|
|
|
|
|
Símbol: Co |
Nombre atòmic: 27 |
|
|
Cobalt |
Cobalto |
Cobalt |
Cobalt |
Grup: 9 |
Període: 4 |
|
|
Família: metalls de
transició |
Configuració electrònica: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d7 4s2 |
|||||
|
Generalitats |
|||||
|
Descobridor/s: George Brandt |
Nacionalitat: Suècia |
Any: 1735 |
|||
|
Origen del nom: prové de la paraula alemanya “ kobald”
que vol dir follet o esperit
dolent. |
Una mica
d’història: Minerals que contenien cobalt
ja s’utilitzaven en les civilitzacions d’Egipte i
Mesopotàmica per acolorir el vidre de blau fosc. També en el
segle XVI alguns compostos de cobalt eren usats per a donar color blau al
vidre, però no va ser aïllat fins a que en 1735 quan el químic suec George Brandt
(1.694-1.768) ho va preparar a partir de l'arseniur. |
||||
|
Estat
natural: Normalment es
presenta associat al níquel en minerals com esmaltina (CoAs2),
cobaltina (CoAsS) i eritrita o flor de cobalt (Co(AsO4) · 8H2O). Els seus jaciments
principals estan a Zaire, Zàmbia, Canadà, Congo,
Austràlia i Marroc. Els meteorits sovint
contenen cobalt. |
Estructura
cristal·lina: Sistema
hexagonal |
a ≠ b |
|||
|
Abundància a
l’ésser humà: 20 ppb (parts per bilió) en pes |
Abundància a la Terra: ocupa
el 30è lloc en la classificació dels elements més
abundants en l’escorça terrestre. |
Abundància al Sistema Solar: 3000 ppb
(parts per bilió) en pes. |
|||
|
Propietats |
||||||||
|
Físiques |
Massa
atòmica (u) |
Densitat
(kg/m3) |
Duresa
(escala de Mohs) |
Volum
atòmic (cm3/mol) |
||||
|
58,9332 |
8900 |
5,0 |
6,7 |
|||||
|
Tèrmiques |
Estat
d’agregació a 298 K |
Punt de
fusió (K) |
Punt
d’ebullició (K) |
|
||||
|
sòlid |
1768 |
3143 |
|
|||||
|
Radis |
Radi
atòmic (Å) |
Radi
iònic (Å) |
Radi
covalent (Å) |
|
||||
|
1,25 |
0,74 (Co+2) |
1,16 |
|
|||||
|
Ionització |
Afinitat
electrònica (KJ/mol) |
1a
energia ionització (KJ/mol) |
2a
energia ionització (KJ/mol) |
3a
energia ionització (KJ/mol) |
Estats
d’oxidació |
|||
|
63,9 |
758,4 |
1646 |
3232,2 |
-1, +1, +2,
+3 +4, +5 |
||||
|
Elèctriques |
Conductivitat
elèctrica (mOhm.cm)-1 |
Electròniques |
Electronegativitat
(Pauling) |
Polaritzabilitat
(Å3) |
|
|||
|
160,3 |
1,88 |
7,5 |
|
|||||
|
Termodinàmiques |
Calor
d’atomització (KJ/mol d’àtoms) |
Calor de
fusió (KJ/mol) |
Calor de
vaporització (KJ/mol) |
Calor
específica (J/kg K) |
Conductivitat
tèrmica (J/m s ºC) |
|||
|
425,0 |
15,2 |
381,0 |
413,82 |
100,00 |
||||
|
Altres |
Potencial
normal de reducció (v) |
Caràcter
metàl·lic |
Precaucions: El cobalt metàl·lic en pols
finament dividit és inflamable. Els compostos de cobalt en general han
de manipular-se amb precaució per la lleugera toxicitat del metall. El Co-60 és radioactiu i
l'exposició a la seva radiació pot provocar càncer. La
ingestió de Co-60 comporta l'acumulació d'alguna quantitat en
els teixits, quantitat que s'elimina molt lentament. En una eventual
confrontació nuclear, l'emissió de neutrons convertiria el
ferro en Co-60 multiplicant els efectes de la radiació després
de l'explosió i prolongant en el temps els efectes de la
contaminació radioactiva; amb aquest propòsit es dissenyen
algunes armes nuclears denominades bombes brutes (de l'anglès dirty
bomb). En absència de guerra nuclear, el risc prové de la
inadequada manipulació o manteniment de les unitats de
radioteràpia. |
|||||
|
- 0,28 Co2+/Co |
metall |
|||||||
|
Característiques: |
|
|||||||
|
És un sòlid blanc
blavós, maleable, poc dúctil a temperatures normals però
dúctil a temperatures altes. És un metall ferromagnétic,
però deixa de ser-ho en el punt de Curie (1150ºC). Les sals de cobalt acoloreixen el vidre amb un color blau fort molt bonic. |
||||||||
|
Isòtops |
||||||
|
Isòtop |
Protons |
Neutrons |
Símbol |
Vida mitjana |
Abundància(%) |
Altres |
|
Cobalt
– 56 |
27 |
29 |
56Co |
77,3
dies |
0,00 |
Radioactiu |
|
Cobalt
– 57 |
27 |
30 |
57Co |
271,8
dies |
0,00 |
Radioactiu |
|
Cobalt
– 58 |
27 |
31 |
58Co |
70,88
dies |
0,00 |
Radioactiu |
|
Cobalt
– 59 |
27 |
32 |
59Co |
estable |
100 |
|
|
Cobalt
– 60 |
27 |
33 |
60Co |
5,271 anys |
0,00 |
Radioactiu |
|
Cobalt
– 61 |
27 |
34 |
61Co |
1,65
hores |
0,00 |
Radioactiu |
|
Cobalt
- 62 |
27 |
35 |
62Co |
13,9
minuts |
0,00 |
Radioactiu |
|
Reactivitat |
|
|
Descripció |
És bastant inert, però pot ser atacat per
àcids forts com el sulfúric, el nítric i el
clorhídric; amb el sulfúric diluit dóna solucions que
contenen el ió aquós Co (II) juntament amb hidrogen gas. A la
pràctica el io Co (II) és present com a complex (Co(OH2)6)2+: Co (s) + H2SO4
(aq) à Co2+ (aq) + SO42-
(aq) + H2 (g) En calent
s’oxida en l'aire i dóna Co3O4. Si la
reacció té lloc a 900ºC, el resultat és
l’òxid de coblat (II), CoO: 3Co (s) + 4O2 (g) à 2Co3O4 (s) 2Co
(s) + O2 (g) à 2CoO (s)
No reacciona amb el nitroge. Reacciona amb els halògens i dona halurs de cobalt
(II): Co (s) + Br2 (l) à CoBr2 (s) de color verd Co (s) + Cl2 (l) à CoCl2 (s) de color blau Co (s) + I2 (l) à CoI2 (s) de color blau fosc Es combina directament amb el sofre. |
|
Amb aire |
Suau; amb calor à Co3O4
3Co (s) + 4O2 (g) à 2Co3O4 (s) |
|
Amb H2O |
No reacciona |
|
Amb HCL 6M |
Suau; à H2 ; CoCl2 |
|
Amb HNO3 15M |
Vigorosa; à Co(NO3)2 ; NOx |
|
Obtenció |
Industrialment s’obté
normalment com a subproducte en la producció del coure, níquel
o plom. La preparació del cobalt
és bastant complexa. Els minerals es redueixen a tetraòxid de
tricobalt (Co3O4) que, al seu torn, es redueix amb
hidrogen, carbó o per aluminotermia. Normalment la mena es
“rosteix” per a formar una mescla de metalls i òxids de
metalls. El tractament amb àcid sulfúric exclou el coure
metàl·lic com a residu i dissolt el cobalt, ferro i
níquel com a sulfats. El ferro s’obté per
precipitació amb calç, CaO, mentre que el cobalt
s’obté com hidròxid per precipitació amb hipoclorit
de sodi, NaClO: 2Co2+ (aq) + 2NaClO (aq)
+ 4OH- (aq) + H2O à 2Co(OH)3 (s) + 2NaCl (aq) L’hidròxid
s’escalfa per a formar l’òxid i llavors es redueix amb
carboni per a formar el cobalt metall: |