El cobalto es un metal cuyo símbolo es Co., tiene número atómico 27 y masa atómica aproximada de 59 a.mu.u (unidades de masa atómica). Está en cuarto período y familia 9 da Tabla Periódico. Este elemento fue aislado por primera vez como metal puro por el químico sueco Georg Brandt, en el año 1735, a base de mineral de esmalte.
Se estima que la humanidad ha estado usando cobalto durante unos cinco mil años. basado en el análisis de la cerámica egipcia y el vidrio persa. Hoy en día, las sales de cobalto todavía se utilizan en la fabricación de pigmentos para cerámica, mientras que su forma metálica se explora en la industria metalúrgica para la producción de tipos de acero. Los óxidos de cobalto se pueden utilizar como catalizadores en la industria química.
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Resumen de cobalto
Es un metal blanco grisáceo.
Tiene número atómico 27 y masa atómica de 59 a.m.u.
Puede ocurrir en los estados de oxidación +2 y +3.
Fue aislado por el químico sueco Georg Brandt en 1735.
Ampliamente utilizado para crear tintas y pigmentos.
Está presente en varios aleaciones de metales.
Está presente en la vitamina B12.
Propiedades del cobalto
Símbolo: Co
Clasificación: metal de transición exterior
Pastaatómico: 59 a. M.
Númeroatómico: 27
electronegatividad: 1,88
isótopos: 59Co (natural) y 60Co (sintético)
PuntoenFusión: 1495 ° C
Puntoenhirviendo: ~ 2900 ° C
Configuración electrónica: [Aire] 4 s2 3d7
Densidad: 8900 kg / m³
Características del cobalto
El cobalto es un metal blanco grisáceo con propiedades magnéticas y físicas similares a planchar y al níquel. Puede ocurrir en los estados de oxidación +2 y +3, pero en la mayoría de los casos ocurre en el estado de oxidación +2.
el cobalto es estable en el aire e inerte y no reacciona con Agua, pero puede ser atacado por ácidos.
Es un elemento relativamente raro, que ocurre en el rango de 0.001% a 0.002% de la corteza terrestre, siendo considerado el Trigésimo elemento más abundante de la corteza. Se encuentra naturalmente en más de 200 minerales, como esmaltita y cobaltita, pero casi siempre se encuentra en combinación con otros elementos.
historia del cobalto
minerales de cobalto ya han sido utilizados por los seres humanos durante unos cinco mil años. Se han encontrado en artefactos de cerámica egipcia, vidrio persa y vidrio y porcelana chinos de las dinastías Tang (618-907) y Ming (1368-1644).
El nombre cobalto deriva del término mitológico alemán kobold, un espíritu que podría materializarse en forma de animales o duendes. Sería juguetón, temperamental o mezquino. Un tipo de kobold era famoso por acechar lugares subterráneos como las minas.
el cobalto casi siempre ocurre en minerales asociados con otros. rieles, como el cobre. Así, los minerales de cobalto, hasta ahora desconocidos, comenzó a utilizarse en la fabricación de vidrio. Cuando se trataba con ácidos, esto les daba un color azulado, algo que los minerales de cobre conocidos también lo hacían.
Sin embargo, cuando se agrega al vidrio, este mineral también garantizado un color azulado, algo que los minerales de cobre no hacían. Como tal comportamiento estaba asociado con algo nuevo y misterioso, el químico sueco Georg Brandt lo llamó cobalto, basado en el nombre kobold. Hoy, este mineral ya ha sido determinado y llamado esmaltita.
Fue Brandt quien, en 1735, logró aislar el cobalto metálico de esmalte, por lo que se le atribuye el descubrimiento del cobalto.
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Aplicaciones de cobalto
A industrias de pintura y cerámica todavía consumen mucho cobalto. Las industrias cerámicas lo usan principalmente para la producción de pigmento blanco, pero la industria de pinturas todavía lo usa para fabricar el pigmento azul tradicional.
Además, el cobalto se usa ampliamente en producción de acero de aleación magnética, como alnico (acrónimo de su composición principal, aluminio, níquel y cobalto, además de hierro), así como en la industria química como catalizador de reacciones orgánicas. También es importante en medicina, ya que es utilizado en el tratamiento del cáncer en radioterapia, ya que el isótopo cobalto-60 emite radiaciones ionizantes (rayos γ) capaces de destruir ciertos células e impedir su crecimiento.
Este metal también se ha utilizado en producción de baterías para dispositivos recargables, ya que aumenta el tiempo de carga y hace que el producto sea más seguro y estable, al reducir su hinchazón y el riesgo de explosión. También se espera que el cobalto reemplace al platino para la producción de hidrógeno combustible del agua, lo que abarata el proceso.
el cobalto es presente en la constitución de la vitamina B12 en forma de iones Co3+, y se puede obtener a través de dietas. Aunque no existen recomendaciones oficiales sobre la ingestión de cobalto, existen recomendaciones para la ingestión de cobalto. Vitamina, ya que participa en importantes procesos bioquímicos, como la síntesis de aminoácidos y ácidos nucleicos, además de la formación de eritrocitos.
La vitamina B12 también es importante para el tratamiento de algunos casos de anemia. Como solo se encuentra de forma natural en la carne y los productos animales, los vegetarianos o veganos deben preocuparse por su suplementación.
Obtener cobalto
La obtención de cobalto de sus fuentes minerales depende de la mineralogía y el contenido de este metal en el mineral.
Cuándo el cobalto está presente en minerales de laterita, que están formados por el proceso de meteorización químico de laterización, se utilizan métodos pirometalúrgicos (en los que se utilizan altas temperaturas) e hidrometalúrgicos. En el último caso, el mineral es disuelto en soluciones de amoniaco o ácido sulfúrico y luego precipitó en forma de carbonato. semejante carbonatos, ahora con mayor contenido de cobalto, se vuelven a disolver para que el cobalto metálico se obtenga por métodos electroquímicos.
Cuando hablamos de minerales de sulfuro de cobalto, es decir, que contienen azufre En la constitución, el proceso metalúrgico utilizado para recuperar el cobalto también implica disolución de mineral en soluciones ácidas (en ácido clorhídrico o ácido sulfúrico) y basico (amoníaco).
Un proceso conocido industrialmente para tratar estos minerales es el Sherritt-Gordon, en el que los minerales sulfurados de níquel y cobalto se disuelven en solución de amoniaco a alta temperatura y presión, con la posterior recuperación de cobalto por reducción de gas hidrógeno.
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Precauciones con cobalto
Cuando estamos expuestos a niveles agudos de cobalto en el aire., ya sea por medio del metal puro pulverizado, o por polvo de sal y óxidos de cobalto, podemos tener la desarrollo de problemas respiratorios, como disminución de la ventilación, además de congestión, edema y hemorragias en el pulmón. También es posible observar inflamación de la nasofaringe, además de efectos alérgicos como rinitis alérgica y dermatitis atópica (en este caso, cuando la exposición es a través de la piel).
ya el La ingestión de cobalto puede causar efectos gastrointestinales., como náuseas, vómitos y diarrea, además de daño hepático y dermatitis alérgica.
La Agencia Internacional para la Investigación del Cáncer clasifica el cobalto y sus compuestos como posibles carcinógenos para los seres humanos (Grupo 2B), después de todo, los estudios en animales han demostrado que causas de cobalto cáncer cuando se coloca directamente sobre el músculo y la piel.
Volviendo a la necesidad de ingesta de vitamina B12, la ausencia o deficiencia de esta vitamina en nuestro El organismo puede causar anemia perniciosa, que provoca debilidad, diarrea, fatiga, ictericia y otras. síntomas.
Ejercicios resueltos sobre cobalto
Pregunta 1 - (UFSM) Cobalto-60, 27Co60, utilizado en radioterapia, en el tratamiento del cáncer, reacciona emitiendo una partícula β y, por tanto, se transforma en:
LA) 27Co61
B) 27Co59
C) 28Ni60
D) 28Ni64
Y) 25Minnesota56
Resolución
Alternativa C
Emitir una partícula β es simplemente decir que será liberada por el elemento en un proceso radiactivo. La partícula β es un electrón que surge de la desintegración de un neutrón del núcleo y, por lo tanto, tiene una masa insignificante (es decir, 0) y una carga -1. La ecuación para representar el proceso es:
27Co60 → -1β0 + ZXLA
Donde Z es el número atómico del elemento recién formado y A es el número másico del nuevo elemento formado en este proceso.
Como en un proceso radiactivo debemos mantener tanto la carga como la masa, para solucionar esto, hacemos el sistema:
60 = 0 + A
27 = -1 + Z
Por tanto, A = 60 y Z = 28. Con eso, llegamos a la conclusión de que estamos ante el 28Ni60, letra C.
Pregunta 2 - (Enem) Para garantizar que los productos electrónicos se almacenen correctamente antes de la venta, algunas empresas utilizan tarjetas indicadoras de humedad en el empaque de estos productos. Algunas de estas tarjetas contienen una sal de cobalto que cambia de color en presencia de agua, según la ecuación química:
CoCl2 (s) + 6 H2O (g) ⇋ CoCl2.6H2O (s) ΔH <0
(azul rosado)
¿Cómo procedería a reutilizar, en poco tiempo, una tarjeta que ya estaba teñida de rosa?
A) Enfriar en el congelador.
B) Pulverizar con agua pulverizada.
C) Envuelva con papel de aluminio.
D) Calentador con secador de pelo.
E) Envuelva en servilleta de papel.
Resolución
Alternativa D
por ser un equilibrio químico, debemos entender que hay tanto una reacción en la dirección de avance, en la que la sal de cobalto azul es el producto, y en la dirección inversa, en la que se forma nuevamente la sal de cobalto rosa.
Cuando aparece la notación CoCl2.6H2O para una sal, esto significa que tiene 6 moles de moléculas de agua por cada mol de sal en su estructura, es decir, está hidratada (en este caso hexahidrato). Si el objetivo es reutilizar una tarjeta de color rosa, debemos entender que debe cambiar su color a azul cuando no está mojada sino anhidra (sin agua).
Para recuperar el color azul, el balance químico debe desplazarse hacia la izquierda, hacia el consumo de CoCl.2.6H2La y formación de CoCl2.
Como la reacción en la dirección de avance, de formación de CoCl2.6H2O, es exotérmica (observe el cambio de entalpía negativa junto a la reacción), la reacción en la dirección inversa es endotérmica. Las reacciones endotérmicas se favorecen sobre las reacciones exotérmicas cuando se aumenta la temperatura, porque, en estos casos, el aumento de temperatura viene con un aumento en la cantidad de calor disponible.
cómo, por PAGcomienzo de Le Chatelier, la reacción química siempre busca reducir el efecto de una acción externa para restablecer el equilibrio, un aumento en la cantidad de calor disponible debe ser absorbido por la reacción. El único sentido que puede absorber el calor disponible es endotérmico (porque endotérmico significa absorción de calor).
Entonces, para que el saldo vaya hacia el lado izquierdo (reacción inversa), debemos usar un secador de pelo, que aumenta la temperatura, letra D.
El enfriamiento en un congelador tiene el efecto opuesto al de un secador de pelo, y rociar con agua también cambia el equilibrio hacia el lado no deseado, ya que aumenta la concentración de agua en el medio.
Envolver con papel de aluminio o papel no supone ningún tipo de cambio necesario al respecto.
Por Stéfano Araújo Novais
Profesor de química
