Kobalt je kovina, katere simbol je Co., ima atomsko število 27 in približno atomsko maso 59 a.mu.u (enote atomske mase). Je v četrtem obdobju in v 9. družini daje Tabela Občasno. Ta element je prvič kot čisto kovino izoliral švedski kemik Georg Brandt leta 1735 na osnovi emajlirane rude.
Ocenjuje se, da človeštvo kobalt uporablja približno pet tisoč let na podlagi analize egiptovske keramike in perzijskega stekla. Dandanes se kobaltove soli še vedno uporabljajo pri izdelavi keramičnih pigmentov, medtem ko njihovo kovinsko obliko raziskujejo v metalurški industriji za proizvodnjo vrst jekla. Kobaltovi oksidi se lahko uporabljajo kot katalizatorji v kemični industriji.
Preberite tudi: Niobij - kovina s različne industrijske in komercialne namene
Povzetek kobalta
Je sivkasto bela kovina.
Ima atomsko številko 27 in atomsko maso 59 am.u.
Lahko se pojavi v +2 in +3 stopnjah oksidacije.
Leta 1735 ga je izoliral švedski kemik Georg Brandt.
Veliko se uporablja za ustvarjanje črnil in pigmentov.
Prisoten je v več kovinske zlitine.
Prisoten je v vitaminu B12.
Lastnosti kobalta
Simbol: Co
Razvrstitev: zunanja prehodna kovina
Testenineatomska: 59 u.m.a
Številkaatomska: 27
elektronegativnost: 1,88
izotopi: 59Co (naravno) in 60Co (sintetično)
TočkavFuzija: 1495 ° C
TočkavVreti: ~ 2900 ° C
elektronska konfiguracija: [Zrak] 4 s2 3d7
Gostota: 8900 kg / m³
Značilnosti kobalta
Kobalt je sivkasto bela kovina z magnetne in fizikalne lastnosti, podobne železo in do niklja. Lahko se pojavi v +2 in +3 stopnjah oksidacije, v večini primerov pa v +2 stopnji oksidacije.
kobalt je stabilen v zraku in inerten in ne reagira z Voda, vendar ga lahko napada kisline.
To je razmeroma redek element, ki se pojavlja v območju od 0,001% do 0,002% zemeljske skorje in se šteje za 30. najbolj razširjeni element skorje. Seveda se nahaja v več kot 200 mineralih, kot sta esmaltit in kobaltit, vendar ga skoraj vedno najdemo v kombinaciji z drugimi elementi.
zgodovina kobalta
kobaltove rude jih ljudje uporabljajo približno pet tisoč let. Najdeni so bili v egiptovskih lončenih predmetih, perzijskem steklu ter kitajskem steklu in porcelanu iz dinastij Tang (618-907) in Ming (1368-1644).
Ime kobalt izhaja iz nemškega mitološkega izraza kobold, duh, ki bi se lahko uresničil v obliki živali ali goblinov. Bil bi igriv, razpoložen ali zloben. Vrsta kobold slovel je po preganjanju podzemnih krajev, kot so mine.
kobalta skoraj vedno se pojavlja v mineralih, povezanih z drugimi. kovin, kot baker. Tako kobaltove rude, doslej neznane, začeli uporabljati pri izdelavi stekla. Ob zdravljenju s kislinami jim je to dalo modrikasto barvo, kar so storile tudi nekatere znane bakrove rude.
Vendar, ko jo dodamo v steklo, tudi to rudo zagotovila modrikasto barvo, česar bakrene rude niso storile. Ker je bilo takšno vedenje povezano z nečim novim in skrivnostnim, ga je poimenoval švedski kemik Georg Brandt kobalt, ki temelji na imenu kobold. Danes je ta mineral že določen in se imenuje esmaltit.
Brandtu je leta 1735 uspelo izolirati kovinski kobalt emajla in tako mu je pripisano odkritje kobalta.
Preberite tudi: Kako se imenujejo novi kemični elementi?
Uporaba kobalta
Ob industrija barv in keramike še vedno veliko uživajo kobalt. Keramična industrija ga uporablja predvsem za proizvodnjo belega pigmenta, vendar ga industrija barv še vedno uporablja za izdelavo tradicionalnega modrega pigmenta.
Poleg tega se kobalt pogosto uporablja v proizvodnja magnetno legiranega jekla, kot alnico (kratica za glavno sestavo, aluminij, nikelj in kobalt, poleg železa), pa tudi v kemični industriji, kot je katalizator organske reakcije. Pomemben je tudi v medicini, takšen kot je uporablja se za zdravljenje raka v radioterapiji, saj izotop kobalta-60 oddaja ionizirajoče sevanje (γ-žarke), ki lahko uniči nekatere celic in ovirajo njegovo rast.
Ta kovina je bila uporabljena tudi v proizvodnja baterij za polnilne naprave, saj podaljša čas polnjenja in naredi izdelek varnejši in stabilnejši z zmanjšanjem otekanja in nevarnosti eksplozije Kobalt naj bi nadomestil tudi platina za proizvodnjo vodik gorivo iz vode, zaradi česar je postopek cenejši.
kobalt je prisoten v sestavi vitamina B12 v obliki ioni Co3+, in ga je mogoče dobiti z dieto. Čeprav ni uradnih priporočil o zaužitju kobalta, obstajajo priporočila za zaužitje kobalta. Vitamin, saj sodeluje v pomembnih biokemijskih procesih, kot je sinteza amino kisline in nukleinska kislina, poleg tvorbe eritrocitov.
Vitamin B12 je pomemben tudi za zdravljenje nekaterih primerov anemija. Ker ga naravno najdemo le v mesu in živalskih proizvodih, bi morali biti vegetarijanci ali vegani zaskrbljeni zaradi njegovega dodajanja.
Pridobivanje kobalta
Pridobivanje kobalta iz njegovih mineralnih virov je odvisno od mineralogije in vsebnosti te kovine v rudi.
Kdaj kobalt je prisoten v kasnejših rudah, ki nastanejo v procesu preperevanje kemikalije iz laterizacija, pirometalurške (pri katerih se uporabljajo visoke temperature) in hidrometalurške metode. V slednjem primeru je ruda raztopljen v raztopinah amoniaka oz žveplova kislina in nato obori v obliki karbonata. taka karbonati, zdaj z večjo vsebnostjo kobalta, se nato ponovno raztopijo, tako da se kovinski kobalt pridobi z elektrokemičnimi metodami.
Ko govorimo o sulfidne kobaltove rude, to je, ki vsebujejo žveplo v ustavi vključuje tudi metalurški postopek za pridobivanje kobalta raztapljanje rude v kislih raztopinah (v klorovodikova kislina ali žveplova kislina) in osnovno (amoniak).
Industrijsko znan postopek za obdelavo teh rud je Sherritt-Gordon, v katerem so sulfidne rude niklja in kobalta. se raztopijo v raztopini amoniaka pri visoki temperaturi in tlaku, s kasnejšo regeneracijo kobalta z redukcijo plina vodik.
Glej tudi: Bor - polkovinski malo reaktiven in lahek
Previdnostni ukrepi s kobaltom
Ko smo izpostavljeni akutnim nivojem kobalta v zraku, bodisi s prahom iz čiste kovine bodisi s solnim prahom in kobaltovimi oksidi, lahko dobimo razvoj težav z dihali, kot je zmanjšano prezračevanje, poleg zastojev, edemov in krvavitev v pljučih. Poleg alergijskih učinkov, kot sta alergijski rinitis in atopijski dermatitis (v tem primeru pri izpostavljenosti skozi kožo), je mogoče opaziti tudi vnetje nazofarinksa.
že Zaužitje kobalta lahko povzroči učinke na prebavila, kot so slabost, bruhanje in driska, poleg poškodb jeter in alergijskega dermatitisa.
Mednarodna agencija za raziskave raka kobalt in njegove spojine uvršča med možne rakotvorne snovi za ljudi (skupina 2B), navsezadnje so študije na živalih pokazale, da vzroki za kobalt raka kadar je nameščen neposredno na mišice in kožo.
Če se vrnemo k potrebi po vnosu vitamina B12, odsotnosti ali pomanjkanja tega vitamina v našem organizem lahko povzroči perniciozno anemijo, ki povzroča šibkost, drisko, utrujenost, zlatenico in druge. simptomi.
Vaje, rešene na kobaltu
Vprašanje 1 - (UFSM) Kobalt-60, 27Co60, ki se uporablja v radioterapiji pri zdravljenju raka, reagira z oddajanjem delca β in se tako spremeni v:
THE) 27Co61
B) 27Co59
Ç) 28Ni60
D) 28Ni64
IN) 25Mn56
Resolucija
Alternativa C
S oddajanjem delca β preprosto rečemo, da ga bo element sprostil v radioaktivnem procesu. Delček β je elektron, ki nastane zaradi razpada nevtrona iz jedra in ima zato zanemarljivo maso (tj. 0) in naboj -1. Enačba, ki predstavlja proces, je:
27Co60 → -1β0 + ZXTHE
Kjer je Z atomsko število novonastalega elementa, A pa masno število novonastalega elementa v tem procesu.
Ker moramo v radioaktivnem procesu vzdrževati naboj in maso, da bi to rešili, naredimo sistem:
60 = 0 + A
27 = -1 + Z
Tako je A = 60 in Z = 28. S tem sklepamo, da imamo opravka z 28Ni60, črka C.
Vprašanje 2 - (Enem) Da bi zagotovili pravilno shranjevanje elektronskih izdelkov pred prodajo, nekatera podjetja uporabljajo embalažne kartice na embalaži teh izdelkov. Nekatere od teh kart vsebujejo kobaltovo sol, ki spreminja barvo v prisotnosti vode, v skladu s kemijsko enačbo:
CoCl2 (s) + 6 H2O (g) ⇋ CoCl2.6H2O (s) ΔH <0
(modro roza)
Kako bi v kratkem času ponovno uporabili karto, ki je bila že obarvana rožnato?
A) Ohladite v zamrzovalniku.
B) Razpršite z vodnim pršilom.
C) Zavijte z aluminijasto folijo.
D) Grelec s sušilcem za lase.
E) Zavijte v papirnati prtiček.
Resolucija
Alternativa D
za to, da si kemično ravnotežje, moramo razumeti, da obstaja tako reakcija v smeri naprej, v kateri je modra kobaltova sol produkt, kot v obratni smeri, v kateri se ponovno tvori sol roza kobalta.
Ko se prikaže zapis CoCl2.6H2O za sol to pomeni, da ima v svoji strukturi 6 molov molekul vode za vsak mol soli, to pomeni, da je hidrirana (v tem primeru heksahidrat). Če je cilj ponovno uporabiti rožnato karto, moramo razumeti, da mora spremeniti svojo barvo v modro, ko ni mokra, ampak brezvodna (brez vode).
Da bi obnovili modro barvo, se mora kemijsko ravnovesje premakniti v levo proti porabi CoCl2.6H2In nastanek CoCl2.
Kot reakcija v smeri naprej nastane CoCl2.6H2O, je eksotermna (poglejte negativno spremembo entalpije ob reakciji), reakcija v obratni smeri je endotermna. Endotermične reakcije imajo prednost pri eksotermnih reakcijah, ko povečajo temperature, ker v teh primerih povečanje temperature prihaja s povečanjem količine toplote na voljo.
kako, za Pzačetek Le Chatelierja, skuša kemična reakcija vedno zmanjšati učinek zunanjega delovanja za vzpostavitev ravnovesja, zato mora reakcija absorbirati povečanje količine razpoložljive toplote. Edini občutek, ki lahko absorbira razpoložljivo toploto, je endotermni (ker endotermni pomeni absorpcijo toplote).
Torej, da gre tehtnica na levo stran (obratna reakcija), moramo uporabiti sušilec za lase, ki poveča temperaturo, črka D.
Hlajenje v zamrzovalniku ima nasprotni učinek kot sušilec za lase, škropljenje z vodnim razpršilom pa ravnovesje premakne tudi na neželeno stran, saj poveča koncentracijo vode na sredini.
Zavijanje z aluminijasto folijo ali papirjem v zvezi s tem ne naredi nobenih potrebnih sprememb.
Avtor Stéfano Araújo Novais
Učitelj kemije
