Подгруппа кобальта

Высшая степень окисления кобальта и его аналогов ниже, чем у железа, рутения и осмия. Для кобальта наиболее типичны степени окисления +2, +3, Для элементов подгруппы кобальта характерны координационные числа 6 и 4

По химической активности кобальт несколько уступает железу. В обычных условиях он довольно устойчив, например кислородом начи­нает окисляться лишь при 300° С.

2Со + О₂ = 2СоО

При нагревании взаимодействует почти со всеми неметаллами, образуя, как и железо, от солеподобных соединений (СоНа1₂) до соединений металлического типа (Со₃С, Со₂В, Co₂N), а также твердые растворы (с Н, В,). По отношению к кисло­там кобальт также несколько устойчивее железа. С щелочами практи­чески не взаимодействует.

Соединения Со(0). Для кобальта и его аналогов в степени окисления 0 известны карбонилы. Простейший карбонил кобальта Со₂(СО)₈

Соединения Со(II). Степень окисления +2 характерна для кобаль­та. При этой степени окисления у него устойчивы координационные числа 6 и 4

Оксид кобальта (II) СоО (серо-зеленые кристаллы) образуется при взаимодействии простых веществ или термическим разложением Со(ОН)₂, СоСОз...

2 Со(NO₃)₂ = 2 СоO + 4 NO₂ +O₂

Галогениды СоНа1₂ также образуются при взаимо­действии простых веществ или обезвоживанием соответствующих крис­таллогидратов. Дигалогениды (кроме CoF₂) растворимы в воде.

Гидроксид Со(ОН)₂ существует в виде синей и розовой модифика­ций. Синяя модификация получается при действии щелочей на соли Со (II) на холоду; при нагревании Со(ОН)₂ переходит в розовую моди­фикацию. В воде Со(ОН)₂ не растворяется. По химической природе он, как и СоО, — амфотерное соединение, преимущественно проявляю­щее основные свойства.

Из катионных комплексов для Со (II) наиболее характерны аквакомплексы [Со(ОН₂)₆]²⁺, придающие растворам ярко-розовую окраску. Эти катионы образуются при взаимодействии с кислотами кобальта, СоО, Со(ОН)₂. Аммиакаты Со (II) устойчивее, чем Fe (II), но все же водой разрушаются:

[Co(NH₃)₆]Cl₂ + 2Н₂0 = Со(ОН)₂ + 4NH₃ + 2NH₄C1

При нагревании Со(ОН)₂ с концентрированными щелочами образуется [Со(ОН)₄]^2-:

2NaOH + Со(ОН)₂ = Na₂[Co(OH)₄]

Реакция образования синего тиоцианатокобальта (II) используется для определения кобальта (II) при анализе. 2KNCS + Co(NCS)₂ = K₂[Co(NCS)₄]

Соединения Со (Ш). В степени окисления +3 для кобальта очень характерны многочисленные катионные, анионные и нейтральные комплексы, в которых они шестикоординационны.

Бинарные соединения и соли для Со (III) нехарактерны Среди кобальтатов (III) весьма многочисленны и часто очень устойчивы соединения типа Ме⁺¹[Э(СN)₆] и M₃⁺¹[Э(N0₂)₆].

Подгруппа никеля

Для никеля и палладия наиболее характерна степень окисления +2, для никеля и его аналогов наиболее устойчивы координационные числа 4 (тетраэдр или квадрат) и 6 (октаэдр).

Никель обычно содержится в сульфидных медно-никелевых рудах

По химической активности никель несколько уступает железу и кобальту. С кислородом он начинает взаимодействовать при 500° С. При нагревании (в особенности в измельченном состоянии) легко окисляется галогенами, серой, селеном, фосфором, мышьяком, сурьмой и др. С большинством из них он, как и другие d-элементы, образует нестехиометрические соединения переменного состава, многие из кото­рых металлоподобны.

Ni + С1₂ = NiС1₂

По отношению к кислотам и щелочам никель ведет себя подобно железу и кобальту.

3 Ni + 4НNО_{3 РАЗБ} = 2 NО + Ni (NО₃)₂ + 2Н₂О

СОЕДИНЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ПОДГРУППЫ НИКЕЛЯ

Металлические и металлоподобные соединения. Никель с металла­ми VIII группы (кроме Ru и Os), марганцем и медью дает непрерыв­ные твердые растворы. У никеля весьма разнообразны также интерме­таллические соединения. Для Ni (0) получены комплексные цианиды K₄[Ni(CN)₄] Эти соединения — сильные восстановители; напри­мер, вытесняют водород из воды:

K₄[Ni (CN)₄] + 2Н₂0 = K₂[Ni (CN)₄] + 2КОН + Н₂

Соединения Ni (II) интенсивно окрашены. Оксид и гидроксид Ni (II) зеленого цвета. Получают NiO термическим разложением гидроксида, карбоната или нитрата Ni (II). Гидроксид Ni(OH)₂ образуется при действии щелочей на растворы соединений Ni (II) в виде объемистого зеленого геля, который при стоянии постепенно кристаллизуется. NiO и Ni(OH)₂ в воде не раство­ряются, но взаимодействуют с кислотами.

Из катионных комплексов никеля (II) устойчивы октаэдрические гексааква- и гексаамминокомплексы За счет образования аммиакатов Ni(0H)₂ легко растворяется в присутствии аммиака и солей аммония:

Ni(0H)₂ + 6NH₃ = [Ni(NH₃)₆](OH)₂

На образовании устойчивых аммиакатов основаны гидрометаллурги­ческие методы извлечения никеля и руд.