Соединения кобальта(II)

Оксид кобальта (II) CoO. Серовато-зеленый кристаллический порошок. Мало растворим в воде и других растворителях. Проявляет основные свойства. Восстанавливается до металлического кобальта водородом, углеродом, серой, алюминием.

Гидроксид кобальта (II) Co(OH)₂. Образуется в виде розового осадка при добавлении щелочей к растворам солей кобальта (II). Имеет ромбоэдрическую кристаллическую решетку. Мало растворим в воде. Растворяется в теплых концентрированных растворах щелочей, минеральных кислотах и большинстве органических кислот.

Фторид кобальта (II) CoF₂. Токсичные парамагнитные розовые тетрагональные призмы. мало растворим в спирте, эфире, бензоле, пиридине. Устойчив в воде и аммиаке

Хлорид кобальта (II) CoCl₂. Парамагнитные гигроскопичные голубые гексагональные кристаллы. Растворяется в воде, спирте, ацетоне. Не растворяется в пиридине и метилацетате. Известны кристаллогидраты CoCl₂^.nН₂О ( n=1, 2, 4, 5, 6)

Бромид кобальта (II) CoBr₂. Парамагнитные зеленые блестящие гексагональные кристаллы. Очень гигроскопичен. Растворяется в воде, спиртах, ацетальдегиде, бензальдегиде, метилацетате, ацетонитриле и мало растворим в хлороформе, уксусном ангидриде, этилацетате, ацетофеноне. Восстанавливается водородом. Известны кристаллогидраты CoBr₂^.nН₂О (n=1, 2, 4, 6

Иодид кобальта (II) CoI₂. -CoI₂ – парамагнитные черные гексагональные кристаллы, очень гигроскопичные. -CoI₂ – желтые игольчатые кристаллы, менее устойчив. Растворяется в воде, спирте, эфире, ацетоне, метилацетате, диметилсульфате, ацетонитриле, пиридине, хинолине, хлориде мышьяка (II), хлороокиси фосфора, хлористом тиониле. Восстанавливается водородом на холоду.

Сульфид кобальта (II) CoS. Встречается в природе в виде минерала джейпурита. Черные (или серо-стальные) гексагональные кристаллы. Решетка Мало растворим в воде, разбавленных минеральных кислотах и уксусной кислоте. Растворяется в хлорной воде и царской водке. Восстанавливается при высокой температуре водородом, углеродом, алюминием.

Дисульфид кобальта (II) CoS₂. Парамагнитные кубические кристаллы, реагирует с азотной кислотой и царской водкой.

Сульфат кобальта (II) CoSO₄. Парамагнитные гексагональные кристаллы.. Разлагается при высокой температуре. Гигроскопичен и растворим в воде. Восстанавливается серой, углеродом, металлическим кобальтом.

Нитрат кобальта (II) Co(NO₃)₂^.6H₂O. Красные моноклинные кристаллы. Гигроскопичен, растворяется в воде, спирте, ацетоне, метилацетате, диоксане, тетрагидрофуране, ацетофеноне, ацетонитриле, дибутилфосфате, диметилформамиде и мало растворим в концентрированной азотной кислоте.

Комплексные соединения

Хлорид гексаамминкобальта(II) — неорганическое соединение, комплексный аммин соли металла кобальта и соляной кислоты с формулой [Co(NH₃)₆]Cl₂, светло-красные кристаллы, растворимые в воде в присутствии гидрата аммиака.

 Аммиакат кобальта (II) [Co(NH3)4] Желтый раствор аммиаката кобальта на воздухе постепенно краснеет вследствие образования комплексных соединений трехвалентного кобальта.

Соединения кобальта(III)

Оксид кобальта (III) Co₂O₃. Черные гексагональные мелкие кристаллы. Устойчив в виде моногидрата. Превращается в Со₃О₄ при 265^оС, в СоО при 940^оС с выделением кислорода. Окисляет хлороводородную кислоту с выделением хлора. Восстанавливается водородом или метаном

Оксид кобальта (II, III) Co₃O₄. Парамагнитные черные октаэдрические кристаллы. Восстанавливается водородом, углеродом, алюминием. Растворяется в кислотах и расплавленных щелочах

Гидроксид кобальта (III) Co(OH)₃. Темно-коричневое аморфное вещество. Гигроскопичен. При 100^оС частично теряет воду. Не растворяется в воде и органических растворителях

Фторид кобальта (III) CoF₃. Парамагнитные коричневые триклинные кристаллы Разлагается при нагревании или под действием воды. Мало растворим в спирте, эфире, бензоле. Восстанавливается водородом при нагревании. Известен кристалогидрат CoF₃^.3,5Н₂О.

Хлорид кобальта (III) CoCl₃. Темно-зеленый (желтый при -60°С) порошок. Неустойчив, окисляет KI до элементарного иода и разлагается под действием света, тепла, спирта и воды

Сульфид кобальта (III) Co₂S₃. Диамагнитные серые, как сталь, блестящие кристаллы. Мало растворим в воде, с трудом взаимодействует с концентрированными кислотами. При нагревании превращается в CoS и CoS₂.

Сульфат кобальта (III) Co₂(SO₄)₃^.18H₂O. Зеленовато-синие игольчатые кристаллы. Неустойчив. Разлагается водой с выделением кислорода, растворяется в разбавленной серной кислоте.

Стабилизация высших степеней окисления путем комплексообразования

Стабилизация высших степеней окисления достигается путем комплексообразования с нейтральными лигандами. Энергетически благоприятны здесь прежде всего комплексы с легко поляризующимися лигандами, которые преимущественно связаны ковалентно

Строение комплексного соединения кобальта на примере Хлорида гексаамминкобальта

В комплексном соединении [Co(NH₃)₆]Cl₃ комплексообразователь - Co³⁺; лиганды - молекулы NH₃; [Co(NH₃)₆]³⁺ -внутренняя координационная сфера комплекса, ионы Cl^- образуют внешнюю сферу, координационное число (КЧ) комплексообразователя равно 6.

Карбонилы кобальта

Карбонилы металлов — химические соединения, координационные комплексы монооксида углерода СО с переходными металлами общей формулой Me_m(CO)_n

Октакарбонилди-кобальт Со₂(СО)₈ - оранжевые кристаллы; Вкристаллах его молекула состоит из двух фрагментов Со(СО)₃, соединенных связью Со—Со и двумя мостиковыми группами СО. В р-рах эта форма находится в равновесии с другой формой - (СО)₄Со—Со(СО)₄, не содержащей мостиковых групп СО. Раств. в орг. р-рителях. Окисляется О₂ воздуха, а также галогенами, H₂SO₄, HNO₃ до соед. Со(II) и СО. Восстанавливается щелочными металлами до [Со(СО)₄]^- и [Со₃(СО)₁₀]^-,водородом - до [СоН(СО)₄. Получают Со₂(СО)₈ взаимод. смеси Н₂ и СО с гидроксокарбонатом Со или СО с Со(ОСОСН₃)₂ в гексане при 150-180°С и повыш. давлении, а также р-цией металлич. Со с СО. Додекакарбонилтетракобальт Со₄(СО)₁₂ - черные кристаллы; Плохо раств. в орг. р-рителях. Медленно окисляется на воздухе. Получают при нагр. Со₂(СО)₈ при 50 °С в инертной атмосфере. Гексадекакарбонилгексакобальт Со₆(СО)₁₆ -черные кристаллы. Раств. в углеводородах. Получают окислением [Со₆(СО)₁₅]^2- или [Со_б(СО)₁₄]^4-, образующихся привосстановлении Со₄(СО)₁₂ щелочными металлами.

Применение металлического кобальта

1. Порошковый металлический кобальт может использоваться для приготовления металлокерамики и сплавов методом спекания

2. применяют для электролитического покрытия различных металлических деталей, поскольку он очень устойчив к действию кислорода воздуха и воды

3. входит в состав сплавов, быстрорежущих и жаростойких сталей

Ни́кель — элемент десятой группы, четвёртого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 28. Обозначается символом Ni (лат. Niccolum). это пластичный, ковкий, переходный металл серебристо-белого цвета, при обычных температурах на воздухе покрывается тонкой плёнкой оксида. Химически малоактивен.