Kobalt je kov, jehož symbolem je Co., má atomové číslo 27 a přibližnou atomovou hmotnost 59 a.mu.u (atomové hmotnostní jednotky). Je to ve čtvrtém období a rodina 9 dává Stůl Periodické. Tento prvek izoloval poprvé jako čistý kov švédský chemik Georg Brandt v roce 1735 na bázi smaltované rudy.
Odhaduje se, že lidstvo používá kobalt asi pět tisíc let na základě analýzy egyptské keramiky a perského skla. V současné době se kobaltové soli stále používají při výrobě pigmentů pro keramiku, zatímco jejich kovová forma se zkoumá v metalurgickém průmyslu pro výrobu druhů oceli. Oxidy kobaltu lze použít jako katalyzátory v chemickém průmyslu.
Přečtěte si také: Niob - kov s různé průmyslové a komerční aplikace
Souhrn kobaltu
Je to šedavě bílý kov.
Má atomové číslo 27 a atomovou hmotnost 59 a.m.u.
Může se vyskytovat v oxidačních stavech +2 a +3.
Byl izolován švédským chemikem Georgem Brandtem v roce 1735.
Široce se používá k vytváření inkoustů a pigmentů.
Je přítomen v několika slitiny kovů.
Je přítomen ve vitaminu B12.
Vlastnosti kobaltu
Symbol: Co
Klasifikace: vnější přechodový kov
Těstovinyatomový: 59 hodin
Čísloatomový: 27
elektronegativita: 1,88
izotopy: 59Co (přírodní) a 60Co (syntetický)
SměřovatvFúze: 1495 ° C
Směřovatvvařící: ~ 2900 ° C
elektronická konfigurace: [Vzduch] 4 s2 3d7
Hustota: 8900 kg / m³
Vlastnosti kobaltu
Kobalt je šedavě bílý kov s magnetické a fyzikální vlastnosti podobné žehlička a do nikl. Může se vyskytovat v oxidačních stavech +2 a +3, ale ve většině případů se vyskytuje v oxidačním stavu +2.
kobalt je stabilní na vzduchu a inertní a nereaguje s Voda, ale může být napaden kyseliny.
Jedná se o relativně vzácný prvek vyskytující se v rozmezí 0,001% až 0,002% zemské kůry, který je považován za 30. nejhojnější prvek kůry. Přirozeně se vyskytuje ve více než 200 minerálech, jako je esmaltit a kobaltit, ale téměř vždy se vyskytuje v kombinaci s dalšími prvky.
historie kobaltu
kobaltové rudy už jsou byly lidmi používány asi pět tisíc let. Byly nalezeny v egyptských keramických artefaktech, perském skle a čínském skle a porcelánu z dynastií Tang (618-907) a Ming (1368-1644).
Název kobalt pochází z německého mytologického výrazu kobold, duch, který by se mohl zhmotnit ve formě zvířat nebo skřetů. Byl by hravý, náladový nebo zlý. Typ kobold to bylo známé pro strašení podzemních míst, jako jsou miny.
kobalt téměř vždy se vyskytuje v minerálech spojených s ostatními. kovy, jako měď. Tak kobaltové rudy, dosud neznámé, se začal používat při výrobě skla. Po ošetření kyselinami jim to dodalo namodralé zbarvení, což také udělaly známé měděné rudy.
Když se však přidá do skla, tato ruda také zaručeně namodralé barvy, něco, co měděné rudy nedělaly. Protože takové chování bylo spojeno s něčím novým a záhadným, nazval to švédský chemik Georg Brandt kobalt, na základě jména kobold. Dnes je tento minerál již stanoven a nazývá se esmaltit.
Byl to Brandt, kterému se v roce 1735 podařilo izolovat kovový kobalt smalt, a tak se mu objev kobaltu připisuje.
Přečtěte si také: Jak se jmenují nové chemické prvky?
Kobaltové aplikace
Na nátěrový a keramický průmysl stále značně konzumují kobalt. Keramický průmysl jej používá hlavně k výrobě bílého pigmentu, ale průmysl barev jej stále používá k výrobě tradičního modrého pigmentu.
Kobalt je navíc široce používán v výroba magnetické legované oceli, jako alnico (zkratka pro hlavní složení, hliník, nikl a kobalt, kromě železa), stejně jako v chemickém průmyslu, jako je katalyzátor organické reakce. Je to také důležité v medicíně používané při léčbě rakoviny v radioterapii, protože izotop kobaltu-60 emituje ionizující záření (paprsky γ) schopné ničit určité buňky a brání jeho růstu.
Tento kov byl také použit v výroba baterií pro dobíjecí zařízení, protože zvyšuje dobu nabíjení a činí produkt bezpečnějším a stabilnějším, protože snižuje jejich bobtnání a riziko výbuchu. Očekává se také, že Cobalt nahradí Platina pro výrobu vodík palivo z vody, čímž je proces levnější.
kobalt je přítomný ve složení vitaminu B12 ve formě ionty Spol3+a lze ji získat prostřednictvím diet. Ačkoli neexistují žádná oficiální doporučení pro požití kobaltu, existují doporučení pro požití kobaltu. Vitamín, protože se účastní důležitých biochemických procesů, jako je syntéza aminokyseliny a nukleové kyseliny, kromě tvorby erytrocytů.
Vitamin B12 je také důležitý pro léčbu některých případů anémie. Jelikož se přirozeně vyskytuje pouze v masu a živočišných produktech, měli by se o jeho doplňování obávat vegetariáni nebo vegani.
Získání kobaltu
Získání kobaltu z jeho minerálních zdrojů závisí na mineralogii a obsahu tohoto kovu v rudě.
Když kobalt je přítomen v lateritových rudách, které vznikají procesem zvětrávání chemická látka z lateralizacese používají pyrometalurgické metody (při nichž se používají vysoké teploty) a hydrometalurgické metody. V druhém případě je to ruda rozpuštěné v roztokech amoniaku nebo kyselina sírová a poté se vysráží ve formě uhličitanu. takový uhličitany, nyní s vyšším obsahem kobaltu, se poté znovu rozpustí, takže kovový kobalt se získá elektrochemickými metodami.
Když mluvíme o sulfidové kobaltové rudy, to znamená, že obsahují síra v ústavě zahrnuje také metalurgický proces používaný k získání kobaltu rozpouštění rudy v kyselých roztocích (v kyselina chlorovodíková nebo kyselina sírová) a základní (amoniak).
Známým průmyslovým postupem pro zpracování těchto rud je Sherritt-Gordon, ve kterém sulfidové rudy niklu a kobaltu se rozpustí v roztoku amoniaku při vysoké teplotě a tlaku, s následným získáním kobaltu redukcí plynem vodík.
Podívejte se také: Bor - polokovový málo reaktivní a lehký
Preventivní opatření týkající se kobaltu
Když jsme vystaveni akutním hladinám kobaltu ve vzduchu, ať už pomocí práškového čistého kovu, nebo solným prachem a oxidy kobaltu, můžeme mít rozvoj dýchacích potíží, jako je snížená ventilace, kromě přetížení, otoků a krvácení v plicích. Je také možné pozorovat zánět nosohltanu, kromě alergických účinků, jako je alergická rýma a atopická dermatitida (v tomto případě při expozici kůží).
již Požití kobaltu může způsobit gastrointestinální účinky, jako je nevolnost, zvracení a průjem, kromě poškození jater a alergické dermatitidy.
Mezinárodní agentura pro výzkum rakoviny klasifikuje kobalt a jeho sloučeniny jako možné karcinogeny pro člověka (skupina 2B), koneckonců studie na zvířatech ukázaly, že kobalt způsobuje rakovina při umístění přímo na sval a kůži.
Vracíme se k potřebě příjmu vitaminu B12, absenci nebo nedostatku tohoto vitaminu v našem organismus může způsobit perniciózní anémii, která způsobuje slabost, průjem, únavu, žloutenku a další. příznaky.
Cvičení řešená na kobaltu
Otázka 1 - (UFSM) Cobalt-60, 27Spol60, používaný v radioterapii, při léčbě rakoviny, reaguje emitováním částice β, a tak se transformuje na:
THE) 27Spol61
B) 27Spol59
C) 28Ni60
D) 28Ni64
A) 25Mn56
Řešení
Alternativa C.
Vysílání částice β jednoduše říká, že ji prvek uvolní v radioaktivním procesu. Β částice je elektron, který vzniká rozpadem neutronu z jádra, a proto má zanedbatelnou hmotnost (tj. 0) a náboj -1. Rovnice představující proces je:
27Spol60 → -1β0 + ZXTHE
Kde Z je atomové číslo nově vytvořeného prvku a A je hromadné číslo nového prvku vytvořeného v tomto procesu.
Stejně jako v radioaktivním procesu musíme udržovat náboj i hmotnost, abychom to vyřešili, vytvoříme systém:
60 = 0 + A
27 = -1 + Z
Tedy A = 60 a Z = 28. S tím dochází k závěru, že máme co do činění s 28Ni60, písmeno C.
Otázka 2 - (Enem) Aby se zajistilo, že jsou elektronické výrobky před prodejem správně skladovány, používají některé společnosti na kartách těchto produktů karty indikátorů vlhkosti. Některé z těchto karet obsahují kobaltovou sůl, která mění barvu v přítomnosti vody podle chemické rovnice:
CoCl2 (s) + 6 H2O (g) ⇋ CoCl2.6H2O (s) ΔH <0
(modrá růžová)
Jak byste postupovali, abyste v krátké době znovu použili kartu, která již byla zbarvena do růžova?
A) Ochlaďte v mrazničce.
B) Nastříkejte vodní sprchou.
C) Obalte hliníkovou fólií.
D) Ohřívač s vysoušečem vlasů.
E) Zabalte do papírového ubrousku.
Řešení
Alternativa D
za to, že chemická rovnováha, musíme pochopit, že existuje jak reakce ve směru dopředu, ve kterém je produktem modrá kobaltová sůl, tak v opačném směru, ve kterém se znovu tvoří růžová kobaltová sůl.
Když se objeví CoCl notace2.6H2O pro sůl to znamená, že má 6 molů molekul vody na každý mol soli ve své struktuře, to znamená, že je hydratovaná (v tomto případě hexahydrát). Pokud je cílem znovu použít růžově zbarvenou kartu, musíme pochopit, že by měla změnit barvu na modrou, pokud není mokrá, ale bezvodá (bez vody).
Aby se obnovila modrá barva, musí se chemická rovnováha posunout doleva směrem ke spotřebě CoCl2.6H2Vznik a tvorba CoCl2.
Při reakci směrem dopředu dochází k tvorbě CoCl2.6H2O je exotermická (podívejte se na negativní změnu entalpie vedle reakce), reakce v opačném směru je endotermická. Při zvyšování se zvýhodňují endotermické reakce před exotermickými reakcemi teplota, protože v těchto případech dochází ke zvýšení teploty se zvýšením množství tepla k dispozici.
jak, tím Pzačátek Le Chatelier„chemická reakce se vždy snaží snížit účinek vnějšího působení k obnovení rovnováhy, musí být reakcí absorbováno zvýšení množství dostupného tepla. Jediný smysl, který může absorbovat dostupné teplo, je endotermický (protože endotermický znamená absorpci tepla).
Aby váha šla na levou stranu (obrácená reakce), musíme použít vysoušeč vlasů, který zvyšuje teplotu, písmeno D.
Chlazení v mrazničce má opačný účinek než vysoušeč vlasů a postřik vodní sprchou také posune rovnováhu na nežádoucí stranu, protože zvyšuje koncentraci vody uprostřed.
Balení hliníkovou fólií nebo papírem neprovádí v tomto ohledu žádné nezbytné změny.
Autor: Stéfano Araújo Novais
Učitel chemie