protonové číslo 27
relativní atomová hmotnost 58.93
elektronegativita 1.7
elektronová konfigurace [Ar]4s23d7
hustota (g·cm-3) 8.83
teplota tání (°C) 1490.0
teplota varu (°C) 2900.0

Kobalt (27Co)

výskyt

  • smaltin - CoAs2
  • kobaltin - CoAsS
  • součást vitamínu B12

průmyslová výroba


  Rudy se nejprve praží, kov se tak převede na oxid a oxid se redukuje uhlíkem, vodíkem nebo hliníkem.

fyzikální vlastnosti

  • lesklý, stříbřitý kov s modrým nádeche
  • tvrdší než železo
  • kujný tažný
  • feromagnetický - Curieho teplota > 1100 °C
  • jeden izotop - 60Co

chemické vlastnosti

  • méně reaktivní než železo
  • na vzduchu je za normální teploty stálý
  • je-li zahřát oxiduje se na Co3O4, nad teplotou 900 °C probíhá oxidace na CoO
  • ve zředěných kyselinách se rozpouští obtížně za vzniku kobaltových sloučenin
  • za zvýšené teploty reaguje s X, B, C, P, As, S
  • vůči H2 a N2 je inertní
  • tvoří komplexní sloučeniny

užití


  30% vyrobeného kobaltu se používá na výrobu barev (výroba porcelánu a skla). Sloučeniny kobaltu se používají jako katalyzátory v organických reakcích. Dalších 30% z produkce kobaltu se spotřebuje na výrobu žáropevných slitin používaných jako konstrukční materiál na plynové turbíny. Více než 20% kobaltu se používá, vzhledem k jeho feromagnetickým vlastnostem, k výrobě slitin (Alnico - Al, Ni, Co) - výroba permanentních magnetů. Kobalt - pojivo karbidu wolframu při výrobě řezných nástrojů. Karbid, který se získává ve formě prášku, se smíchá s 10% kobaltu a na masivní formu vhodnou pro výrobu nástrojů se slinuje v proudu vodíku při teplotě 1400 - 1500 °C.
  Pokobaltování - ochrana před korozí ovocnými šťavami (příbory). 60Co (poločas rozpadu - 5271 let) b a g zářič, který se rozpadá na neaktivní 60Ni. 60Co se používá jako koncentrovaný zdroj záření g v lékařství při léčbě zhoubných nádorů.

sloučeniny

  • Nejběžnějšími oxidačními čísly kobaltu jsou II a III.
  • CoII
    • bezvodé sloučeniny většinou modré, hydráty a roztoky kobaltových solí jsou růžové
    • halogenidy
      • CoF2 (růžový), CoCl2 (modrý), CoBr2 (zelený), CoI2 (modročerný)
      • bezvodé halogenidy se připravují
        • CoF2 - působení HF na CoCl2
        • CoCl2, CoBr2 - působením halogenu na zahřátý kov
        • CoI2 - působením HI na zahřátý kov
      • všechny halogenidy jsou rozpustné až na fluorid
      • nejdůležitější CoCl2
        • indikátor kvality silikagelu používaného jako sušící prostředek (změna barvy modré na růžovou, ke které dochází při přechodu z bezvodé formy na hydratovanou)
    • oxid (CoO)
      • příprava zahříváním hydroxidu, uhličitanu nebo dusičnanu kobaltnatého za nepřístupu vzduchu:
        CoCO3 ® CoO + CO2
      • v kyselinách je rozpustný na kobaltové soli:
        CoO + 2HCl ® CoCl2 + H2O
      • zahřívání s křemenným pískem a oxidem hlinitým - vznikají pigmenty, používané v keramickém průmyslu
      • zahříváním (600 - 700 °C) přechází CoO na Co3O4 (CoIICoIII2O4)
    • hydroxid (Co(OH)2)
      • vzniká působením alakalického hydroxidu na roztoky kobaltnatých solí:
        CoCl2 + 2NaOH ® Co(OH)2 + 2NaCl
      • vzdušným kyslíkem se oxiduje na Co2O3·nH2O
    • sulfidy
      • CoS
        • vzniká působením sulfidu amonného na roztoky kobaltových solí:
          CoCl2 + (NH4)2S ® CoS + 2NH4Cl
      • CoS2 - disulfid kobaltnatý
    • Kobalt vytváří soli s většinou oxokyselin (H2SO4, HNO3, H4SiO4 ...)
      Soli vznikají reakcí kovu s příslušnou kyselinou. Většinou krystalizují jako hydráty.
  • CoIII
    • Kobaltité soli jsou nestálé. V roztoku jsou přítomné ionty [Co(H2O)6]3+. Tento ion představuje silné oxidační činidlo ve vodném roztoku, pokud není kyselý, se rychle rozkládá, neboť Co3+ oxiduje vodu za vývoje kyslíku. Tato nestálost je pak příčinou toho, že na rozdíl od CoII poskytuje CoIII jen několik jednoduchých solí podléhajících snadno rozkladu. CoIII vytváří velké množství komplexních sloučenin, které jsou mnohem stálejší.
    • halogenid (CoF3 (světle hnědý))
    • oxid-hydroxid (CoO(OH))
      • vzniká oxidací Co(OH)2 nebo působením alkalických hydroxidů na kobaltité komplexy
      • síran (Co2(SO4)3)
        • vzniká oxidací síranu kobaltnatého
        • krystaluje s 18 molekulami vody (modré jehlicovité krystaly)
        • vytváří modré kobaltité kamence (KCo(SO4)2·12H2O)
      • K přípravě kobaltitých komplexů se používají nepřímé metody. Nejčastěji se postupuje tak, že se do vodného roztoku kobaltnaté soli přidá ligand a takto vzniklý kobaltnatý komplex se oxiduje za přítomnosti aktivního uhlí jako katalyzátoru. Jako oxidační činidlo se používá vzdušný kyslík nebo vhodný roztok peroxidu vodíku.
      • komplexy s amoniakem
        • [Co(NH3)6]3+
        • [Co(NH3)5(H2O)]3+
        • [Co(NH3)5Cl]2+
        • [Co(NH3)5(NO2)]2+
        • [Co(NH3)4Cl2]+
        • [Co(NH3)4(NO2)2]+
        • [Co(NH3)3Cl3]0
        • [Co(NH3)2Cl4]-
      • komplex s (CN)- - [Co(CN)6]3-
      • komplexy s (NO2)- - [Co(NO2)6]3-
      • Sodná sůl se používá v analytické chemii k důkazu draselných iontů.
        Draselná sůl se používá jako pigment, tzv. kobaltová žluť, při malování porcelánu poskytne po vypálení pěkný modrý odstín.