코발트는 기호가 Co 인 금속입니다., 원자 번호는 27이고 대략적인 원자 질량은 59 a.mu.u (원자 질량 단위)입니다. 제 4 기 및 가족 9 준다 표 주기적. 이 원소는 1735 년에 에나멜 광석을 기반으로 스웨덴의 화학자 게오르그 브란트 (Georg Brandt)에 의해 처음으로 순수한 금속으로 분리되었습니다.
인류는 약 5 천년 동안 코발트를 사용해 온 것으로 추정됩니다 이집트 도자기와 페르시아 유리의 분석을 기반으로합니다. 오늘날, 코발트 염은 세라믹 용 안료 제조에 여전히 사용되는 반면 금속 형태는 철강 유형의 생산을위한 야금 산업에서 탐구됩니다. 코발트 산화물은 화학 산업에서 촉매로 사용될 수 있습니다.
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코발트 요약
회백색 금속입니다.
그것은 원자 번호 27과 59 a.m.u의 원자 질량을 가지고 있습니다.
+2 및 +3 산화 상태에서 발생할 수 있습니다.
1735 년 스웨덴의 화학자 게오르그 브란트에 의해 분리되었습니다.
잉크 및 안료를 만드는 데 널리 사용됩니다.
여러 곳에 존재합니다. 금속 합금.
그것은 비타민 B12에 존재합니다.
코발트 속성
상징: 공동
분류: 외부 전이 금속
파스타원자: 59 u.m.a
번호원자: 27
전기 음성도: 1,88
동위 원소: 59Co (자연) 및 60Co (합성)
포인트에퓨전: 1495 ° C
포인트에비등: ~ 2900 ° C
전자 구성: [공기] 4 초2 3d7
밀도: 8900kg / m³
코발트 특성
코발트는 회백색 금속으로 유사한 자기 및 물리적 특성 철 그리고 니켈. +2 및 +3 산화 상태에서 발생할 수 있지만 대부분의 경우 +2 산화 상태에서 발생합니다.
코발트는 공기 중에서 안정하고 불활성이며 반응하지 않습니다. 물, 그러나 공격받을 수 있음 산.
지각의 0.001 % ~ 0.002 % 범위에서 발생하는 비교적 드문 원소로 30 번째로 풍부한 원소 지각의. 에스 말 타이트 및 코발 타이트와 같은 200 개 이상의 미네랄에서 자연적으로 발생하지만 거의 항상 다른 원소와 결합하여 발견됩니다.
코발트 역사
이미 코발트 광석 약 5 천년 동안 인간에 의해 사용되었습니다. 그들은 당나라 (618-907)와 명나라 (1368-1644) 왕조의 이집트 도자기 유물, 페르시아 유리, 중국 유리와 도자기에서 발견되었습니다.
코발트라는 이름은 독일 신화 용어에서 유래되었습니다. Kobold, 동물이나 고블린의 형태로 구체화 할 수있는 영혼. 그는 장난 스럽거나 변덕 스럽거나 비열합니다. 유형 Kobold 그것은 광산과 같은 지하 장소에서 잊혀지지 않는 것으로 유명했습니다.
코발트 거의 항상 다른 사람들과 관련된 미네랄에서 발생합니다. 궤조, 같은 구리. 따라서 지금까지 알려지지 않은 코발트 광석은 유리 제조에 사용되기 시작했습니다.. 산으로 처리했을 때, 이것은 그들에게 푸르스름한 색을 주었다. 알려진 구리 광석도 마찬가지였다.
그러나 유리에 첨가하면이 광석도 푸르스름한 색을 보장했습니다. 구리 광석이하지 않았던 것. 그러한 행동이 새롭고 신비한 것과 관련이 있기 때문에 스웨덴 화학자 Georg Brandt는 이것을 코발트, 이름에 따라 Kobold. 오늘날이 광물은 이미 결정되어 에스 말 타이트라고 불립니다.
1735 년에 금속 코발트를 분리 할 수 있었던 것은 브란트였습니다. 그래서 코발트의 발견은 그에게 공로가 있습니다.
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코발트 응용
에서 페인트 및 세라믹 산업 그들은 여전히 코발트를 광범위하게 소비합니다. 세라믹 산업에서는 주로 백색 안료 생산에 사용하지만 페인트 산업에서는 여전히 전통적인 청색 안료를 만드는 데 사용합니다.
또한 코발트는 자성 합금강 생산, alnico (주요 구성의 약어, 알류미늄, 니켈 및 코발트, 철 외에) 및 화학 산업에서 촉매 유기 반응. 의학에서도 중요합니다. 방사선 요법에서 암 치료에 사용, 코발트 -60 동위 원소는 특정 물질을 파괴 할 수있는 전리 방사선 (γ 선)을 방출하기 때문에 세포 성장을 방해합니다.
이 금속은 또한 충전식 장치 용 배터리 생산, 충전 시간을 늘리고 팽창과 폭발 위험을 줄여 제품을보다 안전하고 안정적으로 만듭니다. 코발트는 또한 백금 생산을 위해 수소 물에서 연료를 공급하여 공정을 더 저렴하게 만듭니다.
코발트는 비타민 B12의 구성에 존재하는 이온 공동3+, 그리고 그것은 다이어트를 통해 얻을 수 있습니다. 코발트 섭취에 대한 공식적인 권장 사항은 없지만 코발트 섭취에 대한 권장 사항이 있습니다. 비타민, 그것은 합성과 같은 중요한 생화학 과정에 참여하기 때문에 아미노산 과 핵산, 적혈구 형성 외에도.
비타민 B12는 다음과 같은 일부 사례의 치료에도 중요합니다. 빈혈증. 육류 및 동물성 제품에서만 자연적으로 발견되기 때문에 채식주의 자나 비건은 보충제에 대해 걱정해야합니다.
코발트 얻기
광물 공급원에서 코발트를 얻는 것은 광물학 및 광석에서이 금속의 함량에 따라 달라집니다.
언제 코발트는 라테라이트 광석에 존재합니다., 과정에 의해 형성되는 풍화 화학 물질 나 중화, 고온 야금 (고온이 사용되는) 및 습식 제련 방법이 사용됩니다. 후자의 경우 광석은 암모니아 용액에 용해 또는 황산 탄산염의 형태로 침전. 이러한 탄산염이제 코발트 함량이 더 높은은 재용 해되어 금속 코발트가 전기 화학적 방법으로 얻어집니다.
우리가 이야기 할 때 황화물 코발트 광석즉, 황 헌법에서 코발트를 회수하는 데 사용되는 야금 과정에는 산성 용액에 광석 용해 (에 염산 또는 황산) 그리고 기본 (암모니아).
이러한 광석을 처리하는 산업적으로 잘 알려진 공정은 니켈과 코발트의 황화물 광석을 처리하는 Sherritt-Gordon입니다. 고온 고압에서 암모니아 용액에 용해되고 가스 환원에 의한 코발트 회수 수소.
너무 참조: 붕소-반 금속 반응성 및 빛이 거의 없음
코발트 사용시주의 사항
공기 중의 급성 코발트 농도에 노출되었을 때, 분쇄 된 순수 금속을 사용하거나 소금 먼지와 코발트 산화물에 의해 우리는 호흡기 문제 발생, 폐의 울혈, 부종 및 출혈 외에도 환기 감소와 같은. 알레르기 성 비염 및 아토피 성 피부염 (이 경우 노출이 피부를 통한 경우)과 같은 알레르기 효과 외에도 비 인두의 염증을 관찰하는 것도 가능합니다.
이미 코발트 섭취는 위장에 영향을 미칠 수 있습니다, 메스꺼움, 구토 및 설사와 같은 간 손상 및 알레르기 성 피부염.
국제 암 연구 기관 (International Agency for Research on Cancer)은 코발트와 그 화합물을 인간에게 가능한 발암 물질로 분류합니다 (그룹 2B). 결국 동물 연구에 따르면 코발트 원인 암 근육과 피부에 직접 바르면.
비타민 B12 섭취의 필요성으로 돌아가서, 이 비타민의 부재 또는 결핍은 유기체는 쇠약, 설사, 피로, 황달 등을 유발하는 악성 빈혈을 유발할 수 있습니다. 조짐.
코발트에서 해결 된 운동
질문 1 - (UFSM) 코발트 -60, 27공동60방사선 치료, 암 치료에 사용되는 β 입자는 β 입자를 방출하여 반응하여 다음으로 변환됩니다.
그만큼) 27공동61
비) 27공동59
씨) 28Ni60
디) 28Ni64
과) 25미네소타56
해결
대안 C
β 입자를 방출한다는 것은 단순히 방사능 과정에서 원소에 의해 방출된다는 의미입니다. β 입자는 핵에서 중성자의 붕괴로 인해 발생하는 전자이므로 무시할 수있는 질량 (즉, 0)과 전하 -1을 갖습니다. 프로세스를 나타내는 방정식은 다음과 같습니다.
27공동60 → -1β0 + 지엑스그만큼
여기서 Z는 새로 형성된 원소의 원자 번호이고 A는이 과정에서 형성된 새로운 원소의 질량 번호입니다.
방사능 과정에서와 마찬가지로 전하와 질량을 모두 유지해야합니다.이를 해결하기 위해 시스템을 다음과 같이 만듭니다.
60 = 0 + A
27 = -1 + Z
따라서 A = 60이고 Z = 28입니다. 이를 통해 우리는 28Ni60, 문자 C.
질문 2- (Enem) 전자 제품이 판매 전에 제대로 보관되도록하기 위해 일부 회사에서는 이러한 제품의 포장에 수분 표시기 카드를 사용합니다. 이 카드 중 일부에는 화학 방정식에 따라 물이있을 때 색이 변하는 코발트 소금이 포함되어 있습니다.
CoCl2 (초) + 6 시간2O (g) ⇋ CoCl2.6H2O (s) ΔH <0
(블루 핑크)
이미 분홍색으로 칠해진 카드를 단기간에 어떻게 재사용 하시겠습니까?
A) 냉동실에서 식히십시오.
B) 물 스프레이로 분무하십시오.
C) 알루미늄 호일로 감싸십시오.
D) 헤어 드라이어가있는 히터.
E) 종이 냅킨으로 싸십시오.
해결
대안 D
존재하기 위해 화학적 균형, 우리는 파란색 코발트 염이 생성물 인 순방향과 분홍색 코발트 염이 다시 형성되는 역방향으로의 반응이 있다는 것을 이해해야합니다.
CoCl 표기법이 나타날 때2.6H2O 염의 경우 구조에있는 염 1 몰당 6 몰의 물 분자가 있음을 의미합니다. 즉, 수화됩니다 (이 경우에는 6 수화물). 분홍색 카드를 재사용하는 것이 목적이라면 젖지 않고 무수물 (물 없음) 일 때 색상이 파란색으로 변경되어야한다는 점을 이해해야합니다.
청색을 회복하기 위해서는 화학적 균형이 CoCl 소비쪽으로 왼쪽으로 이동해야합니다.2.6H2CoCl의 형성2.
순방향 반응으로 CoCl 형성2.6H2O, 발열 (반응 옆에있는 음의 엔탈피 변화를보십시오), 반대 방향의 반응은 흡열입니다. 흡열 반응은 발열 반응보다 선호됩니다. 이 경우 온도 상승은 열량의 증가와 함께 발생하기 때문입니다. 유효한.
어떻게 피르 샤 틀리에의 시작, 화학 반응은 항상 균형을 회복하기위한 외부 작용의 영향을 줄이려고합니다. 사용 가능한 열량의 증가는 반응에 의해 흡수되어야합니다. 사용 가능한 열을 흡수 할 수있는 유일한 감각은 흡열입니다 (흡열은 열 흡수를 의미하기 때문).
따라서 균형이 왼쪽 (역반응)으로 이동하려면 온도를 높이는 헤어 드라이어 문자 D를 사용해야합니다.
냉동실에서 냉각하면 헤어 드라이어와 반대되는 효과가 있으며 물 스프레이를 뿌리면 중간에 물의 농도가 높아져 균형이 원치 않는쪽으로 이동합니다.
알루미늄 호일이나 종이로 감싸는 것은 이와 관련하여 필요한 어떤 종류의 변경도하지 않습니다.
작성자: Stéfano Araújo Novais
화학 교사