Kobalt je metal čiji je simbol Co., ima atomski broj 27 i približnu atomsku masu od 59 a.mu.u (jedinice atomske mase). To je četvrto razdoblje i obitelj 9 daje Stol Povremeno. Taj je element prvi put kao čisti metal izolirao švedski kemičar Georg Brandt, 1735. godine, na bazi rude cakline.
Procjenjuje se da čovječanstvo koristi kobalt oko pet tisuća godina na temelju analize egipatske keramike i perzijskog stakla. Danas se soli kobalta još uvijek koriste u proizvodnji keramičkih pigmenata, dok se njihov metalni oblik istražuje u metalurškoj industriji za proizvodnju vrsta čelika. Kobaltovi oksidi mogu se koristiti kao katalizatori u kemijskoj industriji.
Pročitajte i vi: Niobij - metal sa razne industrijske i komercijalne primjene
Sažetak kobalta
To je sivkasto bijeli metal.
Ima atomski broj 27 i atomsku masu 59 a.m.u.
Može se dogoditi u +2 i +3 oksidacijskim stanjima.
Izolirao ga je švedski kemičar Georg Brandt 1735. godine.
Široko se koristi za stvaranje tinte i pigmenata.
Prisutan je u nekoliko metalne legure.
Prisutan je u vitaminu B12.
Svojstva kobalta
Simbol: Co
Klasifikacija: vanjski prijelazni metal
Tjesteninaatomska: 59 u.m.a
Brojatomska: 27
elektronegativnost: 1,88
izotopi: 59Co (prirodno) i 60Co (sintetički)
TočkauFuzija: 1495 ° C
Točkauključanje: ~ 2900 ° C
elektronička konfiguracija: [Zrak] 4s2 3d7
Gustoća: 8900 kg / m³
Karakteristike kobalta
Kobalt je sivkasto bijeli metal sa magnetska i fizikalna svojstva slična željezo i za nikla. Može se pojaviti u +2 i +3 oksidacijskim stanjima, ali u većini slučajeva se javlja u +2 oksidacijskom stanju.
kobalt je stabilan na zraku i inertan i ne reagira s Voda, ali može biti napadnut od kiseline.
To je relativno rijedak element koji se javlja u rasponu od 0,001% do 0,002% zemljine kore, smatrajući se 30. najrasprostranjeniji element kore. Prirodno se javlja u preko 200 minerala, kao što su esmaltit i kobaltit, ali gotovo se uvijek nalazi u kombinaciji s drugim elementima.
povijest kobalta
već rude kobalta ljudi koriste oko pet tisuća godina. Pronađeni su u egipatskim keramičkim artefaktima, perzijskom staklu te kineskom staklu i porculanu iz dinastija Tang (618-907) i Ming (1368-1644).
Naziv kobalt potječe od njemačkog mitološkog izraza kobold, duh koji bi se mogao materijalizirati u obliku životinja ili goblina. Bio bi zaigran, neraspoložen ili zao. Vrsta kobold bio je poznat po progonstvu podzemnih mjesta poput rudnika.
kobalta gotovo se uvijek javlja u mineralima povezanim s drugima. metali, poput bakar. Dakle, rude kobalta, do tada nepoznate, počeo se koristiti u proizvodnji stakla. Kad su tretirani kiselinama, to im je dalo plavkastu boju, što su učinile i neke poznate rude bakra.
Međutim, kad se doda u staklo, i ova ruda također zajamčena plavičasta boja, nešto što bakrene rude nisu radile. Kako je takvo ponašanje bilo povezano s nečim novim i tajanstvenim, švedski kemičar Georg Brandt to je nazvao kobalt, na osnovu imena kobold. U današnje vrijeme taj je mineral već utvrđen i naziva se esmaltit.
Brandt je taj koji je 1735. godine uspio izolirati metalni kobalt cakline, pa mu je zasluga za otkriće kobalta.
Pročitajte i vi: Kako se zovu novi kemijski elementi?
Primjene kobalta
Na industrije boja i keramike još uvijek intenzivno konzumiraju kobalt. Keramička industrija koristi ga uglavnom za proizvodnju bijelog pigmenta, ali industrija boja i dalje ga koristi za izradu tradicionalnog plavog pigmenta.
Uz to, kobalt se široko koristi u proizvodnja čelika od magnetskih legura, poput alnico (kratica za glavni sastav, aluminij, nikla i kobalta, pored željeza), kao i u kemijskoj industriji poput katalizator od organske reakcije. Također je važan u medicini, takav kakav jest koristi se u liječenju raka u radioterapiji, budući da izotop kobalta-60 emitira ionizirajuće zračenje (γ zrake) sposobno uništiti određene Stanice i ometaju njegov rast.
Ovaj metal je također korišten u proizvodnja baterija za punjive uređaje, jer povećava vrijeme punjenja i čini proizvod sigurnijim i stabilnijim, smanjujući njihovo bubrenje i rizik od eksplozije. Očekuje se da će i Cobalt zamijeniti platina za proizvodnju vodik gorivo iz vode, što čini postupak jeftinijim.
kobalt je prisutan u sastavu vitamina B12 u obliku ioni Co3+, a može se dobiti dijetama. Iako ne postoje službene preporuke o gutanju kobalta, postoje preporuke za gutanje kobalta. Vitamin, budući da sudjeluje u važnim biokemijskim procesima, poput sinteze aminokiseline i nukleinske kiseline, uz stvaranje eritrocita.
Vitamin B12 također je važan za liječenje nekih slučajeva anemija. Budući da se prirodno nalazi samo u mesu i životinjskim proizvodima, vegetarijanci ili vegani trebaju biti zabrinuti zbog njegovog dodavanja.
Dobivanje kobalta
Dobivanje kobalta iz njegovih mineralnih izvora ovisi o mineralogiji i sadržaju ovog metala u rudi.
Kada kobalt je prisutan u lateritnim rudama, koji nastaju postupkom vremenske prilike kemijska od laterizacija, koriste se pirometalurške (u kojima se koriste visoke temperature) i hidrometalurške metode. U potonjem slučaju ruda je otopljen u otopinama amonijaka ili sumporne kiseline a zatim se istaloži u obliku karbonata. takav karbonati, sada s većim udjelom kobalta, zatim se ponovno otope tako da se metalni kobalt dobije elektrokemijskim metodama.
Kad govorimo o sulfidne rude kobalta, odnosno koji sadrže sumpor u ustavu uključuje i metalurški postupak koji se koristi za oporabu kobalta otapanje rude u kiselim otopinama (u klorovodična kiselina ili sumporna kiselina) i osnovni (amonijak).
Vrlo poznati industrijski postupak za obradu ovih ruda je Sherritt-Gordon, u kojem se sulfidne rude nikla i kobalta otapaju se u otopini amonijaka pri visokoj temperaturi i tlaku, uz naknadno obnavljanje kobalta redukcijom plina vodik.
Pogledajte i: Bor - polumetal malo reaktivan i lagan
Mjere opreza s kobaltom
Kada smo izloženi akutnim razinama kobalta u zraku, bilo pomoću čistog metala usitnjenog u prah, bilo pomoću slane prašine i kobaltovih oksida, možemo dobiti razvoj respiratornih problema, kao što je smanjena ventilacija, pored zagušenja, edema i krvarenja u plućima. Također je moguće primijetiti upalu nazofarinksa, pored alergijskih učinaka, poput alergijskog rinitisa i atopijskog dermatitisa (u ovom slučaju, kada je izlaganje kroz kožu).
već ono Gutanje kobalta može prouzročiti gastrointestinalne učinke, poput mučnine, povraćanja i proljeva, uz oštećenje jetre i alergijski dermatitis.
Međunarodna agencija za istraživanje raka klasificira kobalt i njegove spojeve kao moguće karcinogene za ljude (skupina 2B), uostalom, studije na životinjama pokazale su da uzroci kobalta Rak kada se postave izravno na mišiće i kožu.
Vraćajući se potrebi za unosom vitamina B12, odsutnosti ili nedostatku ovog vitamina u našem organizam može uzrokovati pogubnu anemiju, koja uzrokuje slabost, proljev, umor, žuticu i druge. simptomi.
Vježbe riješene na kobaltu
Pitanje 1 - (UFSM) Kobalt-60, 27Co60, koji se koristi u radioterapiji, u liječenju karcinoma, reagira emitiranjem β čestice i na taj se način pretvara u:
THE) 27Co61
B) 27Co59
Ç) 28Ni60
D) 28Ni64
I) 25Mn56
Razlučivost
Alternativa C
Emitiranje β čestice jednostavno govori da će je element osloboditi u radioaktivnom procesu. Β čestica je elektron koji nastaje raspadanjem neutrona iz jezgre i, prema tome, ima zanemarivu masu (tj. 0) i naboj -1. Jednadžba koja predstavlja proces je:
27Co60 → -1β0 + ZxTHE
Gdje je Z atomski broj novonastalog elementa, a A maseni broj novonastalog elementa u ovom procesu.
Kako u radioaktivnom procesu moramo održavati i naboj i masu, da bismo to riješili, sustav činimo:
60 = 0 + A
27 = -1 + Z
Dakle, A = 60 i Z = 28. Time zaključujemo da imamo posla s 28Ni60, slovo C.
Pitanje 2 - (Enem) Kako bi se osiguralo da se elektronički proizvodi pravilno skladište prije prodaje, neke tvrtke koriste kartice s indikatorima vlage na ambalaži tih proizvoda. Neke od ovih karata sadrže sol kobalta koja mijenja boju u prisutnosti vode, prema kemijskoj jednadžbi:
CoCl2 (s) + 6 H2O (g) ⇋ CoCl2.6H2O (s) ΔH <0
(plavo ružičasta)
Kako biste u kratkom vremenskom roku nastavili ponovno koristiti karticu koja je već bila obojena ružičastom bojom?
A) Ohladite u zamrzivaču.
B) Poprskajte vodenim raspršivačem.
C) Zamotajte aluminijskom folijom.
D) Grijač sa sušilom za kosu.
E) Zamotajte u papirnati ubrus.
Razlučivost
Alternativa D
jer je a kemijska ravnoteža, moramo shvatiti da postoji i reakcija u smjeru naprijed, u kojem je sol plavog kobalta proizvod, i u obrnutom smjeru, u kojem se ponovno stvara sol ružičastog kobalta.
Kad se pojavi oznaka CoCl2.6H2O za sol, to znači da u svojoj strukturi ima 6 mola molekula vode za svaki mol soli, odnosno hidratizirana je (u ovom slučaju heksahidrat). Ako je cilj ponovna upotreba kartice koja je obojena ružičasto, moramo shvatiti da bi trebala promijeniti boju u plavu kada nije mokra već bezvodna (bez vode).
Da bi se povratila plava boja, kemijska ravnoteža mora se pomaknuti ulijevo, prema potrošnji CoCl2.6H2I formiranje CoCl2.
Kao reakcija u smjeru naprijed, stvaranja CoCl2.6H2O, je egzotermna (pogledajte negativnu promjenu entalpije pored reakcije), reakcija u obrnutom smjeru je endotermna. Endotermne reakcije favoriziraju se u odnosu na egzotermne reakcije kada se povećava temperature, jer u tim slučajevima porast temperature dolazi s povećanjem količine topline dostupno.
kako, Strpočetak Le Chateliera, kemijska reakcija uvijek želi smanjiti učinak vanjskog djelovanja na vraćanje ravnoteže, reakcija mora apsorbirati povećanje količine raspoložive topline. Jedini osjećaj koji može apsorbirati raspoloživu toplinu je endotermni (jer endotermni znači apsorpciju topline).
Dakle, da bi vaga prešla na lijevu stranu (obrnuta reakcija), moramo koristiti sušilo za kosu, koje povećava temperaturu, slovo D.
Hlađenje u zamrzivaču ima suprotan učinak sušila za kosu, a prskanje vodenim raspršivačem također pomiče ravnotežu na neželjenu stranu jer povećava koncentraciju vode u sredini.
Omotavanje aluminijskom folijom ili papirom ne donosi nikakve potrebne promjene u tom pogledu.
Napisao Stéfano Araújo Novais
Učitelj kemije
