Кобальт - это металл, символ которого - Co., имеет атомный номер 27 и приблизительную атомную массу 59 а.е.м. (атомные единицы массы). Это в четвертом периоде, а в семье 9 дает Таблица Периодический. Этот элемент был впервые выделен в виде чистого металла шведским химиком Георгом Брандтом в 1735 году на основе эмалевой руды.
Подсчитано, что человечество использовало кобальт около пяти тысяч лет. на основе анализа египетской керамики и персидского стекла. В настоящее время соли кобальта все еще используются при производстве пигментов для керамики, а их металлическая форма исследуется в металлургической промышленности для производства различных типов стали. Оксиды кобальта могут использоваться в качестве катализаторов в химической промышленности.
Читайте тоже: Ниобий - металл с различные промышленные и коммерческие применения
Кобальт Резюме
Это металл серовато-белого цвета.
Он имеет атомный номер 27 и атомную массу 59 а.е.м.
Это может происходить в степенях окисления +2 и +3.
Он был выделен шведским химиком Георгом Брандтом в 1735 году.
Широко используется для создания красок и пигментов.
Он присутствует в нескольких металлические сплавы.
Он присутствует в витамине B12.
Свойства кобальта
Символ: Co
Классификация: внешний переходный металл
Макароныатомный: 59 грн.
Числоатомный: 27
электроотрицательность: 1,88
изотопы: 59Co (натуральный) и 60Co (синтетический)
ТочкавСлияние: 1495 ° С
Точкавкипячение: ~ 2900 ° С
электронная конфигурация: [Воздух] 4 с.2 3d7
Плотность: 8900 кг / м³
Характеристики кобальта
Кобальт - это серовато-белый металл с магнитные и физические свойства аналогичны утюг и чтобы никель. Это может происходить в степенях окисления +2 и +3, но в большинстве случаев это происходит в степени окисления +2.
кобальт устойчив на воздухе, инертен и не реагирует с Воды, но может быть атакован кислоты.
Это относительно редкий элемент, встречающийся в диапазоне от 0,001% до 0,002% земной коры, и считается 30-й самый распространенный элемент корочки. В природе он встречается в более чем 200 минералах, таких как эсмальтит и кобальтит, но почти всегда встречается в сочетании с другими элементами.
история кобальта
кобальтовые руды уже использовались людьми около пяти тысяч лет. Они были найдены в египетских керамических артефактах, персидском стекле, китайском стекле и фарфоре времен династий Тан (618–907) и Мин (1368–1644).
Название кобальт происходит от немецкого мифологического термина. кобольд, дух, который мог материализоваться в форме животных или гоблинов. Он будет игривым, угрюмым или злым. Тип кобольд он был известен своими подземными местами, такими как шахты.
кобальт почти всегда встречается в минералах, связанных с другими. металлы, как медь. Так, неизвестные до сих пор кобальтовые руды начали использовать при изготовлении стекла. Когда они обрабатывались кислотами, они приобретали голубоватый цвет, как и известные медные руды.
Однако при добавлении в стекло эта руда также гарантировал голубоватый цвет, чего не делали медные руды. Поскольку такое поведение было связано с чем-то новым и загадочным, шведский химик Георг Брандт назвал это кобальт, исходя из названия кобольд. Сегодня этот минерал уже определен и получил название эсмальтит.
Именно Брандту в 1735 году удалось выделить металлический кобальт. эмали, и поэтому ему приписывают открытие кобальта.
Читайте тоже: Как называются новые химические элементы?
Применение кобальта
В лакокрасочная и керамическая промышленность они по-прежнему широко потребляют кобальт. Керамическая промышленность использует его в основном для производства белого пигмента, но лакокрасочная промышленность по-прежнему использует его для изготовления традиционного синего пигмента.
Кроме того, кобальт широко используется в производство магнитолегированной стали, как алнико (аббревиатура от его основного состава, алюминий, никель и кобальт, помимо железа), а также в химической промышленности, такой как катализатор органические реакции. Это также важно в медицине, так как используется для лечения рака в лучевой терапии, поскольку изотоп кобальта-60 испускает ионизирующее излучение (γ-лучи), способное разрушать определенные клетки и препятствуют его росту.
Этот металл также использовался в производство аккумуляторов для аккумуляторных устройств, так как это увеличивает время зарядки и делает продукт более безопасным и стабильным за счет уменьшения их набухания и риска взрыва. Ожидается, что кобальт заменит платина для производства водород топливо из воды, что удешевляет процесс.
кобальт присутствует в составе витамина B12 в виде ионы Co3+, и его можно получить с помощью диет. Хотя официальных рекомендаций по употреблению кобальта нет, есть рекомендации по употреблению кобальта. Витамин, так как он участвует в важных биохимических процессах, таких как синтез аминокислоты а также нуклеиновые кислоты, помимо образования эритроцитов.
Витамин B12 также важен для лечения некоторых случаев анемия. Поскольку он естественным образом содержится только в мясе и продуктах животного происхождения, вегетарианцам и веганам следует побеспокоиться о его добавках.
Получение кобальта
Получение кобальта из минеральных источников зависит от минералогии и содержания этого металла в руде.
Когда кобальт присутствует в латеритных рудах, которые образуются в процессе выветривание химический из латеризация, пирометаллургические (в которых используются высокие температуры) и гидрометаллургические методы. В последнем случае руда растворены в растворах аммиака или серная кислота а затем осаждают в виде карбоната. такой карбонаты, теперь с более высоким содержанием кобальта, затем повторно растворяются, так что металлический кобальт получают электрохимическими методами.
Когда мы говорим о сульфидные кобальтовые руды, то есть содержащие сера в структуре металлургический процесс, используемый для извлечения кобальта, также включает растворение руды в кислых растворах (в соляная кислота или серная кислота) и основные (аммиак).
Хорошо известным промышленным способом обработки этих руд является Sherritt-Gordon, в котором сульфидные руды никеля и кобальта растворяются в растворе аммиака при высокой температуре и давлении с последующим восстановлением кобальта газовым восстановлением водород.
Смотрите также: Бор - полуметалл мало реактивный и легкий
Меры предосторожности при использовании кобальта
Когда мы подвергаемся воздействию высоких уровней кобальта в воздухе, будь то измельченный чистый металл или соляная пыль и оксиды кобальта, мы можем получить развитие респираторных заболеваний, например, снижение вентиляции, а также заложенность, отек и кровоизлияния в легких. Также можно наблюдать воспаление носоглотки, помимо аллергических эффектов, таких как аллергический ринит и атопический дерматит (в данном случае, когда воздействие происходит через кожу).
уже Проглатывание кобальта может вызвать желудочно-кишечные эффекты., таких как тошнота, рвота и диарея, в дополнение к повреждению печени и аллергическому дерматиту.
Международное агентство по изучению рака классифицирует кобальт и его соединения как возможные канцерогены для человека (Группа 2B), в конце концов, исследования на животных показали, что кобальт причины рак при нанесении непосредственно на мышцы и кожу.
Возвращаясь к потребности в приеме витамина B12, отсутствие или дефицит этого витамина в нашем организме. организм может вызвать злокачественную анемию, которая вызывает слабость, диарею, утомляемость, желтуху и другие. симптомы.
Упражнения, решаемые на кобальте
Вопрос 1 - (УФСМ) Кобальт-60, 27Co60, используемый в лучевой терапии для лечения рака, реагирует испусканием β-частицы и, таким образом, превращается в:
THE) 27Co61
Б) 27Co59
Ç) 28Ni60
D) 28Ni64
А ТАКЖЕ) 25Mn56
разрешение
Альтернатива C
Испускание β-частицы означает просто, что она будет высвобождена элементом в радиоактивном процессе. Β-частица - это электрон, который возникает в результате распада нейтрона из ядра и, следовательно, имеет незначительную массу (т.е. 0) и заряд -1. Уравнение для представления процесса:
27Co60 → -1β0 + ZИксTHE
Где Z - атомный номер вновь образованного элемента, а A - массовое число нового элемента, образованного в этом процессе.
Поскольку в радиоактивном процессе мы должны поддерживать заряд и массу, чтобы решить эту проблему, мы создаем систему:
60 = 0 + А
27 = -1 + Z
Таким образом, A = 60 и Z = 28. На этом мы делаем вывод, что имеем дело с 28Ni60, буква С.
Вопрос 2 - (Enem) Чтобы гарантировать правильное хранение электронных продуктов перед продажей, некоторые компании используют карты индикаторов влажности на упаковке этих продуктов. Некоторые из этих карт содержат соль кобальта, которая меняет цвет в присутствии воды в соответствии с химическим уравнением:
CoCl2 (с) + 6 часов2O (г) ⇋ CoCl2.6H2O (т) ΔH <0
(голубой розовый)
Как бы вы за короткий период времени повторно использовали карту, которая уже была окрашена в розовый цвет?
А) Остудить в морозилке.
Б) Обрызгайте водой.
В) Оберните алюминиевой фольгой.
Г) Обогреватель с феном.
Д) Обернуть бумажной салфеткой.
разрешение
Альтернатива D
за то, чтобы быть химический баланс, мы должны понимать, что существует как реакция в прямом направлении, в которой синяя соль кобальта является продуктом, так и в обратном направлении, в которой снова образуется розовая соль кобальта.
Когда появляется обозначение CoCl2.6H2O для соли, это означает, что на каждый моль соли в ее структуре приходится 6 моль молекул воды, то есть она гидратирована (в данном случае гексагидрат). Если цель состоит в том, чтобы повторно использовать карту, окрашенную в розовый цвет, мы должны понимать, что она должна изменить свой цвет на синий, когда она не мокрая, а безводная (без воды).
Чтобы восстановить синий цвет, химический баланс должен сместиться влево, в сторону потребления CoCl.2.6H2Образование и образование CoCl2.
Поскольку реакция в прямом направлении образования CoCl2.6H2O является экзотермическим (посмотрите на отрицательное изменение энтальпии рядом с реакцией), реакция в обратном направлении является эндотермической. Эндотермические реакции предпочтительнее экзотермических реакций при увеличении температура, потому что в этих случаях повышение температуры сопровождается увеличением количества тепла. имеется в наличии.
как, по пначало Ле Шателье, химическая реакция всегда стремится уменьшить эффект внешнего воздействия для восстановления баланса, увеличение количества доступного тепла должно быть поглощено реакцией. Единственное чувство, которое может поглощать имеющееся тепло, - эндотермическое (поскольку эндотермическое означает поглощение тепла).
Итак, чтобы баланс ушел в левую сторону (обратная реакция), мы должны использовать фен, повышающий температуру, буква D.
Охлаждение в морозильной камере имеет противоположный эффект от фена, а распыление водяной струи также смещает баланс в нежелательную сторону, так как увеличивает концентрацию воды в середине.
Обертывание алюминиевой фольгой или бумагой не вносит никаких необходимых изменений в этом отношении.
Стефано Араужо Новаис
Учитель химии
