio al formar óxidos y sales trivalentes, pero también forma unos pocos compuestos monovalentes y divalentes. Se oxida en el aire y en el agua, reacciona con los ácidos clorhídrico y nítrico y se disuelve en las soluciones alcalinas desprendiendo hidrógeno.

Impacto ambiental. El galio presenta un color gris azulado en estado sólido y un color plateado en estado líquido. Es uno de los pocos metales que se mantienen en estado líquido a temperatura ambiente. Como el agua, puede ser enfriado a baja temperatura y se expande al congelarse.

Impacto económico. El bajo punto de fusión y el alto punto de ebullición del metal lo hacen idóneo como líquido termométrico en termómetros de alta temperatura. Ciertos compuestos de galio (GaAs y GaP) son buenos semiconductores y se usan en la fabricación de componentes electrónicos como transistores, rectificadores, células fotoeléctricas y diodos láser y máser.También se usa en algunos tipos de aleaciones, como el metal Wiga (Sn, Bi y Ga).

Estado nativo. El bajo punto de fusión y el alto punto de ebullición del metal lo hacen idóneo como líquido termométrico en termómetros de alta temperatura. Ciertos compuestos de galio (GaAs y GaP) son buenos semiconductores y se usan en la fabricación de componentes electrónicos como transistores, rectificadores, células fotoeléctricas y diodos láser y máser.También se usa en algunos tipos de aleaciones, como el metal Wiga (Sn, Bi y Ga).