Kobalt - egy kémiai elem

Fizikai és kémiai tulajdonságok

Listája használt irodalom

Element periódusos rendszer

A név „Cobalt” elem származik a latin Sobaltum.

Egy kémiai elem atomi száma 27. A atomsúlyának 58,9332. Vegyjele Co elem ejtik ugyanaz, mint az elem nevét.

Természetes kobalt két stabil nuklidok: 59So (99.83 tömeg%) és 57Co (0,17%). A periódusos rendszer elemeinek D. I. Mendeleeva VIIIV kobalt egy csoport tartalmazza, és együtt a vas és nikkel formák a 4. időszakban ebben a csoportban, és hasonló sajátságokkal triád átmenetifémek. A konfiguráció a két külső réteget az elektronikus 3s2p6d74s2 kobalt atom. Forms vegyületek gyakran az oxidációs állapotban +2, legalábbis - a +3 oxidációs állapotban van, és nagyon ritka a oxidációs állapotban +1, +4 és +5.

A sugár a semleges atom kobalt 0,125 Nm ion sugara (koordinációs száma 6) Co2 + - 0,082 nm, CO3 + - 0,069 Nm és a CD4 + - 0,064 Nm. Energia egymást követő ionizációs atomok kobalt 7,865, 17,06, 33,50, 53,2 és 82,2 eV. Egy skálán Pauling elektronegativitási kobalt 1,88.

Kobalt - fényes, ezüstös-fehér, nehézfém rózsaszínes árnyalatú.

Ősidők óta, a kobalt-oxid színezésére alkalmasak üveg és zománcok sötétkék színű. Egészen a 17. század titkos megszerzésének festékek ércből titokban tartják. Ezek ércek Szász úgynevezett „Kobold” (német Kobold -. Brownie, dühös törpe zavaró bányászok és az enyém ércet szaga fém ebből). Ünnepelje a nyitó kobalt tartozik a svéd kémikus G. Brandt. 1735 ő különválasztják az alattomos „tisztátalan” ércek új ezüstfehér halvány rózsaszínes árnyalatú fém akik felvetették, hogy neve „Kobold”. Később ez a név átalakult „kobalt”.

Mivel a természetben

Cobalt - egy viszonylag ritka fém, és gazdag a maguk területén már majdnem kimerült. Ezért, a kobalt-tartalmú nyersanyagok (gyakran nikkel ércek kobaltot tartalmazó szennyező anyagnak) először feldúsítjuk, koncentrátum ezekből nyert. Továbbá, a kivonat a kobalt koncentrátumot vagy oldatokkal kezeljük, kénsav vagy ammónia, vagy módszerek pyrometallurgy feldolgozott szulfid vagy fémötvözetből. Ez az ötvözet ezután kilúgozzuk kénsavval. Néha kobalt extrakciót kénsavat „halom” kezdeti kilúgozás érc (zúzott érc van elhelyezve egy kupacban magas speciális betonpadlók és itatni felülről a kupac kilúgozó oldatából).

A tisztításhoz kobalt a kísérő szennyeződések egyre használt extrakciós. A legnehezebb probléma a tisztítási kobalt származó szennyeződések - a szétválasztása kobalt a legközelebb hozzá a kémiai tulajdonságai a nikkel. Az oldatot tartalmazó kationok két fém gyakran kezelik erős oxidáló szerekkel - klórral vagy nátrium-hipoklorittal nátrium-hipoklorit; kobalt bejut a csapadékot. A végső tisztítást (finomítás) végezzük elektrolízisével a kobalt-szulfát vizes oldatot, ami általában hozzá bórsav H3BO3.

Fizikai és kémiai tulajdonságok

Kobalt - tömör fém, amely két változatban létezik. Környezeti hőmérséklettől 427 ° C-on stabil az a-módosítást (a hexagonális kristályrács paramétereit a = 0,2505 nm és c = 0,4089 nm). Sűrűség 8,90 kg / dm3. Hőmérsékleten 427 ° C és az olvadáspont (1494 ° C) b-stabil módosulatú kobalt (lapcentrált köbös rács). kobalt forráspontja körülbelül 2960 ° C-on Kobalt - ferromágneses anyagból, a Curie-pont 1121 ° C-on A standardpotenciál co0 / Co2 + -0,29 B.

A levegő kompakt kobalt stabil, ha melegítjük, 300 ° C felett van bevonva olyan oxidfilm (erősen diszpergált kobalt piroforos). A vízgőz a levegő, víz, lúgok és karbonsavak kobalt nem reagál. Tömény salétromsav Passziválja felületén kobalt Passziválja és vas felületre.

Számos kobalt-oxid. Kobalt-oxid (II) CoO bázikus tulajdonságokkal rendelkezik. Létezik két polimorf módosulat: a-forma (köbös rács), hőmérsékleteken stabil szobahőmérséklet és 985 ° C, és a magas hőmérsékleten meglévő b-alakú (szintén köbös rács). CoO nyerhető hevítéssel közömbös atmoszférában gidroksorkarbonata Kobalt Co (OH) 2SoSO3 vagy So3O4 óvatos csökkentése.

Ha kobalt-nitrát Co (NO 3) 2, annak hidroxid Co (OH) 2 vagy hidroxi-karbonát levegőn kalcináljuk körülbelül 700 ° C, a képződött So3O4 kobalt-oxid (CoO · Co2O3). Ezt az oxidot a kémiai viselkedése hasonlít a Fe3O4. Mindkét oxid viszonylag könnyen hidrogénnel redukált szabad fémek:

So3O4 + 4H2 = 3So + 4H2O.

.. A kalcinálást Co (NO 3) 2, Co (OH) 2, stb 300 ° C-felmerül egy másik kobalt-oxid - So2O3.

csapadékot Co (OH) 2, amely könnyen oxidálódik, amikor ömlött a lúgos oldatban oldott kobalt-só (II). Ily módon, amikor melegítjük levegőn egy kissé magasabb hőmérséklet a 100 ° C-Co (OH) 2 alakítjuk UNSD.

Ha sók vizes oldatai kétértékű kobalt aktus alkáli jelenlétében erős oxidáló szerekkel, van kialakítva Co (OH) 3.

Amikor melegítjük, a kobalt reagál fluorral képez SoF3 trifluorid. Ha CoO vagy SoCO3 jár HF gázt, van kialakítva a másik SOF2 kobalt-fluorid. Amikor fűtött, a kobalt reagál klórral és brómmal reagáltatunk, illetve SoSl2 diklorid és dibromid SOBr2. Reakciójával fém kobalt-gázzal HI hőmérsékleten 400-500 ° C lehet beszerezni SoI2 kobalt dijodid.

Ötvözés kobalt és kén porokat állíthatunk elő ezüst-szürke CoS kobalt-szulfid (b-módosítás). Ha keresztül kobalt-só oldatot (II) skip hidrogén-szulfid H2S aktuális majd csepp egy fekete csapadék kobalt-szulfid COS (a-módosítás):

CoSO4 + H2S = cos + H2SO4

Amennyiben gazdasejtként COS hűtő alatt H2S atmoszférában So9S8 kialakítva köbös kristályrács. Vannak más kobalt-szulfid, beleértve Co2S3, Co3S4 és cos2.

C képez karbidok grafit kobalt és So3C So2S, c foszfor - foszfidkészítmények SOP, So2P, SoP3. Kobalt reagál más nem fémek, beleértve a nitrogén (amelynek nitridek So3N és Co2N), szelén (előállított szelenideket kobalt COSE és CoSe2), szilícium (ismert szilicidek Co2Si, CoSi CoSi2) és a bór (körében ismert boridok kobalt - So3V, So2V, baglyok).