Cobalt - un element chimic

Proprietăți fizice și chimice

Lista literaturii second-hand

Sistemul periodic Element

Elementul Numele „Cobalt“ provine din Sobaltum latină.

Dintr-un element chimic cu numărul atomic 27. Greutatea atomică de 58.9332. simbolul chimic al elementului Co este pronunțată la fel ca și numele elementului.

cobalt natural este format din două izotop stabil: 59So (99,83% în greutate) și 57Co (0,17%). Sistemul periodic al elementelor D. I. Mendeleeva VIIIV cobalt incluse într-un grup și împreună cu forme de fier și nichel în a 4 perioadă în acest grup de proprietăți similare metalelor de tranziție triade. Configurația celor două straturi exterioare de atom 3s2p6d74s2 cobalt electronic. Formele compuși adesea în starea de oxidare +2, cel puțin - în starea de oxidare +3 și este foarte rar în stările de oxidare +1, +4 și +5.

Raza atomului neutru de cobalt de 0,125 Nm rază de ioni (număr de coordonare 6) Co2 + - 0,082 nm, Co3 + - 0.069 Nm și CD4 + - 0.064 Nm. Energia de ionizare succesivă a atomilor de cobalt 7.865, 17,06, 33,50, 53,2 și 82,2 eV. Pe o scală de Pauling Electronegativitate de cobalt 1.88.

Cobalt - lucios, alb-argintiu, heavy metal, cu o tentă roz.

Din cele mai vechi timpuri, oxizi de cobalt folosite pentru colorarea sticlei și a emailurilor într-o culoare albastru intens. Până în secolul al 17-lea secretul de a obține coloranți din minereuri ținute secrete. Aceste minereuri în Saxonia numite „Kobold“ (germană Kobold -. Brownie, supărat pitic Interfereze mineri și mina de minereu de miroseau de metal din acestea). Sărbătorește deschiderea de cobalt aparține chimistul suedez G. Brandt. În 1735 el a scos în evidență insidios minereurile „necurate“ nou argintiu alb, cu un metal slab tentă rozalie, care a sugerat numele de „Kobold“. Mai târziu, acest nume a fost transformat în „cobalt“.

Fiind în natură

Cobalt - un metal relativ rare, și bogat în domeniul lor este acum aproape epuizat. De aceea, cobaltul conținând materii prime (adesea zăcămintele de nichel care conțin cobalt ca impuritate) este mai întâi îmbogățit, concentrat obținut din acesta. Mai mult, pentru a extrage concentrat cobalt sau tratate cu soluții de acid sulfuric sau amoniac, sau prin metode pyrometallurgy prelucrate în sulfură sau un aliaj metalic. Acest aliaj este apoi leșiată cu acid sulfuric. Uneori, extracția de cobalt se realizează cu acid sulfuric „haldă“ minereu inițial leșierea (minereului concasat este plasat într-o grămadă, la pardoseli din beton speciale înalte și udate de deasupra soluției Leach heap).

Pentru purificarea cobaltului din impuritățile însoțitoare sunt utilizate din ce în extracție. Problema cea mai dificilă în purificarea cobalt de impurități - este separarea cobalt de cel mai apropiat la acesta pe proprietățile chimice ale nichel. Soluția conținând cationi ale acestor două metale sunt adesea tratate cu agenți oxidanți puternici - clor sau hipoclorit de sodiu NaOCI; cobalt trece în precipitatul. Purificarea finală (rafinare) se realizează prin electroliza soluției sale de sulfat de cobalt apos, care este de obicei adăugat H3BO3 acid boric.

Proprietăți fizice și chimice

Cobalt - metal solid, care există în două versiuni. La temperaturi de la temperatura ambiantă până la 427 ° C este stabil o modificare (cu parametri hexagonal de cristal cu zăbrele a = 0.2505 Nm, și c = 0.4089 nm). Densitate 8.90 kg / dm3. La temperaturi de 427 ° C până la punctul de topire (1494 ° C) b-stabil cobalt modificarea (fețe centrate zăbrele cubi). Punct cobalt fierbere de circa 2960 ° C, Cobalt - material feromagnetic, punctul Curie 1121 ° C. Standard electrod potențial co0 / Co2 + -0,29 B.

In aer compact stabil cobalt atunci când este încălzit peste 300 ° C, este acoperit cu un strat de oxid (cobalt puternic dispersat pyrophoric). Cu vaporii de apă conținuți în aer, apă, substanțe alcaline și acizi carboxilici cobalt nu reacționează. acid azotic concentrat suprafața oferă protecție, cobalt, deoarece și suprafața fierului oferă protecție.

Mai multe oxid de cobalt. oxid de cobalt (II) CoO are proprietăți bazice. Ea există în două modificări polimorfe: o formă (zăbrele cubi), stabile la temperaturi de la temperatura ambiantă până la 985 ° C, iar la temperaturi ridicate b-forma (de asemenea, zăbrele cubi) existente. CoO pot fi obținute fie prin încălzire într-o atmosferă inertă gidroksorkarbonata Cobalt Co (OH) 2SoSO3 sau reducerea atenta So3O4.

Dacă azotat de cobalt Co (NO3) 2, hidroxid Co sa (OH) 2 sau hidroxicarbonat calcinează în aer la circa 700 ° C, format oxid de cobalt So3O4 (CoO · Co2O3). Acest oxid de comportament chimic similar cu Fe3O4. Ambele oxid relativ ușor redus cu hidrogen la metalele libere:

So3O4 + 4H2 = 3So + 4H2O.

.. Calcinarea Co (NO3) 2, Co (OH) 2, etc., la 300 ° C, apare un alt oxid de cobalt - So2O3.

precipitat Co (OH) 2, care este ușor oxidat când turnarea soluția alcalină la o soluție de sare de cobalt (II). Astfel, atunci când este încălzit în aer la o temperatură puțin peste 100 ° C Co (OH) 2 este convertit la DSNU.

Dacă soluțiile apoase de săruri ale bivalent de cobalt act alcalin în prezența unor oxidanți puternici, este format din Co (OH) 3.

Când este încălzit, cobaltul reacționează cu fluor pentru a forma SoF3 trifluorura. Dacă CoO sau SoCO3 acționează HF gazos, se formează o altă fluorură de cobalt SoF2. Când este încălzit, cobaltul reacționează cu clor și brom, pentru a forma, respectiv, SoSl2 diclorura și dibromură SOBr2. Prin reacția cobalt metalic cu HI gazos la temperaturi de 400-500 ° C se pot obține SoI2 cobalt diiodură.

Aliere cobalt și sulf pulberi pot fi preparate din argint CoS gri cobalt sulfura (b-modificare). Dacă prin soluție de sare de cobalt (II), sari peste hidrogen sulfurat H2S curent scade apoi un negru precipitat cobalt CoS sulfuroase (o-modificare):

CoSO4 + H2S = CoS + H2SO4

Când CoS încălzit sub atmosferă de H2S So9S8 format cu o rețea cristalină cubică. Există și alte sulfuri de cobalt, inclusiv Co2S3, Co3S4 și cos2.

C formează carburi cu cobalt grafit și So3C So2S, c fosfor - formulări fosfură SOP, So2P, SoP3. Cobalt reacționează cu alte nemetale, inclusiv azot (având nitruri So3N și Co2N), seleniu (cose seleniurile preparat cobalt și CoSe2), siliciu (siliciurilor cunoscute Co2Si, COSI CoSi2) și bor (printre borurile cunoscute de cobalt - So3V, So2V, bufnițe).