Composts de cobalt

Els composts de cobalt són composts químics formats per cobalt i atres elements.

Composts inorgànics

Halurs

Archiu:Cobalt( caps block 0 )-chloride-hexahydrate-sample.jpg

CoCl₂·6H₂O de color magenta

Es coneixen molts halurs de cobalt (II): fluorur de cobalt(II) $(C o F_{2})$ , un sòlit rosa; clorur de cobalt(II) $(C o C l_{2})$ , un sòlit blau; bromur de cobalt (II) $(C o B r_{2})$ , un sòlit vert; i yodur de cobalt(II) $(C o I_{2})$ , un sòlit blau negruzco. Ademés de les formes anhidras, estos halurs de cobalt també tenen hidrats. El clorur de cobalt (II) anhidro és blau, mentres que el hexahidrato és de color magenta.^[1] Degut a que el clorur de cobalt (II) canvia de color al hidratarse, es pot utilisar per a fabricar gel de sílice de colors.

Els halurs de cobalt anhidro reaccionen en òxit nítric a 70120 °C per a generar $[C o (N O)_{2} X]_{2}$ (X = Cl, Br o I). El complex d'halurs de cobalt i trietilfosfina $((C_{2} H_{5})_{3} P)$ pot absorbir monòxit nítric en benceno per a formar el material diamagnético $C o (N O) X_{2} (P (C_{2} H_{5})_{3})$ ^[2]

En la reacció $C o^{3 +} + e^{-} ⟶ C o^{2 +}$ , el potencial és de +1,92 V, que és major que el de $C l_{2}$ a $C l^{-}$ (+1,36 V). Per lo tant, l'interacció de el $C o^{3 +}$ en el $C l^{-}$ produïx $C o^{2 +}$ i llibera clor gaseós. El potencial de $F_{2}$ a $F^{-}$ és de +2,87 V, per lo que el fluorur de cobalt (III) $(C o F_{3})$ pot existir de forma estable. És un reactiu fluorado que reacciona violentament en l'aigua.^[3]

Òxits i hidròxit

Archiu:Cobalt( caps block 20 , caps block 21 ) oxide.jpg

Òxit de cobalt (II, III)

El cobalt pot formar varis òxits, com CoO _, Co₂O₃ i Co₃O₄. El Co₃O₄, a 950 °C, es descompon en CoO.^[4]

Les sals de cobalt solubles reaccionen en hidròxit de sodi per a obtindre hidròxit de cobalt (II) $(C o (O H) 2)$ : ^[5]

Co(NO₃) ₂ + 2 NaOH → Co(OH)₂ ↓ + 2 NaNO ₃

L'hidròxit de cobalt (II) es pot oxidar al compost Co(III), CoO(OH), en condicions alcalinas .

Pnictógenos

Archiu:Cobalt( caps block 49 ) Nitrate.jpg

Nitrat de cobalt (II) hexahidratado

La pols de cobalt reacciona en l'amoníac per a formar dos tipos de nitrur, Co₂N i Co₃N.^[2] El cobalt reacciona en el fòsfor o l'arsènic per a formar Co₂P, CoP, CoP₂, ^[6] CoAs₂ i atres substàncies. ^[2] Els tres primers composts són d'interés com a catalisadors per a la electrólisis de l'aigua.^[6]^[7]^[8]

La azida de cobalt (II) (Co(N₃)₂) és un atre compost binario de cobalt i nitrogen que pot explotar en calfar-se. El cobalt (II) i l'azida poden formar el complex Plantilla:Fòrmula química.^[9] El pentazolido de cobalt Co(N5)2 va ser descobert en 2017 i existix en forma d'hidrat [Co(H2O)4(N5)2]·4H2O. Es descompon a una temperatura d'entre 50 i 145 °C per a formar azida de cobalt (II), convertint-se en anhidro i lliberant nitrogen, i explotant quan es calfa encara més. Este compost es pot obtindre fent reaccionar (N5)6(H3O)3(NH4)4Cl^[10] o Na(H2O)(N5)]·2H2O^[11] i [Co(H2O)6](NO3)2 a temperatura ambiente. L'enllaç d'hidrogen de l'aigua estabilisa esta molècula.^[11]

El cobalt pot reaccionar fàcilment en l'àcit nítric per a formar nitrat de cobalt (II) Co(NO3)2. El nitrat de cobalt (II) existix en forma anhidra i en forma hidratada, sent el hexahidrato la més comuna. El nitrat de cobalt hexahidratado (Co(NO3)2·6H2O) és un cristal roig delicuescente que es dissol fàcilment en aigua,^[12] i la seua molècula conté ions hidratados de cobalt (II) ([Co(H2O)6]2+) i ions nitrat lliures.^[13] Es pot obtindre per precipitació a partir d'una solució.

Composts de coordinació

De la mateixa manera que tots els metals, els composts moleculars i els ions poliatómicos de cobalt es classifiquen com complexos de coordinació, és dir, molècules o ions que contenen cobalt unit a un o més ligandos. Estos poden ser combinacions d'una varietat potencialment infinita de molècules i ions, com:

aigua H₂O, com en el catión hexaaquocobalto(II) [Co(H₂O)₆]²⁺. Este complex de color rosa és el catión predominant en el sulfat de cobalt sòlit COSER₄·(H₂O)_x, en x = 6 o 7, aixina com en les seues solucions acuosas.
amoníac NH₃, com en cis-diaquotetraamminacobalto (III) [Co(NH₃)₄(H₂O)₂]³⁺, en hexol [Co(Co(NH₃)4₍HO)₂)₃]⁶⁻, en [Co(NO₂)₄(NH₃)₂]⁻ (el anión de la sal de Erdmann), i en [Co(NH₃)₅(CO₃)]⁻.^[14]
carbonat [CO₃]²⁻, com en el anión vert triscarbonatocobaltato (III) [Co(CO₃)₃]³⁻.^[15]^[14]^[16]
nitrit Plantilla:Fòrmula química com en Plantilla:Fòrmula química.^[14]
hidròxit Plantilla:Fòrmula química, com en el hexol.
clorur Plantilla:Fòrmula química, com en tetracloridocobaltato(II) Plantilla:Fòrmula química.
bicarbonat Plantilla:Fòrmula química, com en Plantilla:Fòrmula química.^[14]
oxalato Plantilla:Fòrmula química, com en trisoxalatocobalto (III) Plantilla:Fòrmula química.^[14]

Estos grups units afecten l'estabilitat d'els estats d'oxidació dels àtoms de cobalt, segons els principis generals d'electronegatividad i de durea-blandura. Per eixemple, els complexos de Co³⁺ tendixen a tindre ligandos d'amina . Ya que el fòsfor és més bla que el nitrogen, els ligandos de fosfina tendixen a presentar els més blans Co²⁺ i Co⁺, un eixemple és el clorur de tris(trifenilfosfina)cobalt(I) ( Plantilla:Fòrmula química ). L'òxit i el fluorur, més electronegativos (i més durs), poden estabilisar els derivats de Co ⁴⁺ i Co ⁵⁺, per eixemple, el hexafluorocobaltato de cesi (IV) (Cs₂CoF₆) i el percobaltato de potassi (K₃CoO₄). ^[17]

Alfred Werner, pioner en química de coordinació i guanyador del Premi Nobel, va treballar en composts de fòrmula empírica Plantilla:Fòrmula química U dels isòmers determinats va ser el clorur de hexamina de cobalt(III) . Este complex de coordinació, un complex típic de tipo Werner, consta d'un àtom central de cobalt coordinat per sis ligandos ortogonals d'amina i tres contraaniones de clorur. L'us de ligandos quelantes de etilendiamina en lloc d'amoníac produïx tris(etilendiamina)cobalt(III) (Plantilla:Fòrmula química), que va ser un dels primers complexos de coordinació en resoldre's en isòmers òptics. El complex existix en les formes dextrógira i levógira d'una "hèliç de tres pala". Werner ho va aïllar per primera volta en forma de cristals aciculares de color groc dorat. ^[18] ^[19]

Referències

↑ Greenwood, Norman N.; Earnshaw, {{{nom2}}} (1997). Chemistry of the Elements, 2 edició (en en), Butterworth-Heinemann, p. pp. 1119–1120. doi:10.1016/C2009-0-30414-6. ISBN 978-0-08-037941-8..
↑ ^2,0 ^2,1 ^2,2 申泮文等. 无机化学丛书第九卷锰分族铁系铂系. 科学出版社, 2017. ISBN 9787030305459
↑ Holleman, A. F.; Wiberg, E.; Wiberg, N. (2007). "Cobalt". Lehrbuch der Anorganischen Chemie (in German) (102nd ed.). de Gruyter. pp. 1146–1152. ISBN 978-3-11-017770-1.
↑ US 4389339 [1] archivat en Wayback Machine., James, Leonard E.; Crescentini, Lamberto & Fisher, William B., "Process for making a cobalt oxide catalyst"
↑ O. Glemser "Cobalt(II) Hydroxide" in Handbook of Preparative Inorganic Chemistry, 2nd Ed. Edited by G. Brauer, Academic Press, 1963, NY. Vol. 1. p. 1521.
↑ ^6,0 ^6,1 Journal of Materials Chemistry A.Royal Society of Chemistry.5(44)
22913–22932.doi:10.1039/c7ta08386f.
↑ “Highly Active Electrocatalysis of the Hydrogen Evolution Reaction by Cobalt Phosphide Nanoparticles” . Angewandte Chemie International Edition 53 (21): 5427–5430. doi:10.1002/anie.201402646. PMID 24729482.
↑ “Synthesis and X‑ray Characterization of Cobalt Phosphide (Co₂P) Nanorods for the Oxygen Reduction Reaction” . ACS Nano 9 (8): 8108–8115. doi:10.1021/acsnano.5b02191. PMID 26171574.
↑ «"On the Reaction between Cobalt(II) and Azide Ions in Aqueous and Aqueous-organic Solutions1". Journal of the American Chemical Society. 81 (16): 4196–4199.». pubs.acs.org. doi:10.1021/ja01525a020. Consultat el 2026-02-02.
↑ Angewandte Chemie International Edition.56(16)
4512–4514.ISSN 1433-7851.doi:10.1002/anie.201701070.Consultat el 2026-02-02.
↑ ^11,0 ^11,1 Nature.549(7670)
78–81.ISSN 1476-4687.doi:10.1038/nature23662.Consultat el 2026-02-02.
↑ Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry.
1–38.ISSN 1435-6007.doi:10.1002/14356007.a07_281.pub2.Consultat el 2026-02-02.
↑ Prelesnik, P. V.; Gabela, F.; Ribar, B.; Krstanovic, I. (1973). "Hexaaquacobalt(II) nitrate". Cryst. Struct. Commun. 2 (4): 581–583.
↑ ^14,0 ^14,1 ^14,2 ^14,3 ^14,4 Journal of the American Chemical Society.75(8)
1845–1846.doi:10.1021/ja01104a019.
↑ Journal of the American Chemical Society.82(19)
5031–5032.doi:10.1021/ja01504a004.
↑ Journal of Thermal Analysis and Calorimetry.102
91–97.doi:10.1007/s10973-009-0606-2.
↑ Holleman, A. F.; Wiberg, E., {{{nom2}}}; Wiberg, N., {{{nom3}}} (2007). «Cobalt», Lehrbuch der Anorganischen Chemie, 102nd edició (en de), de Gruyter, pp. 1146–1152. ISBN 978-3-11-017770-1.
↑ Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft.45(1)
121–130.ISSN 0365-9496.doi:10.1002/cber.19120450116.Consultat el 2026-02-02.
↑ Coordination Chemistry.

Este artícul conté una traducció derivada de «Compuestos de cobalto» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.

[1] Greenwood, Norman N.; Earnshaw, {{{nom2}}} (1997). Chemistry of the Elements, 2 edició (en en), Butterworth-Heinemann, p. pp. 1119–1120. doi:10.1016/C2009-0-30414-6. ISBN 978-0-08-037941-8..

[Shen-2] 2,0 ^2,1 ^2,2 申泮文等. 无机化学丛书第九卷锰分族铁系铂系. 科学出版社, 2017. ISBN 9787030305459

[3] Holleman, A. F.; Wiberg, E.; Wiberg, N. (2007). "Cobalt". Lehrbuch der Anorganischen Chemie (in German) (102nd ed.). de Gruyter. pp. 1146–1152. ISBN 978-3-11-017770-1.

[4] US 4389339 [1] archivat en Wayback Machine., James, Leonard E.; Crescentini, Lamberto & Fisher, William B., "Process for making a cobalt oxide catalyst"

[5] O. Glemser "Cobalt(II) Hydroxide" in Handbook of Preparative Inorganic Chemistry, 2nd Ed. Edited by G. Brauer, Academic Press, 1963, NY. Vol. 1. p. 1521.

[CoPRev-6] 6,0 ^6,1 Journal of Materials Chemistry A.Royal Society of Chemistry.5(44)
22913–22932.doi:10.1039/c7ta08386f.

[7] “Highly Active Electrocatalysis of the Hydrogen Evolution Reaction by Cobalt Phosphide Nanoparticles” . Angewandte Chemie International Edition 53 (21): 5427–5430. doi:10.1002/anie.201402646. PMID 24729482.

[8] “Synthesis and X‑ray Characterization of Cobalt Phosphide (Co₂P) Nanorods for the Oxygen Reduction Reaction” . ACS Nano 9 (8): 8108–8115. doi:10.1021/acsnano.5b02191. PMID 26171574.

[9] «"On the Reaction between Cobalt(II) and Azide Ions in Aqueous and Aqueous-organic Solutions1". Journal of the American Chemical Society. 81 (16): 4196–4199.». pubs.acs.org. doi:10.1021/ja01525a020. Consultat el 2026-02-02.

[10] Angewandte Chemie International Edition.56(16)
4512–4514.ISSN 1433-7851.doi:10.1002/anie.201701070.Consultat el 2026-02-02.

[:0-11] 11,0 ^11,1 Nature.549(7670)
78–81.ISSN 1476-4687.doi:10.1038/nature23662.Consultat el 2026-02-02.

[12] Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry.
1–38.ISSN 1435-6007.doi:10.1002/14356007.a07_281.pub2.Consultat el 2026-02-02.

[13] Prelesnik, P. V.; Gabela, F.; Ribar, B.; Krstanovic, I. (1973). "Hexaaquacobalt(II) nitrate". Cryst. Struct. Commun. 2 (4): 581–583.

[mccu1953-14] 14,0 ^14,1 ^14,2 ^14,3 ^14,4 Journal of the American Chemical Society.75(8)
1845–1846.doi:10.1021/ja01104a019.

[bauer1960-15] Journal of the American Chemical Society.82(19)
5031–5032.doi:10.1021/ja01504a004.

[tafe2009-16] Journal of Thermal Analysis and Calorimetry.102
91–97.doi:10.1007/s10973-009-0606-2.

[HollemanAF-17] Holleman, A. F.; Wiberg, E., {{{nom2}}}; Wiberg, N., {{{nom3}}} (2007). «Cobalt», Lehrbuch der Anorganischen Chemie, 102nd edició (en de), de Gruyter, pp. 1146–1152. ISBN 978-3-11-017770-1.

[18] Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft.45(1)
121–130.ISSN 0365-9496.doi:10.1002/cber.19120450116.Consultat el 2026-02-02.

[19] Coordination Chemistry.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]

[18]

[19]