15. Кобальт

Вміст Кобальту у літосфері складає приблизно 0,002 мас.%. Найбільш розповсюджені мінерали Кобальту – арсенід (або кобальтовий шпейс) CoAs₂ і кобальтовий блиск CoAsS.

Кобальт(ІІ) оксид СоО (сіро-зелені кристали) отримують взаємодією простих речовин або термічним розкладом кобальт(ІІ) гідроксиду чи кобальт(ІІ) карбонату:

2Co + O₂  2CoO;

Со(ОН)₂  СоО + Н₂О;

CoCO₃  CoO + CO₂.

Кобальт(ІІ) гідроксид Co(OH)₂ існує у вигляді двох модифікацій: -Co(OH)₂ має вигляд синього осаду, а -Co(OH)₂ – рожевого. Обидві мо-дифікації погано розчинні у воді, але взаємодіють із гарячими концентро-ваними лугами і мінеральними кислотами. Отримують кобальт(ІІ) гідро-ксид дією лугів на розчини солей кобальту(ІІ). Спочатку утворюється си-ній осад кобальт гідроксид хлориду:

CoCl₂ + NaOH  CoOHCl + NaCl,

але під дією надлишку натрій гідроксиду він переходить у рожевий ко-бальт(ІІ) гідроксид:

CoOHCl + NaOH  Co(OH)₂ + NaCl.

Кобальт(ІІ) оксид та гідроксид схожі з відповідними сполуками Феруму. Вони мають основний характер і здатні окиснюватись на повітрі:

4Co(OH)₂ + O₂ + 2H₂O  4Co(OH)₃.

Хлорна і бромна вода, гіпохлорити металів, H₂O₂ та інші окисники взаємодіють з Co(OH)₂ у лужному середовищі з утворенням Co₂O₃  nH₂O – сполуки чорно-коричневого кольору:

2Co(OH)₂ + Br₂ + 2NaOH  Co₂O₃  3H₂O + 2NaBr;

2Co(OH)₂ + NaOCl + H₂O  Co₂O₃  3H₂O + NaCl.

Кобальт(ІІ) гідроксид Co(OH)₂ взаємодіє з амоніаком чи солями амонію з утворенням координаційних сполук:

Co(OH)₂ + 4NH₃ + 2NH₄Cl  [Co(NH₃)₆]Cl₂ + 2H₂O.

Кобальт(ІІІ) оксид Co₂O₃ у чистому вигляді не існує, він входить до складу змішаного оксиду Co₃O₄ або в гідратній формі Сo₂O₃  yH₂O.

Кобальт(ІIІ) гідроксид Co(OH)₃ – речовина коричнево-бурого ко-льору. Має основний характер. Отримують його окисненням Co(OH)₂:

2Co(OH)₂ + H₂O₂  2Co(OH)₃.

Кобальт(ІІІ)оксид і гідроксид – енергійні окисники (результат сильно вираженої електроноакцепторної функції Кобальту зі ступенем окиснення +3):

4Co(OH)₃ + H₂SO₄ (розб.)  4CoSO₄ + O₂ + 10H₂O.

Кобальт здатний утворювати велику кількість комплексних сполук, в яких його координаційне число дорівнює чотирьом або шести. Це сполуки катіонного ([Co(H₂O)₆]SO₄, [Co(H₂O)₆](NO₃)₂, [Co(NH₃)₆]Cl₂) і аніонного (Na₃[Co(NO₂)₆], K₃[Co(CN)₆], K₂[Co(SCN)₄]) типу, роль комплексоутво-рювача в яких виконує Со(ІІ) і Со(ІІІ), а роль лігандів – молекули амоніаку, води, аніони (йодид-, ціанід-, нітрат-іони), органічні ліганди тощо.

Комплексні сполуки кобальту(ІІІ) використовують у хімічному аналізі як реактив для виявлення іонів K⁺ та :

2K⁺ + Na₃[Co(NO₂)₆]  2Na⁺ + K₂Na[Co(NO₂)₆

жовтий осад

Оксигенвмісні сполуки кобальту (CoO  SnO, K₃[Co(NO₂)₆], CoO  Al₂O₃ та ін.) використовуються для виготовлення фарб та емалей надзвичайної стійкості. Кобальт октакарбоніт Co₂(CO)₈ застосовується для одержання компактного тонкодисперсного кобальту високої чистоти, а також як ката-лізатор в органічному синтезі.

Реакція кобальт(ІІ)-іона.

1. Амоній тіоціанат NH₄SCN утворює з кобальт(ІІ)-іоном іон [Co(SCN)₄]^2- синього кольору:

Сo(NO₃)₂ + 2NH₄SCN  Co(SCN)₂ + 2NH₄NO₃;

Co(SCN)₂ + 2NH₄SCN  (NH₄)₂[Co(SCN)₄].

Біологічна роль Кобальту. Головна фізіологічна роль Кобальту, як і інших мікроелементів, полягає у підвищенні активності різноманітних ферментів, які виконують роль каталізаторів у багатох процесах у рослин-них організмах. У рослинах Кобальт позитивно впливає на накопичення хлорофілу, підвищує стійкість до розрушення у темряві, збільшує міцність комплексу з білками.

Кобальт – постійна складова частина крові тварин і людини. Одним із основних факторів утворення еритроцитів і синтезу гемоглобіну є вітамін В₁₂ – ціанкобаламін. Наявність у складі вітаміну В₁₂ Кобальту підвищує активність цього мікроелемента у мільйон разів.

Кобальт відіграє важливу роль в окисно-відновних процесах, обміну вуглеводів і жирів, підвищує використання організмом амінокислот для синтезу білків. Він позитивно впливає на обмін вітамінів, наприклад, аскорбінової кислоти (вітаміну С), на синтез нікотинової кислоти (вітамін РР).

При зниженому вживанні Кобальту у сільськогосподарських тварин з’являється захворювання сухотка. Тварини втрачають апетит, у них розви-вається анемія, затримується ріст і розвиток організму. Лікування цієї хво-роби здійснюється за допомогою кобальтвмісних препаратів. Однак при надмірному вживанні Кобальту знижується імунобіологічна реактивність організму, порушується умовно-рефлекторна діяльність і т.ін.