Хлорид кобальта (II) - Cobalt(II) chloride
|
|||
Структура безводного соединения
|
|||
Структура гексагидрата
|
|||
Имена | |||
---|---|---|---|
Название ИЮПАК
Хлорид кобальта (II)
|
|||
Другие имена
Хлорид
кобальта Дихлорид кобальта Муриат кобальта |
|||
Идентификаторы | |||
3D модель ( JSmol )
|
|||
ЧЭБИ | |||
ChemSpider | |||
ECHA InfoCard | 100.028.718 | ||
Номер ЕС | |||
PubChem CID
|
|||
Номер RTECS | |||
UNII | |||
Номер ООН | 3288 | ||
Панель управления CompTox ( EPA )
|
|||
|
|||
|
|||
Характеристики | |||
CoCl 2 | |||
Молярная масса | 129,839 г / моль (безводный) 165,87 г / моль (дигидрат) 237,93 г / моль (гексагидрат) |
||
Появление | синие кристаллы (безводные) фиолетово-синие (дигидрат) розовые красные кристаллы (гексагидрат) |
||
Плотность | 3,356 г / см 3 (безводный) 2,477 г / см 3 (дигидрат) 1,924 г / см 3 (гексагидрат) |
||
Температура плавления | 726 ° C (1339 ° F, 999 K) ± 2 (безводный) 140 ° C (моногидрат) 100 ° C (дигидрат) 86 ° C (гексагидрат) |
||
Точка кипения | 1049 ° С (1,920 ° F, 1322 К) | ||
43,6 г / 100 мл (0 ° C) 45 г / 100 мл (7 ° C) 52,9 г / 100 мл (20 ° C) 105 г / 100 мл (96 ° C) |
|||
Растворимость | 38,5 г / 100 мл (метанол) 8,6 г / 100 мл (ацетон) растворим в этаноле , пиридине , глицерине |
||
+ 12,660 · 10 −6 см 3 / моль | |||
Состав | |||
CdCl 2 Структура | |||
гексагональный (безводный) моноклинный (дигидрат) Октаэдрический (гексагидрат) |
|||
Опасности | |||
Паспорт безопасности | ICSC 0783 | ||
Пиктограммы GHS | |||
NFPA 704 (огненный алмаз) | |||
точка возгорания | Не воспламеняется | ||
Смертельная доза или концентрация (LD, LC): | |||
LD 50 ( средняя доза )
|
80 мг / кг (крыса, перорально) | ||
Родственные соединения | |||
Другие анионы
|
Фторид кобальта (II) Бромид кобальта (II) Иодид кобальта (II) |
||
Другие катионы
|
Хлорид родия (III) Хлорид иридия (III) |
||
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа). |
|||
проверить ( что есть ?) | |||
Ссылки на инфобоксы | |||
Кобальт (II) , хлорид представляет собой неорганическое соединение из кобальта и хлора , с формулой COCl
2. Это красное кристаллическое твердое вещество.
Соединение образует несколько гидратов CoCl.
2• n H
2O для n = 1, 2, 6 и 9. Утверждения об образовании три- и тетрагидратов не подтвердились. Дигидрат имеет фиолетовый цвет, а гексагидрат розовый. Обычно поставляется в виде гексагидрата CoCl.
2· 6 H
2О , который является одним из наиболее часто используемых в лаборатории соединений кобальта.
Из-за легкости реакции гидратации / дегидратации и возникающего в результате изменения цвета хлорид кобальта используется в качестве индикатора воды в осушителях .
Ниши использования хлорида кобальта включают его роль в органическом синтезе и гальванике объектов металлическим кобальтом .
Хлорид кобальта был классифицирован Европейским химическим агентством как вещество, вызывающее серьезную озабоченность , поскольку он предположительно является канцерогеном.
Характеристики
Безводный
При комнатной температуре безводный хлорид кобальта имеет структуру хлорида кадмия ( CdCl
2) (R 3 m), в котором ионы кобальта (II) координированы октаэдрически. Считается, что примерно при 706 ° C (на 20 градусов ниже точки плавления) координация меняется на тетраэдрическую. Давление пара при температуре плавления составляет 7,6 мм рт .
Решения
Хлорид кобальта хорошо растворяется в воде. При атмосферном давлении, то массовая концентрация в А насыщенном раствор из CoCl
2в воде около 54% при температуре кипения 120,2 ° C; 48% при 51,25 ° С; 35% при 25 ° C; 33% при 0 ° С; и 29% при -27,8 ° C.
Разбавленные водные растворы CoCl
2содержат виды [Co (H
2O)
6]2+
, кроме хлорид- ионов. Концентрированные растворы имеют красный цвет при комнатной температуре, но становятся синими при более высоких температурах.
Увлажняет
Кристаллическая единица твердого гексагидрата CoCl
2• 6 часов
2O содержит нейтральную молекулу транс - CoCl
2(ЧАС
2O)
4и две молекулы кристаллизационной воды . Этот вид легко растворяется в воде и спирте .
Безводная соль гигроскопична, а гексагидрат расплывается . Дигидрат CoCl 2 (H 2 O) 2 является координационным полимером . Каждый Со-центр координирован с четырьмя двояковыми мостиковыми лигандами . Октаэдр завершается парой взаимно транскволигандов .
Подготовка
Хлорид кобальта может быть приготовлен в водном растворе из кобальта (II) гидроксид или кобальта (II) карбоната и соляной кислоты :
-
CoCO
3+ 2 HCl (водн.) → CoCl
2(водн.) + CO
2 -
Со (ОН)
2+ 2 HCl (водн.) → CoCl
2(водн.) + 2 H
2О
Твердый дигидрат и гексагидрат можно получить выпариванием. Охлаждение насыщенных водных растворов дает дигидрат при температуре от 120,2 ° C до 51,25 ° C и гексагидрат ниже 51,25 ° C. Водяной лед, а не хлорид кобальта, будет кристаллизоваться из растворов с концентрацией ниже 29%. Моногидрат и безводные формы могут быть получены путем охлаждения растворов только под высоким давлением, выше 206 ° C и 335 ° C соответственно.
Безводное соединение можно получить путем нагревания гидратов. При быстром нагревании или в закрытом контейнере каждый из 6-, 2- и 1-гидратов частично плавится в смесь следующего низшего гидрата и насыщенного раствора - при 51,25 ° C, 206 ° C и 335 °. C соответственно. При медленном нагревании в открытом контейнере вода испаряется из каждого твердого 6-, 2- и 1-гидрата, оставляя следующий более низкий гидрат - примерно при 40 ° C, 89 ° C и 126 ° C соответственно. .
Обезвоживание также можно осуществить с помощью триметилсилилхлорида :
-
CoCl
2• 6 часов
2O + 12 (CH
3)
3SiCl → CoCl
2+ 6 [(CH
3)
3SiCl]
2O + 12 HCl
Безводное соединение можно очистить сублимацией в вакууме.
Реакции
В лаборатории хлорид кобальта (II) служит обычным предшественником других соединений кобальта. Обычно водные растворы соли ведут себя так же, как и другие соли кобальта (II), поскольку эти растворы состоят из [Co (H
2O)
6]2+
ион независимо от аниона. Например, в таких растворах при обработке сероводородом H образуется осадок сульфида кобальта CoS.
2S .
Комплексные хлориды
Гексагидрат и безводная соль являются слабыми кислотами Льюиса . В аддуктах , как правило , либо октаэдрические или тетраэдрические . Он образует октаэдрический комплекс с пиридином ( C
5ЧАС
5N ):
-
CoCl
2· 6 H
2O + 4 C
5ЧАС
5N → CoCl
2(C
5ЧАС
5N)
4+ 6 часов
2О
С трифенилфосфином ( P (C
6ЧАС
5)
3), получается тетраэдрический комплекс:
-
CoCl
2· 6 H
2O + 2 P (C
6ЧАС
5)
3→ CoCl
2[ПК
6ЧАС
5)
3]
2+ 6 часов
2О
Соли анионного комплекса CoCl 4 2- могут быть получены с использованием хлорида тетраэтиламмония:
-
CoCl
2+ 2 [(C 2 H 5 ) 4 N] Cl → [(C 2 H 5 ) 4 N)] 2 [CoCl 4 ]
Ион тетраколбальтата [CoCl 4 ] 2– представляет собой синий ион, который образуется при добавлении соляной кислоты к водным растворам гидратированного хлорида кобальта, которые имеют розовый цвет.
Снижение
Реакция безводного соединения с циклопентадиенидом натрия дает кобальтоцен Co (C
5ЧАС
5)
2. Эта 19-электронная разновидность является хорошим восстановителем, легко окисляясь до желтого 18-электронного катиона кобальтацения [Co (C
5ЧАС
5)
2]+
.
Окисление до кобальта (III)
Существуют соединения кобальта в степени окисления +3, такие как фторид кобальта (III) CoF
3, нитрат Co (NO
3)
3, и сульфат Co
2(ТАК
4)
3; однако хлорид кобальта (III) CoCl
3нестабилен в нормальных условиях и немедленно разлагается на CoCl
2и хлор .
С другой стороны, хлориды кобальта (III) могут быть получены, если кобальт связан также с другими лигандами с большей основностью по Льюису, чем хлорид, такими как амины . Например, в присутствии аммиака хлорид кобальта (II) легко окисляется кислородом воздуха до хлорида гексамминкобальта (III) :
- 4 CoCl
2· 6 H
2O + 4 NH
4Cl + 20 NH
3+ O
2→ 4 [Co (NH
3)
6] Cl
3+ 26 часов
2О
Подобные реакции происходят с другими аминами . Эти реакции часто проводят в присутствии древесного угля в качестве катализатора или с перекисью водорода H.
2О
2заменен атмосферным кислородом. Другие высокоосновные лиганды, включая карбонат , ацетилацетонат и оксалат , вызывают образование производных Co (III). Простые карбоксилаты и галогениды этого не делают.
В отличие от комплексов Co (II), комплексы Co (III) очень медленно обмениваются лигандами , поэтому они считаются кинетически инертными . Немецкий химик Альфред Вернер был удостоен Нобелевской премии в 1913 году за свои исследования серии этих соединений кобальта (III), работы, которые привели к пониманию структуры таких координационных соединений .
Окисление до кобальта (IV)
Реакция 1-норбониллития с CoCl
2· ТГФ в пентане дает коричневый, термически стабильный тетралкил кобальта (IV) - редкий пример стабильного соединения переходный металл / насыщенный алкан, различные продукты получают в других растворителях.
Вопросы здравоохранения
Кобальт необходим для большинства высших форм жизни, но более нескольких миллиграммов в день вредны. Хотя отравления редко вызываются соединениями кобальта, их хроническое употребление вызывает серьезные проблемы со здоровьем при дозах, намного меньших, чем смертельная доза. В 1966 году добавление соединений кобальта для стабилизации пивной пены в Канаде привело к своеобразной форме вызванной токсинами кардиомиопатии , которая стала известна как кардиомиопатия пьющих пиво .
Кроме того, согласно Монографиям Международного агентства по изучению рака (IARC) , хлорид кобальта (II) подозревается как вызывающий рак (т.е. возможно канцерогенный , группа 2B IARC).
В 2005–2006 годах хлорид кобальта был восьмым по распространенности аллергеном в патч-тестах (8,4%).
Другое использование
- Невидимые чернила : при суспендировании в растворе хлорид кобальта (II) может казаться невидимым на поверхности; когда эта же поверхность впоследствии подвергается значительному нагреву (например, от ручного теплового пистолета или зажигалки), чернила навсегда / необратимо становятся синими.
- Хлорид кобальта - признанный химический индуктор гипоксических реакций, таких как эритропоэз . Добавки кобальта не запрещены и, следовательно, не будут обнаружены текущими антидопинговыми тестами. Хлорид кобальта - вещество, запрещенное Советом по чистокровным гонкам Австралии.
- Хлорид кобальта - один из методов, используемых для индукции легочной артериальной гипертензии у животных для исследования и оценки эффективности лечения.
- Хлорид кобальта также используется для проверки влажности, синие полоски становятся розовыми при влажности.