Kobalt je kov, ktorého symbolom je Co., má atómové číslo 27 a približnú atómovú hmotnosť 59 a.mu.u (jednotky atómovej hmotnosti). Je to vo štvrtom období a rodina 9 dáva Tabuľka Periodické. Tento prvok izoloval po prvýkrát ako čistý kov švédsky chemik Georg Brandt v roku 1735 na báze smaltovanej rudy.
Odhaduje sa, že ľudstvo používa kobalt asi päťtisíc rokov na základe analýzy egyptskej keramiky a perzského skla. V súčasnosti sa kobaltové soli stále používajú na výrobu pigmentov pre keramiku, zatiaľ čo ich kovová forma sa v metalurgickom priemysle skúma na výrobu druhov ocele. Oxidy kobaltu sa môžu použiť ako katalyzátory v chemickom priemysle.
Prečítajte si tiež: Niób - kov s rôzne priemyselné a komerčné aplikácie
Zhrnutie kobaltu
Je to sivobiely kov.
Má atómové číslo 27 a atómovú hmotnosť 59 hodín ráno.
Môže sa vyskytovať v oxidačných stavoch +2 a +3.
Izoloval ho švédsky chemik Georg Brandt v roku 1735.
Široko používaný na vytváranie atramentov a pigmentov.
Je prítomný vo viacerých zliatiny kovov.
Je obsiahnutý v vitamíne B12.
Vlastnosti kobaltu
Symbol: Co
Klasifikácia: vonkajší prechodový kov
Cestovinyatómový: 59 hodín
Čísloatómový: 27
elektronegativita: 1,88
izotopy: 59Čo (prírodné) a 60Co (syntetické)
BodvFúzia: 1495 ° C
Bodvvriaci: ~ 2900 ° C
elektronická konfigurácia: [Vzduch] 4 s2 3d7
Hustota: 8900 kg / m³
Charakteristiky kobaltu
Kobalt je šedobiely kov s magnetické a fyzikálne vlastnosti podobné železo a do nikel. Môže sa vyskytovať v oxidačnom stupni +2 a +3, ale vo väčšine prípadov sa vyskytuje v oxidačnom stave +2.
kobalt je stabilný na vzduchu a inertný a nereaguje s Voda, ale môžu byť napadnutí kyselín.
Je to pomerne vzácny prvok vyskytujúci sa v rozmedzí od 0,001% do 0,002% zemskej kôry, ktorý sa považuje za 30. najhojnejší prvok kôry. Prirodzene sa vyskytuje vo viac ako 200 mineráloch, ako sú esmaltit a kobaltit, ale vyskytuje sa takmer vždy v kombinácii s inými prvkami.
kobaltová história
kobaltové rudy už boli ľuďmi používané asi päťtisíc rokov. Našli sa v egyptských keramických artefaktoch, perzskom skle a čínskom skle a porceláne z dynastií Tang (618-907) a Ming (1368-1644).
Názov kobalt pochádza z nemeckého mytologického výrazu kobold, duch, ktorý by sa mohol zhmotniť vo forme zvierat alebo škriatkov. Bol by hravý, náladový alebo zlý. Typ kobold bolo známe tým, že strašilo v podzemí, ako sú bane.
kobalt takmer vždy sa vyskytuje v mineráloch spojených s ostatnými. kovy, ako meď. Takto kobaltové rudy, doteraz neznáme, sa začal používať pri výrobe skla. Po ošetrení kyselinami im to dodalo modrasté sfarbenie, čo tiež známe medené rudy.
Keď sa však pridá do skla, táto ruda tiež zaručene modrastú farbu, čo medené rudy nerobili. Pretože takéto správanie bolo spojené s niečím novým a záhadným, nazval ho švédsky chemik Georg Brandt kobalt, na základe názvu kobold. Dnes je tento minerál už určený a nazýva sa esmaltit.
Bol to Brandt, ktorému sa v roku 1735 podarilo izolovať kovový kobalt smaltu, a tak sa mu pripisuje objav kobaltu.
Prečítajte si tiež: Ako sa volajú nové chemické prvky?
Kobaltové aplikácie
O náterový a keramický priemysel stále vo veľkej miere konzumujú kobalt. Keramický priemysel ho používa hlavne na výrobu bieleho pigmentu, ale priemysel farieb ho stále používa na výrobu tradičného modrého pigmentu.
Kobalt je navyše široko používaný v výroba magnetickej legovanej ocele, ako alnico (skratka pre hlavné zloženie, hliník, nikel a kobalt, okrem železa), ako aj v chemickom priemysle, ako napr katalyzátor organické reakcie. Je dôležitý aj v medicíne používaný pri liečbe rakoviny v rádioterapii, pretože izotop kobaltu-60 emituje ionizujúce žiarenie (γ lúče) schopné ničiť určité bunky a brániť jej rastu.
Tento kov bol tiež použitý v výroba batérií pre nabíjateľné prístroje, pretože zvyšuje čas nabíjania a robí produkt bezpečnejším a stabilnejším, a to znížením ich opuchu a rizika výbuchu. Očakáva sa tiež, že kobalt nahradí platina na výrobu vodík palivo z vody, čo robí tento proces lacnejším.
kobalt je prítomný v zložení vitamínu B12 vo forme ióny Spol3+a dá sa získať diétou. Aj keď neexistujú oficiálne odporúčania týkajúce sa požitia kobaltu, existujú aj odporúčania pre požitie kobaltu. Vitamín, pretože sa podieľa na dôležitých biochemických procesoch, ako je napríklad syntéza aminokyseliny a nukleové kyseliny, okrem tvorby erytrocytov.
Vitamín B12 je tiež dôležitý pri liečbe niektorých prípadov anémia. Pretože sa prirodzene nachádza iba v mäse a živočíšnych produktoch, vegetariáni alebo vegáni by mali byť znepokojení jeho doplnením.
Získanie kobaltu
Získanie kobaltu z jeho minerálnych zdrojov závisí od mineralógie a obsahu tohto kovu v rude.
Kedy kobalt je prítomný v lateritových rudách, ktoré sa tvoria procesom zvetrávanie chemická látka z lateralizácia, pyrometalurgické (pri ktorých sa používajú vysoké teploty) a hydrometalurgické metódy. V druhom prípade je to ruda rozpustený v roztokoch amoniaku alebo kyselina sírová a potom sa vyzráža vo forme uhličitanu. taký uhličitany, teraz s vyšším obsahom kobaltu, sa potom znovu rozpustia, aby sa kovový kobalt získal elektrochemickými metódami.
Keď hovoríme o sulfidové kobaltové rudy, to znamená, že obsahujú síra v ústave je zahrnutý aj metalurgický proces používaný na získanie kobaltu rozpúšťanie rudy v kyslých roztokoch (v kyselina chlorovodíková alebo kyselina sírová) a základné (amoniak).
Známym spôsobom priemyselného spracovania týchto rúd je Sherritt-Gordon, pri ktorom sa používajú sulfidové rudy niklu a kobaltu. sa rozpustia v roztoku amoniaku pri vysokej teplote a tlaku, s následným spätným získaním kobaltu redukciou plynu vodík.
Pozri tiež: Bór - polokovový málo reaktívny a ľahký
Preventívne opatrenia týkajúce sa kobaltu
Keď sme vystavení akútnym hladinám kobaltu vo vzduchu, či už pomocou práškového čistého kovu alebo pomocou soľného prachu a oxidov kobaltu môžeme mať rozvoj dýchacích problémov, ako je znížená ventilácia, okrem prekrvenia, opuchov a krvácaní v pľúcach. Je tiež možné pozorovať zápal nosohltanu, okrem alergických účinkov, ako je alergická nádcha a atopická dermatitída (v tomto prípade pri vystavení účinkom cez pokožku).
už je Požitie kobaltu môže spôsobiť gastrointestinálne účinky, ako sú nevoľnosť, vracanie a hnačky, okrem poškodenia pečene a alergickej dermatitídy.
Medzinárodná agentúra pre výskum rakoviny klasifikuje kobalt a jeho zlúčeniny ako možné karcinogény pre ľudí (skupina 2B), napokon, štúdie na zvieratách preukázali, že kobaltové príčiny rakovina keď sú umiestnené priamo na svaloch a pokožke.
Návrat k potrebe príjmu vitamínu B12, absencii alebo nedostatku tohto vitamínu v našom organizmus môže spôsobiť zhubnú anémiu, ktorá spôsobuje slabosť, hnačky, únavu, žltačku a iné. príznaky.
Cvičenia riešené na kobalte
Otázka 1 - (UFSM) kobalt-60, 27Spol60, používaný v rádioterapii, pri liečbe rakoviny, reaguje emitovaním častice β, a tým sa transformuje na:
THE) 27Spol61
B) 27Spol59
Ç) 28Ni60
D) 28Ni64
A) 25Mn56
Rozhodnutie
Alternatíva C
Vydanie β častice jednoducho hovorí, že ju prvok uvoľní v rádioaktívnom procese. Častica β je elektrón, ktorý vzniká rozpadom neutrónu z jadra, a preto má zanedbateľnú hmotnosť (tj. 0) a náboj -1. Rovnica predstavujúca proces je:
27Spol60 → -1β0 + ZXTHE
Kde Z je atómové číslo novo vytvoreného prvku a A je hmotnostné číslo nového prvku vytvoreného v tomto procese.
Pretože v rádioaktívnom procese musíme udržiavať náboj aj hmotu, aby sme to vyriešili, urobíme systém:
60 = 0 + A
27 = -1 + Z
Teda A = 60 a Z = 28. Z toho vyvodzujeme, že máme do činenia s 28Ni60, písmeno C.
Otázka 2 - (Enem) Na zaistenie správneho skladovania elektronických výrobkov pred predajom používajú niektoré spoločnosti na kartách týchto výrobkov karty s indikátorom vlhkosti. Niektoré z týchto kariet obsahujú kobaltovú soľ, ktorá za prítomnosti vody mení farbu podľa chemickej rovnice:
CoCl2 s) + 6 H2O (g) ⇋ CoCl2.6H2O (s) ΔH <0
(modro ružová)
Ako by ste postupovali v opätovnom použití karty, ktorá už bola sfarbená do ružova?
A) Ochlaďte v mrazničke.
B) Nastriekajte vodným postrekom.
C) Omotajte hliníkovou fóliou.
D) Ohrievač so sušičom vlasov.
E) Zabalíme do papierovej obrúsky.
Rozhodnutie
Alternatíva D
za to, že a chemická rovnováha, musíme pochopiť, že existuje reakcia smerom dopredu, pri ktorom je produktom modrá kobaltová soľ, aj opačným smerom, pri ktorom sa znova vytvára ružová kobaltová soľ.
Keď sa objaví CoCl notácia2.6H2O pre soľ to znamená, že má 6 mólov molekúl vody na každý mól soli vo svojej štruktúre, to znamená, že je hydratovaná (v tomto prípade hexahydrát). Ak je cieľom znova použiť kartu, ktorá je zafarbená ružovo, musíme pochopiť, že by mala zmeniť svoju farbu na modrú, keď nie je mokrá, ale bezvodá (bez vody).
Aby sa získala modrá farba, musí sa chemická rovnováha posunúť doľava smerom k spotrebe CoCl2.6H2Tvorba CoCl2.
Pri reakcii smerom dopredu sa vytvára CoCl2.6H2O je exotermický (pozrite sa na negatívnu zmenu entalpie vedľa reakcie), reakcia v opačnom smere je endotermická. Pri zvyšovaní koncentrácie sú endotermické reakcie uprednostňované pred exotermickými reakciami teplota, pretože v týchto prípadoch zvýšenie teploty súvisí so zvýšením množstva tepla k dispozícii.
ako, tým Pzačiatok Le Chatelier, chemická reakcia sa vždy snaží znížiť účinok vonkajšej činnosti na obnovenie rovnováhy, musí sa reakciou absorbovať zvýšenie množstva dostupného tepla. Jediný zmysel, ktorý môže absorbovať dostupné teplo, je endotermický (pretože endotermický znamená absorpciu tepla).
Aby teda rovnováha išla na ľavú stranu (opačná reakcia), musíme použiť sušič vlasov, ktorý zvyšuje teplotu, písmeno D.
Chladenie v mrazničke má opačný efekt ako sušič vlasov a postriekanie vodným sprejom tiež posúva rovnováhu na nežiaducu stranu, pretože zvyšuje koncentráciu vody v strede.
Balenie s hliníkovou fóliou alebo papierom neprináša z tohto hľadiska žiadne potrebné zmeny.
Autor: Stéfano Araújo Novais
Učiteľ chémie