Clorură de cobalt
| Clorură de cobalt | |
|---|---|
 | |
 | |
| Caracteristici generale | |
| Formula moleculară sau brută | CoCl 2 • 2H 2 O sau • 6H 2 O |
| Masa moleculară ( u ) | 129,84 165,87 (dihidrat) 237,93 (hexahidrat) |
| Aspect | cristale albastre violet (dihidrat) roșii (hexahidrat) |
| numar CAS | Număr CAS nevalid |
| Numărul EINECS | 231-589-4 |
| PubChem | 24288 |
| DrugBank | DB14206 |
| ZÂMBETE | Cl[Co]Cl |
| Proprietăți fizico-chimice | |
| Densitate (g / cm 3 , în cs ) | 3.356 2.477 (dihidrat) 1.924 (hexahidrat) |
| Solubilitate în apă | 43,6 g / L (0 ° C) |
| Temperatură de topire | 735 ° C (1008 K) 140 ° C (413 K, monohidrat) 100 ° C (373 K, dihidrat) 86 ° C (359 K, hexahidrat) |
| Informații de siguranță | |
| Simboluri de pericol chimic | |
   | |
| Pericol | |
| Fraze H | 350i - 341 - 360f - 302 - 334 - 317 - 410 |
| Sfaturi P | 201-281 - 273-308 + 313-304 + 340 [1] |
Clorura de cobalt este sarea acidului clorhidric de cobalt (II) .
Compusul formează diferiți hidrați CoCl 2 * nH 2 O, cu n = 1, 2, 6 și 9. S-a confirmat formarea tri- și tetraidrati [2] . Dihidratul este purpuriu, iar hexahidratul este roz. De obicei, este furnizat sub formă de hexahidrat, o formă în care este unul dintre cei mai utilizați compuși de cobalt în laborator. [3]
Datorită ușurinței reacției de hidratare / deshidratare și a consecinței schimbări de culoare, clorura de cobalt este utilizată ca indicator pentru „ apa din desicant .
Utilizările de nișă ale clorurii de cobalt includ rolul său în sinteza organică și în galvanizarea cu cobalt.
Clorura de cobalt a fost clasificată ca fiind suspect de cancerigen de către „ Agenția Europeană pentru Produse Chimice” .
Proprietate
Anhidru
La temperatura camerei, clorura de cobalt anhidră are structura clorurii de cadmiu (II) (CdCl 2) (R3m) în care ionii de cobalt (II) sunt coordonați ottahedral. [4] La aproximativ 706 ° C (20 de grade sub punctul de topire), se crede că schimbările în coordonarea tetraedrică. Presiunea vaporilor a fost raportată la 7,6 mmHg la punctul de topire. [5]
În soluție
Clorura de cobalt este destul de solubilă în apă. Sub presiunea atmosferici, concentrația unei soluții saturate de CoCI2 în apă este de aproximativ 54% la punctul de fierbere, 120,2 ° C; 48% la 51,25 ° C; 35% la 25 ° C; 33% la 0 ° C; și 29% la -27,8 ° C. [2]
Soluțiile apoase diluate de CoCI2 conțin specia [Co (H 2 O) 6] 2+, în plus față de ionii de clorură . Soluțiile concentrate sunt roșii la temperatura camerei, dar devin albastre la temperaturi mai ridicate. [6]
Hidrat
Unitatea de cristal solid hexahidrat CoCl 2 * 6H 2 O conține molecula neutră trans -CoCl 2 (H 2 O) 4:02 molecule de apă de cristalizare . [7] Această specie se dizolvă ușor în apă și alcool .
Sarea anhidră este higroscopică, iar hexahidratul este deliquescent .
Sinteză
Clorura de cobalt poate fi preparată într-o soluție apoasă de hidroxid de cobalt (II) sau carbonat de cobalt (II) și acid clorhidric :
Dihidratul solid și hexahidratul pot fi obținute prin evaporare. Soluțiile apoase saturate de răcire produc dihidratul între 120,2 ° C și 51,25 ° C și hexahidratul sub 51,25 ° C. Gheața de apă, în loc de clorură de cobalt, se va cristaliza din soluții cu concentrații sub 29%. Formele monohidrat și anhidru pot fi obținute prin răcirea soluțiilor numai la presiune ridicată, peste 206 ° C și respectiv 335 ° C. [2]
Compusul anhidru poate fi preparat prin încălzirea hidraților. [8] O încălzire rapidă sau într-un recipient închis, fiecare dintre hidrați se topește parțial într-un amestec de următorul hidrat inferior și o soluție saturată, respectiv la 51,25 ° C, 206 ° C și 335 ° C. Dacă încălzirea este lentă și într-un recipient deschis, apa se evaporă din fiecare dintre cei trei hidrați solizi, lăsând următorul hidrat inferior - la aproximativ 40 ° C, 89 ° C și respectiv 126 ° C.
Deshidratarea se poate efectua și cu clorură de trimetilsilil : [9]
![{\ displaystyle {\ ce {CoCI2 * 6H2O + 12 (CH3) 3SiCl -> CoCl2 + 6 [(CH3) 3SiCl] 2O + 12 HCl}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/5609c953f1c99dde34f48b5616637eb3a40ad960)
Compusul anhidru poate fi purificat prin sublimare sub vid. [4]
Reacții
În laborator, clorura de cobalt (II) servește ca un precursor comun al altor compuși de cobalt. În general, soluțiile apoase de sare se comportă ca alte săruri de cobalt (II), deoarece aceste soluții sunt formate de ionul [Co (H 2 O) 6] 2+, indiferent de anione. De exemplu, aceste soluții furnizează un precipitat de cobalt sulfuroase CoS la tratarea cu hidrogen sulfurat H 2 S.
Complexe clorurate
Hexhidratul și sarea anhidră sunt acizi Lewis slabi. Răpiții sunt în general octaedrici și tetraedrici. Cu piridină (C 5 H 5 N), obținem un complex octaedric:
Cu trifenilfosfina (P (C 6 H 5) 3), este un complex tetraedric:
![{\ displaystyle {\ ce {CoCI2 * 6H2O + 2 P (C6H5) 3 -> CoCl2 [P (C6H5) 3] 2 + 6H2O}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/0ba0190b782e063b11803f03ec05992b055a5df6)
Sărurile complexului anionic CoCl 4 2- pot fi preparate folosind clorură de tetraetilamoniu : [10]
![{\ displaystyle {\ ce {CoCl2 + 2 [(C2H5) 4N] Cl -> [(C2H5) 4N] 2 [CoCl4]}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/e4d3a5e5b6b75ba249fe98f63f1c8eb435d837d4)
Ionul [CoCl 4] 2- este ionul albastru care se formează cu adăugarea acidului clorhidric în soluții apoase de hidrat de clorură de cobalt, care sunt roz.
Reducere
Reacția compusului cu anhidră cyclopentadienide de sodiu dă cobaltocen Co (C 5 H 5) 2. Această specie de 19 electroni este un bun agent reducător, fiind ușor oxidată până la cation galben cationic-citonă cu 18 electroni [Co (C 5 H 5) 2] +
Oxidarea cobaltului (III)
Există compuși de cobalt în starea de oxidare +3, cum ar fi fluorură de cobalt (III) CoF 3, azotat Co (NO 3) 3 și sulfat Co 2 (SO 4) 3; cu toate acestea, clorura de cobalt (III) nu este stabil în condiții normale și se descompune imediat în CoCI2 și clor. [11]
Pe de altă parte, clorurile de cobalt (III) pot fi obținute dacă cobaltul este legat și de alți liganzi cu o bazicitate Lewis mai mare decât clorura, cum ar fi aminele. De exemplu, în prezența amoniacului , clorura de cobalt (II) este ușor oxidată de oxigenul atmosferic în clorură esamminocobalto (III) :
![{\ displaystyle {\ ce {4 CoCl2 * 6H2O + 4 NH4Cl + 20 NH3 + O2 -> 4 [Co (NH3) 6] Cl3 + 26H2O}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/b82de065bfab97c5dd73ab475b70db56b4e25435)
Reacții similare apar cu alte amine . Aceste reacții sunt adesea efectuate în prezența cărbunelui ca catalizator sau cu peroxid de hidrogen H 2 O 2 este înlocuit cu oxigen atmosferic. Alți liganzi extrem de bazici, inclusiv carbonatul , acetilacetonatul și oxalatul , induc formarea derivaților Co (III). Carboxilații și halogenurile simple nu.
Spre deosebire de complexul Co (II), complexul Co (III) este foarte lent în schimbul de liganzi și se spune că sunt cinetic inerte. Chimistul german Alfred Werner a primit Premiul Nobel în 1913 pentru studiile sale asupra mai multor compuși de cobalt (III), lucrări care au condus la înțelegerea structurilor acestor compuși de coordonare .
Oxidarea cobaltului (IV)
Reacția 1-norbonilitiu cu CoCl2 · THF în pentan produce compusul tetralchilcobalt maro stabil termic. [12] [13] Este un exemplu rar de compus alchil al unui metal de tranziție stabil cu un conținut saturat. [3] În alți solvenți se obțin produse diferite. [14]
Riscuri pentru sănătate
Cobaltul este esențial pentru majoritatea formelor de viață mai dezvoltate, dar mai mult de câteva miligrame pe zi este dăunător. Deși otrăvirile sunt rareori cauzate de compuși de cobalt, ingestia lor cronică a cauzat probleme grave de sănătate la doze mult sub doza letală. În 1966, adăugarea compușilor de cobalt pentru stabilizarea spumei de bere în Canada a dus la o formă specifică de cardiomiopatie indusă de toxină, care a devenit cunoscută sub numele de cardiomiopatie a consumatorului de bere. [15] [16] [17]
În plus, se suspectează că clorura de cobalt (II) provoacă cancerul , potrivit cercetărilor Agenției Internaționale pentru Cercetare a Cancerului (IARC). [18]
În perioada 2005-2006, clorura de cobalt a fost al optulea alergen mai răspândit în testul plasturelui (8,4%). [19]
Notă
- ^ De cobalt carte de clorură de IFA-GESTIS Filed 16 octombrie 2019 în Internet Archive .
- ^ a b c MT Saugier, M. Noailly, R. Cohen-Adad, F. Paulik și J. Paulik (1977): "Equilibres solide ⇄ liquide ⇆ vapeur du systeme binaire CoCl 2 - H 2 O " Journal of Thermal Analysis , volumul 11, numărul 1, paginile 87–100. DOI : 10.1007 / BF02104087 Notă: cel mai de jos punct din fig.6 este incompatibil cu fig.7; probabil ar trebui să fie la -27,8 C în loc de 0 C.
- ^ A b Greenwood, Norman N .; Earnshaw, Alan (1997). Chimia elementelor (ed. A II-a). Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0-08-037941-8 .
- ^ A b Wojakowska, A., Krzyżak, E. și Plinska, S. (2007): "Topiri și tranziții în stare solidă la temperaturi ridicate în halogenuri de cobalt (II)". Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, Volumul 88, numărul 2, paginile 525-530. DOI : 10.1007 / s10973-006-8000-9
- ^ Yuzo Saeki, Ryoko Matsuzaki, Naomi Aoyama (1977): "Presiunea de vapori a diclorurii de cobalt". Jurnalul metalelor mai puțin frecvente, volumul 55, numărul 2, paginile 289-291. DOI : 10.1016 / 0022-5088 (77) 90204-1
- ^ The Merck Index, ediția a VII-a, Merck & Co., Rahway, New Jersey, SUA, 1960.
- ^ Wells, AF (1984) Structural Inorganic Chemistry (ed. A 5-a), Oxford: Clarendon Press, ISBN 0-19-855370-6
- ^ John Donaldson Dallas, Detmar Beyersmann, "Cobalt and Cobalt Compounds" în Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Wiley-VCH, Weinheim, 2005. DOI : 10.1002 / 14356007.a07_281.pub2
- ^ Philip Boudjouk, Jeung-I know, solvatate și nesolvatate cloruri metalice anhidre din cloruri metalice hidratate, în Inorg. Sintetizator. , Sinteze anorganice, vol. 29, 1992, pp. 108-111, DOI : 10.1002 / 9780470132609.ch26 , ISBN 978-0-470-13260-9 .
- ^ Gill, NS și Taylor, FB, Tetrahalo Dipositive Complexes of Metals in the First Transition Series, in Inorg. Sintetizator. , Sinteze anorganice, vol. 9, 1967, pp. 136-142, DOI : 10.1002 / 9780470132401.ch37 , ISBN 978-0-470-13240-1 .
- ^ Manual de chimie și fizică, ediția a 71-a, CRC Press, Ann Arbor, Michigan, în 1990.
- ^ Barton K. Bower și Howard G. Tennent, Transition metal bicyclo [2.2.1] HEPT-1-YLS , în J. Am. Chem. Soc. , Vol. 94, nr. 7, 1972, pp. 2512-2514, DOI : 10.1021 / ja00762a056 .
- ^ Erin K. Byrne, Darrin S. Richeson și Klaus H. Theopold, Tetrakis (1-norbornil) cobalt, cu complex tetraedric cu spin redus al unui metal de tranziție în primul rând , în J. Chem. Soc., Chem. Comun. , Nu. 19, 1986, pp. 1491-1492, DOI : 10.1039 / C39860001491 .
- ^ Erin K. Byrne și Klaus H. Theopold, Sinteza, caracterizarea și reactivitatea transferului de electroni a complexelor norbornilice de cobalt în stări de oxidare neobișnuit de mari , în J. Am. Chem. Soc. , Vol. 111, nr. 11, 1989, pp. 3887-3896, DOI : 10.1021 / ja00193a021 .
- ^ Morin Y, Tetu A și G Mercier,cardiomiopatia băutorilor de bere din Quebec: aspecte clinice și hemodinamice , în Annals of the New York Academy of Sciences, vol. 156, nr. 1, 1969, pp. 566-576, cod bib : 1969NYASA.156..566M , DOI : 10.1111 / j.1749-6632.1969.tb16751.x , PMID 5291148 .
- ^ Barceloux, Donald G. și Barceloux, Donald, Cobalt , în Toxicologie clinică, vol. 37, n. 2, 1999, pp. 201-216, DOI : 10.1081 / CLT-100 102 420 , PMID 10382556 .
- ^ 11.1.5 Tipul neobișnuit de miocardiopatie recunoscut în 1965 și 1966 în Quebec (Canada), Minneapolis (Minnesota), Leuven (Belgia) și Omaha (Nebraska) a fost asociat cu episoade de insuficiență cardiacă acută (e / g /, 50 decese în rândul a 112 băutori de bere).
- ^ Zug KA, Warshaw EM, Fowler JF Jr, Maibach HI, Belsito DL, Pratt MD, Sasseville D, Storrs FJ, Taylor JS, Mathias CG, Deleo VA, Rietschel RL, Marks J. Rezultatele testelor patch-urilor contactului nord-american Grupul dermatitei 2005–2006. Dermatită. 2009 mai - iunie; 20 (3): 149-60.
Elemente conexe
Alte proiecte
-
Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere cu clorură de cobalt
linkuri externe
- (EN) clorură, cobalt / clorură de cobalt (altă versiune) , a Encyclopedia Britannica , Encyclopædia Britannica, Inc.
