Главная
Co таблица менделеева: Таблица Менделеева online – Co

Co таблица менделеева: Таблица Менделеева online – Co

Содержание

Таблица Менделеева online – Co

Co 27 2
15
8
2 58.9332±1 3d74s2 Кобальт

Относительная электроотрицательность (по Полингу): 1,75
Температура плавления: 1663°C
Температура кипения: 3402°C
Теплопроводность: 23
Плотность: 9,85 г/см3
Открыт: Г. Урбеин
Цвет в твёрдом состоянии: Серебристо-белый
Тип: Редкоземельный
Орбитали: 1s22s22p63s23p63d104s24p64d104f145s25p65d15f06s2
Электронная формула: Co – 1s2 2s2 2p6 3s2 3p
6 4s2 3d7
Co – [Ar] 4s2 3d7
Валентность: +2, +3, (+4)
Степени окисления: 0, +II, III
Сверхпроводящее состояние при температуре: 0 К
Потенциалы ионизации: 13,888 В
20,957 В
Электропроводность в тв. фазе: 1,47*106 при 298K
Ковалентный радиус: 1,56 Å
Атомный объем: 17,78 см3/моль
Атомный радиус: 2,25 Å
Теплота распада: 18,6 Кдж/моль
Теплота парообразования: 355,9 Кдж/моль
Кристаллическая структура: Гексагональная. Радиус описанной вокруг основания окружности не равен высоте фигуры. Боковая сторона перпендикулярна основанию

Реклама

Изотопы

Символ
нуклида		 Z(p) N(n) Масса изотопа
(а. е. м.)
Период
полураспада
(T1/2)		 Спин и чётность
ядра
Энергия возбуждения
47Co 27 20 47,01149 7/2-
48Co 27 21 48,00176 6+
49Co 27 22 48,98972 35 нс 7/2-
50Co 27 23 49,98154 44 мс 6+
51Co 27 24 50,97072 60 мс 7/2-
52Co 27 25 51,96359 115 мс 6+
52mCo 380 кэВ 104 мс 2+
53Co 27 26 52,954219 242 мс 7/2-
53mCo 3,197 МэВ 247 мс 19/2-
54Co 27 27 53,9484596 193,28 мс 0+
54mCo 197,4 кэВ 1,48 мин 7+
55Co 27 28 54,9419990 17,53 ч 7/2-
56Co 27 29 55,9398393 77,233 сут 4+
57Co 27 30 56,9362914 271,74 сут 7/2-
58Co 27 31 57,9357528 70,86 сут 2+
58m1Co 24,95 кэВ 9,04 ч 5+
58m2Co 53,15 кэВ 10,4 мкс 4+
59Co 27 32 58,9331950 стабилен 7/2-
60Co 27 33 59,9338171 5,2713 г. 5+
60mCo 58,59 кэВ 10,467 мин 2+
61Co 27 34 60,9324758 1,650 ч 7/2-
62Co 27 35 61,934051 1,50 мин 2+
62mCo 22 кэВ 13,91 мин 5+
63Co 27 36 62,933612 26,9 с 7/2-
64Co 27 37 63,935810 300 мс 1+
65Co 27
38		 64,936478 1,20 с 7/2-
66Co 27 39 65,93976 180 мс 3+
66m1Co 175 кэВ 1,21 мкс 5+
66m2Co 642 кэВ 100 мкс 8-
67Co 27 40 66,94089 425 мс 7/2-
68Co 27 41 67,94487 199 мс 7-
68mCo 150 кэВ 1,6 с 3+
69Co 27 42 68,94632 227 мс 7/2-
70Co 27 43 69,9510 119 мс 6-
70mCo 200 кэВ 500 мс 3+
71Co 27 44 70,9529 97 мс 7/2-
72Co 27
45		 71,95781 62 мс 6-
73Co 27 46 72,96024 41 мс 7/2-
74Co 27 47 73,96538 50 мс 0+
75Co 27 48 74,96833 40 мс 7/2-

Химический элемент кобальт Co в таблице Менделеева

Кобальт — серебристо-белый, с некоторым желтоватым оттенком, металл. В таблице Менделеева кобальт обозначается символом Co.

История кобальта

Искусные стекольные и гончарные мастера древности при выделке своих художественных изделий пользовались синей краской. В витринах Британского национального музея в Лондоне хранятся уникальные коллекции синих стекол, найденные археологами при раскопках памятников древней культуры в Египте и Ассиро-Вавилонии.

Ученых уже давно интересовал вопрос о природе этой любопытной синей краски, которая не утратила своих сильнокрасящих свойств в течение тысячелетий. Ряд специальных исследований, произведенных химиками, показал, что синие стекла, происходящие из Египта и Ассиро-Вавилонии, содержат соединения редкого элемента кобальта. Однако ученым так и не удалось окончательно разгадать, была ли известна древним мастерам способность окиси кобальта давать глубокое синее окрашивание, или они пользовались этим красящим материалом случайно, как и многими другими стойкими красками.

Неоднократно делались также попытки раскрыть тайну античных мастеров путем самого тщательного изучения синих стекол более позднего происхождения — александрийских, византийских и римских — в надежде найти в них присутствие кобальта. Но каково было удивление исследователей, когда они установили, что синяя краска этих стекол обусловлена наличием в них не кобальта, а меди. Не найдено было также кобальта в роскошных стеклянных и глиняных художественных изделиях, окрашенных в синий цвет, доставленных прославленным путешественником Марко Поло в Европу из стран азиатского материка.

Ремесленники средневековья совсем не применяли кобальта для окраски в синий цвет разнообразных изделий из стекла. В то время слово кобальт было ругательным именем для различных минералов, сопровождающих серебряные руды старинных месторождений в районе Саксонско-Богемского кряжа. Ненависть горняков и плавильщиков к кобальтy историки горного дела и металлурги объясняют тем, что его присутствие в шихте значительно затрудняло и удорожало проплавку серебряных руд.

Окраска стеклянной посуды с помощью кобальта

Передовые ученые своей эпохи Агрикола, Парацельс и Василий Валентин упоминают, что «Cobold» — имя злого духа, который якобы обитает в недрах земли, расстраивает труд горняков и причиняет им всевозможные бедствия.

«Дух» ненавистного кобальта много столетий веял над рудниками Германии, и именем злого духа называли даже минералы, не содержащие кобальта, например, мышьяковистые руды, неблагоприятные свойства которых усугублялись, выделением ядовитых газов при их добыче и металлургической обработке.

Только в XVI столетии, когда добыча серебра из месторождений Саксонско-Богемского кряжа получила значительное развитие, были обнаружены сильные красящие свойства окиси кобальта. Но это новое интересное открытие около двух столетий держали в строжайшем секрете. Лишь узкий круг избранных владел секретом полезного использования красящих свойств кобальта.

Сохранились указания, что в 1533 году стекольный мастер Шюрер, проживавший в Богемии, успешно приготовлял кобальтовую синюю краску для окраски керамических изделий. Скоро голландские купцы заинтересовались новой красивой краской и с помощью Шюрера организовали ее производство у себя на родине. Первая саксонская мельница для размола кобальтовой краски была построена близ Аннаберга в 1649 году.

Теперь, когда кобальту была открыта широкая дорога в промышленность, его соединения начали быстро внедряться в качестве ценных красок для стекол, глазури, фарфора, эмалей и ряда других продуктов керамики.

Химические свойства кобальта

Но какова же природа кобальта, и не является ли он смесью некоторых «земель», к которым пионеры теоретической химии относили большинство известных им минеральных видов?

Над научной расшифровкой этой задачи много потрудился швед Брандт, который в своей диссертации (написанной в 1735 г.) «О полуметаллах» впервые сообщил, что висмут, полученный из кобальто-висмутовых руд, не чист, а содержит кобальт, который может быть отделен механическим путем. Эта первая попытка разгадать природу кобальтовых руд была подхвачена учеными в различных странах.

На рубеже XIX в. продукция соединений кобальта исчислялась уже сотнями тонн в год. В науку вошли исследования Бергмана, составившего в 1787 году довольно полное описание химических свойств кобальта, отличающих его от никеля.

Из таблицы периодической системы элементов можно узнать, что порядковое число кобальта равно 27, а его атомный вес 58,94. В этой таблице кобальт стоит между железом и никелем, что соответствует непрерывному закономерному изменению свойств элементов в периодической системе Д. И. Менделеева. Постепенно ученым удалось установить, что по своим физическим и химическим свойствам кобальт больше приближается к никелю, чем к железу.

Кобальт

Некоторые характерные химические свойства кобальта как бы заранее предопределили его практическое использование в технике.

Кобальт — металл, который достаточно устойчив против разрушительного действия атмосферных агентов. При обыкновенной температуре он мало поддается действию воды и воздуха. Значительно легче окисляется мелкораздробленный кобальт, но и в этом случае образующаяся на поверхности металла пленка окислов предохраняет его от дальнейшего окисления. Однако с повышением температуры этот процесс заметно активизируется. Единственной кислотой, быстро растворяющей кобальт при комнатной температуре, является азотная.

В своей автобиографии Генри Бессемер пространно рассказывает, что он переплавил не одну сотню мешков русских медных монет. Это было еще тогда, когда все помыслы молодого и инициативного Генри были сосредоточены на том, чтобы получить тончайший пылевидный материал (так называемый «китайский порошок») для позолоты различных предметов. Бессемер установил, что лучшее сырье для получения «золотой» пыли, дающей сверкающие золотистые оттенки и искристые переливы – русская медная монета. В русских копейках, привлекших внимание предприимчивого Бессемера присутствовал кобальт.

Применение кобальта

Многочисленны по составу и оттенкам технические сорта, изготовляемых в наши дни, красок из кобальта. Широким распространением пользуются красивые и очень прочные краски под названием смальта и окислы кобальта. Это незаменимый материал для окраски некоторых стекол, эмалей и изделий из керамики. Особенность синих кобальтовых стекол заключается в том, что они прозрачны для красного света. Именно на этом свойстве и основано их применение в химическом анализе в качестве световых фильтров для определения окраски пламени. Получила широкое распространение турецкая зелень, которую применяют для окраски фарфора.

Турецкая зелень

В малярном деле и в производстве керамике применяется небесно-голубая краска, единственная краска, обладающая хорошей кроющей способностью. Для акварельных и малярных красок в керамике применяется желтая краска, или соль Фишера. Окислы кобальта приобрели большое значение в технике эмалирования жести и в производстве лаков.

Выдающаяся роль принадлежит кобальту в новейших сверхтвердых и магнитных сплавах. Кобальтовые твердые сплавы (сюда относятся кобальтовые легированные стали) завоевали важные области применения в металлообрабатывающей промышленности. Ценные свойства обеспечивают им распространение в разных отраслях индустрии. Вот далеко не полный арсенал изделий, содержащих кобальт: фрезы, сверла, измерительные приборы, штампы, части молотов, шестеренки, зубчатки, валы, подшипники и т. д.

Кобальт

  1. Главная
  2. Статьи
  3. Периодическая система элементов — Периодическая система химических элементов, периодическая система элементов Менделеева
  4. Кобальт

+++++

Кобальт
Атомный номер 27
Внешний вид простого вещества
Свойства атома
Атомная масса
(молярная масса)		 58,9332 а.  е. м. (г/моль)
Радиус атома 125 пм
Энергия ионизации
(первый электрон)		 758,1 (7,86) кДж/моль (эВ)
Электронная конфигурация [Ar] 3d7 4s2
Химические свойства
Ковалентный радиус 116 пм
Радиус иона (+3e) 63 (+2e) 72 пм
Электроотрицательность
(по Полингу)		 1,88
Электродный потенциал 0
Степени окисления 3, 2, 0, -1
Термодинамические свойства простого вещества
Плотность 8,9 г/см³
Молярная теплоёмкость 24,8[1]Дж/(K·моль)
Теплопроводность 100 Вт/(м·K)
Температура плавления 1 768 K
Теплота плавления 15,48 кДж/моль
Температура кипения 3143 K
Теплота испарения 389,1 кДж/моль
Молярный объём 6,7 см³/моль
Кристаллическая решётка простого вещества
Структура решётки гексагональная
Параметры решётки a=2,505 c=4,089 Å
Отношение c/a 1,632
Температура Дебая 385 K
Co 27
58,9332
[Ar]3d74s2
Кобальт

Кобальт — элемент побочной подгруппы восьмой группы четвёртого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, атомный номер 27. Обозначается символом Co (лат. Cobaltum). Простое вещество кобальт (CAS-номер: 7440-48-4) — серебристо-белый, слегка желтоватый металл с розоватым или синеватым отливом. Существует в двух кристаллических модификациях: α-Co с гексагональной плотноупакованной решёткой, β-Co с кубической гранецентрированной решёткой, температура перехода α↔β 427 °C.

Схема атома кобальта

Название химического элемента кобальт происходит от нем. Kobold — домовой, гном. При обжиге содержащих мышьяк кобальтовых минералов выделяется летучий ядовитый оксид мышьяка. Руда, содержащая эти минералы, получила у горняков имя горного духа Кобольда. Древние норвежцы приписывали отравления плавильщиков при переплавке серебра проделкам этого злого духа. Вероятно, имя злого духа восходит к греческому «кобалос» — дым. Этим же словом греки называли лживых людей. В 1735 году шведский минералог Георг Бранд сумел выделить из этого минерала неизвестный ранее металл, который и назвал кобальтом. Он выяснил также, что соединения именно этого элемента окрашивают стекло в синий цвет — этим свойством пользовались ещё в древних Ассирии и Вавилоне.

Нахождение в природе

Массовая доля кобальта в земной коре 4·10−3%. Кобальт входит в состав минералов: каролит CuCo2S4, линнеит Co3S4, кобальтин CoAsS, сферокобальтит CoCO3, смальтит CoAs2 и других. Всего известно около 30 кобальтосодержащих минералов. Кобальту сопутствуют железо, никель, марганец и медь. Содержание в морской воде приблизительно (1,7)·10−10%.

Получение

Кобальт получают в основном из никелевых руд, обрабатывая их растворами серной кислоты или аммиака. Также используется методы пирометаллургии. Для отделения от близкого по свойствам никеля используется хлор, хлорат кобальта (Co(ClO3)2) выпадает в осадок, а соединения никеля остаются в растворе.

 

Кобальт имеет только один стабильный изотоп — 59Co (изотопная распространённость 100[2] %). Известны еще 22 радиоактивных изотопа кобальта.

Физические свойства

Кобальт — твердый металл, существующий в двух модификациях. При температурах от комнатной до 427 °C устойчива α-модификация. При температурах от 427 °C до температуры плавления (1494 °C) устойчива β-модификация кобальта (решетка кубическая гранецентрированная). Кобальт — ферромагнетик, точка Кюри 1121 °C.

Желтоватый оттенок ему придает тонкий слой оксидов.

Химические свойства

Оксиды

  • На воздухе кобальт окисляется при температуре выше 300 °C.
  • Устойчивый при комнатной температуре оксид кобальта состоит из смеси оксидов CoO и Co2O3, поэтому в справочниках можно встретить брутто формулу Co3O4.
  • При высоких температурах можно получить α-форму или β-форму оксида CoO
  • Все оксиды кобальта восстанавливаются водородом. Со3О4 + 4Н2 → 3Со + 4Н2О.
  • Оксид кобальта (II) можно получить, прокаливая соединения кобальта (II), например: 2Со(ОН)2 + O2 → Co2O3 + Н2O.

Другие соединения

  • При нагревании, кобальт реагирует с галогенами, причём соединения кобальта (III) образуются только с фтором. Co + 3F → CoF3, но, Co + 2Cl → CoCl2
  • С серой кобальт образует 2 различных модификации CoS. Серебристо-серую α-форму (при сплавлении порошков) и черную β-форму (выпадает в осадок из растворов).
  • При нагревании CoS в атмосфере сероводорода получается сложный сульфид Со9S8
  • С другими окисляющими элементами, такими как углерод, фосфор, азот, селен, кремний, бор. кобальт тоже образует сложные соединения, являющиеся смесями где присутствует кобальт со степенями окисления 1, 2, 3.
  • Кобальт способен растворять водород, не образуя химических соединений. Косвенным путем синтезированы два стехиометрических гидрида кобальта СоН2 и СоН.
  • Растворы солей кобальта CoSO4, CoCl2, Со(NO3)2 придают воде бледно-розовую окраску. Растворы солей кобальта в спиртах темно-синие. Многие соли кобальта нерастворимы.
  • Кобальт создаёт комплексные соединения. Чаще всего на основе аммиака.

Наиболее устойчивыми комплексами являются лутеосоли [Co(NH3)6]3+ желтого цвета и розеосоли [Co(NH3)5H2O]3+ красного или розового цвета.

  • Также кобальт создаёт комплексы на основе CN−, NO2− и многих других.
  • Хлорид кобальта
  • Ионные комплексы кобальта

Применение

  • Легирование кобальтом стали повышает её жаропрочность, улучшает механические свойства. Из сплавов с применением кобальта создают обрабатывающий инструмент: свёрла, резцы, и.т.п.
  • Магнитные свойства сплавов кобальта находят применение в аппаратуре магнитной записи, а также сердечниках электромоторов и трансформаторов.
  • Для изготовления постоянных магнитов иногда применяется сплав, содержащий около 50 % кобальта, а также ванадий или хром.
  • Кобальт применяется как катализатор химических реакций.
  • Кобальтат лития применяется в качестве высокоэффективного положительного электрода для производства литиевых аккумуляторов.
  • Силицид кобальта отличный термоэлектрический материал и позволяет производить термоэлектрогенераторы с высоким КПД.
  • Радиоактивный кобальт-60 (период полураспада 5,271 года) применяется в гамма-дефектоскопии и медицине.
  • 60Со используется в качестве топлива в радиоизотопных источниках энергии.

Биологическая роль

Кобальт, один из микроэлементов, жизненно важных организму. Он входит в состав витамина В12 (кобаламин). Кобальт задействован при кроветворении, функциях нервной системы и печени, ферментативных реакциях. Потребность человека в кобальте 0,007-0,015 мг, ежедневно. В теле человека содержится 0,2 мг кобальта на каждый килограмм массы человека. При отсутствии кобальта развивается акобальтоз.

Токсикология

Избыток кобальта для человека вреден.

ПДК пыли кобальта в воздухе 0,5 мг/м³, в питьевой воде допустимое содержание солей кобальта 0,01 мг/л.

Токсическая доза (LD50 для крыс) — 50 мг. Особенно токсичны пары октакарбонила кобальта Со2(СО)8.

Периодическая система химических элементов Менделеева

Классификация хим. элементов, устанавливающая зависимость различных свойств элементов от заряда атомного ядра. Система является графическим выражением периодического закона/

Периодическая система элементов
  IA IIA IIIB IVB VB VIB VIIB —- VIIIB —- IB IIB IIIA IVA VA VIA VIIA VIIIA
Период                                    
1 1
H
Водород 		                                2
He
Гелий
2 3
Li
Литий 		4
Be
Бериллий 		                    5
B
Бор 		6
C
Углерод 		7
N
Азот 		8
O
Кислород 		9
F
Фтор 		10
Ne
Неон
3 11
Na
Натрий 		12
Mg
Магний 		                    13
Al
Алюминий 		14
Si
Кремний 		15
P
Фосфор 		16
S
Сера 		17
Cl
Хлор 		18
Ar
Аргон
4 19
K
Калий 		20
Ca
Кальций 		21
Sc
Скандий 		22
Ti
Титан 		23
V
Ванадий 		24
Cr
Хром 		25
Mn
Марганец 		26
Fe
Железо 		27
Co
Кобальт 		28
Ni
Никель 		29
Cu
Медь 		30
Zn
Цинк 		31
Ga
Галлий 		32
Ge
Германий 		33
As
Мышьяк 		34
Se
Селен 		35
Br
Бром 		36
Kr
Криптон
5 37
Rb
Рубидий 		38
Sr
Стронций 		39
Y
Иттрий 		40
Zr
Цирконий 		41
Nb
Ниобий 		42
Mo
Молибден 		(43)
Tc
Технеций 		44
Ru
Рутений 		45
Rh
Родий 		46
Pd
Палладий 		47
Ag
Серебро 		48
Cd
Кадмий 		49
In
Индий 		50
Sn
Олово 		51
Sb
Сурьма 		52
Te
Теллур 		53
I
Иод 		54
Xe
Ксенон
6 55
Cs
Цезий 		56
Ba
Барий 		* 72
Hf
Гафний 		73
Ta
Тантал 		74
W
Вольфрам 		75
Re
Рений 		76
Os
Осмий 		77
Ir
Иридий 		78
Pt
Платина 		79
Au
Золото 		80
Hg
Ртуть 		81
Tl
Таллий 		82
Pb
Свинец 		83
Bi
Висмут 		(84)
Po
Полоний 		(85)
At
Астат 		86
Rn
Радон
7 87
Fr
Франций 		88
Ra
Радий 		** (104)
Rf
Резерфордий 		(105)
Db
Дубний 		(106)
Sg
Сиборгий 		(107)
Bh
Борий 		(108)
Hs
Хассий 		(109)
Mt
Мейтнерий 		(110)
Ds
Дармштадтий 		(111)
Rg
Рентгений 		(112)
Cp
Коперниций 		(113)
Uut
Унунтрий 		(114)
Uuq
Унунквадий 		(115)
Uup
Унунпентий 		(116)
Uuh
Унунгексий 		(117)
Uus
Унунсептий 		(118)
Uuo
Унуноктий
8 (119)
Uue
Унуненний 		(120)
Ubn
Унбинилий 		                               
Лантаноиды * 57
La
Лантан 		58
Ce
Церий 		59
Pr
Празеодим 		60
Nd
Неодим 		(61)
Pm
Прометий 		62
Sm
Самарий 		63
Eu
Европий 		64
Gd
Гадолиний 		65
Tb
Тербий 		66
Dy
Диспрозий 		67
Ho
Гольмй 		68
Er
Эрбий 		69
Tm
Тулий 		70
Yb
Иттербий 		71
Lu
Лютеций 		 
Актиноиды ** 89
Ac
Актиний 		90
Th
Торий 		91
Pa
Протактиний 		92
U
Уран 		(93)
Np
Нептуний 		(94)
Pu
Плутоний 		(95)
Am
Америций 		(96)
Cm
Кюрий 		(97)
Bk
Берклий 		(98)
Cf
Калифорний 		(99)
Es
Эйнштейний 		(100)
Fm
Фермий 		(101)
Md
Менделевий 		(102)
No
Нобелей 		(103)
Lr
Лоуренсий

Химические семейства элементов периодической таблицы
Щелочные металлы Щёлочноземельные металлы Лантаноиды Актиноиды Переходные металлы
Лёгкие металлы Полуметаллы Неметаллы Галогены Инертные газы

кобальт | Использование, свойства и факты

кобальт

Посмотреть все СМИ

Ключевые люди:
Георг Брандт
Похожие темы:
химический элемент переходный металл обработка кобальта витамин В12 кобальт-60

Просмотреть весь соответствующий контент →

Резюме

Прочтите краткий обзор этой темы

кобальт (Co) , химический элемент, ферромагнитный металл группы 9 (VIIIb) периодической таблицы, используемый в основном для жаропрочных и магнитных сплавов.

Металл был выделен (ок. 1735 г.) шведским химиком Георгом Брандтом, хотя соединения кобальта веками использовались для придания синего цвета глазури и керамике. Кобальт был обнаружен в египетских статуэтках и персидских бусинах для ожерелий 3-го тысячелетия до н.07 г. н.э.), а затем и в голубом фарфоре династии Мин (1368–1644). Название кобольд было впервые применено (16 век) к рудам, которые, как считалось, содержали медь, но в конечном итоге оказалось, что это ядовитые кобальтовые руды, содержащие мышьяк. В конце концов Брандт определил (1742 г.), что синий цвет этих руд обусловлен присутствием кобальта.

Britannica Викторина

118 Названий и символов периодической таблицы Викторина

Периодическая таблица состоит из 118 элементов. Насколько хорошо вы знаете их символы? В этом тесте вам будут показаны все 118 химических символов, и вам нужно будет выбрать название химического элемента, который представляет каждый из них.

Element Properties
atomic number 27
atomic weight 58. 933194
melting point 1,495 °C (2,723 °F)
boiling point 2,870 °C (5,198 °F)
density 8.9 gram/cm 3 at 20 °C (68 °F)
oxidation states +2, +3
electron configuration [AR] 3 D 7 4 S 2

ВКЛЮЧЕНИЕ, Свойства и использование Земли

КОЛОДА, хотя широко рассеянный, придает только 0,001 процента. Он содержится в небольших количествах в земном и метеоритном самородном никелевом железе, на Солнце и в атмосферах звезд, а в сочетании с другими элементами в природных водах, в железомарганцевых корках на глубинах океанов, в почвах, в растениях и животных, в минералы, такие как кобальтит, линнеит, скуттерудит, смальтит, гетерогенит и эритрит. У животных кобальт является микроэлементом, необходимым для питания жвачных животных (крупный рогатый скот, овцы) и для созревания эритроцитов человека в форме витамина В 12 , единственный известный витамин, содержащий такой тяжелый элемент.

За некоторыми исключениями, кобальтовая руда обычно не добывается из-за содержания кобальта. Скорее, его часто извлекают как побочный продукт добычи руд железа, никеля, меди, серебра, марганца, цинка и мышьяка, которые содержат следы кобальта. Для концентрирования и извлечения кобальта из этих руд требуется сложная переработка. Ко второму десятилетию 21 века Демократическая Республика Конго (ДРК), Китай, Канада и Россия были ведущими мировыми производителями добываемого кобальта. Однако крупнейшим производителем рафинированного кобальта был Китай, который импортировал огромные дополнительные объемы полезных ископаемых кобальта из ДРК. (Дополнительную информацию о добыче, переработке и извлечении кобальта см. в см. обработка кобальта.)

Полированный кобальт серебристо-белого цвета со слабым голубоватым оттенком. Известны два аллотропа: гексагональная плотноупакованная структура, стабильная ниже 417 ° C (783 ° F), и гранецентрированная кубическая, стабильная при высоких температурах. Он является ферромагнитным при температуре до 1121 ° C (2050 ° F, самая высокая известная точка Кюри для любого металла или сплава) и может найти применение там, где необходимы магнитные свойства при повышенных температурах.

Кобальт — один из трех металлов, обладающих ферромагнитными свойствами при комнатной температуре. Он медленно растворяется в разбавленных минеральных кислотах, не соединяется непосредственно ни с водородом, ни с азотом, но при нагревании соединяется с углеродом, фосфором или серой. Кобальт также подвергается воздействию кислорода и водяного пара при повышенных температурах, в результате чего образуется оксид кобальта CoO (с металлом в состоянии +2).

Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас

Природный кобальт полностью состоит из стабильного изотопа кобальта-59, из которого методом нейтронного облучения в ядерном реакторе производится самый долгоживущий искусственный радиоактивный изотоп кобальт-60 (период полураспада 5,3 года). Гамма-излучение кобальта-60 использовалось вместо рентгеновского или альфа-излучения радия при проверке промышленных материалов для выявления внутренней структуры, дефектов или посторонних предметов. Он также использовался в терапии рака, в исследованиях по стерилизации, а также в биологии и промышленности в качестве радиоактивного индикатора.

Большая часть производимого кобальта используется для специальных сплавов. Относительно большой процент мирового производства приходится на магнитные сплавы, такие как Alnicos для постоянных магнитов. Значительные количества используются для сплавов, которые сохраняют свои свойства при высоких температурах, и суперсплавов, которые используются вблизи их точек плавления (где стали стали бы слишком мягкими). Кобальт также используется для твердосплавных сплавов, инструментальных сталей, сплавов с низким коэффициентом расширения (для уплотнений стекло-металл) и сплавов с постоянным модулем (упругих) (для прецизионных пружин). Кобальт является наиболее подходящей матрицей для цементированных карбидов.

Мелкодисперсный кобальт самовозгорается. Более крупные куски относительно инертны на воздухе, но при температуре выше 300 ° C (570 ° F) происходит интенсивное окисление.

В своих соединениях кобальт почти всегда проявляет степень окисления +2 или +3, хотя известны состояния +4, +1, 0 и -1. Соединения, в которых кобальт проявляет степень окисления +2 (Co 2+ , ион устойчив в воде), называются кобальтовыми, а в которых кобальт проявляет степень окисления +3 (Co 3+ ) называются кобальтовыми.

Как Co 2+ , так и Co 3+ образуют многочисленные координационные соединения или комплексы. Co 3+ образует больше известных комплексных ионов, чем любой другой металл, кроме платины. Координационное число комплексов обычно равно шести.

Кобальт образует с кислородом два четко определенных бинарных соединения: оксид кобальта, CoO, и текстроксид трикобальта, или оксид кобальта-кобальта, Co 3 O 4 . Последний содержит кобальт как в +2, так и в +3 степени окисления и составляет до 40% товарного оксида кобальта, используемого в производстве керамики, стекла и эмали, а также в приготовлении катализаторов и порошка металлического кобальта.

Одной из наиболее важных солей кобальта является сульфат CoSO 4 , который используется в гальванике, при приготовлении осушающих средств и для подкормки пастбищ в сельском хозяйстве. Другие соли кобальта находят широкое применение в производстве катализаторов, осушителей, порошков металлического кобальта и других солей. Хлорид кобальта (CoCl 2 ∙ 6H 2 O в коммерческой форме), твердое вещество розового цвета, которое при обезвоживании становится синим, используется при приготовлении катализатора и в качестве индикатора влажности. Фосфат кобальта, Co 3 (PO 4 ) 2 ∙8H 2 O, используется для росписи фарфора и окрашивания стекла.

Эта статья была недавно отредактирована и обновлена ​​Эриком Грегерсеном.

Кобальт Информация об элементе: факты, свойства, тенденции, использование и сравнение – Периодическая таблица элементов

Кристаллическая структура кобальта

Твердотельная структура кобальта Простая гексагональная .

Кристаллическая структура может быть описана с точки зрения ее элементарной ячейки. Единичные Клетки повторяются в трехмерном пространстве, образуя структуру.

Параметры элементарной ячейки

Элементарная ячейка представлена ​​параметрами решетки, которые являются длинами ребер ячейки Постоянные решетки (a, b и c)

5
a b c
250,71 пм 250,71 пм 406,95 пм

и углы между ними Углы решетки (альфа, бета и гамма).

альфа бета Gamma
π/2 π/2 2 π/3

Положения атомов внутри единичной клетки описаны по набору атт -позиций (x 9002. , y i , z i ), измеренные от опорной точки решетки.

Свойства симметрии кристалла описываются концепцией пространственных групп. Все возможные симметричные расположения частиц в трехмерном пространстве описываются 230 пространственными группами (219различные типы или 230, если хиральные копии считаются различными.

Space Group Name P63/mmc
Oxidation States Space Group Number 194
Crystal Structure Simple Hexagonal

Cobalt Atomic and Orbital Properties

Атомы кобальта имеют 27 электронов и структуру электронной оболочки [2, 8, 15, 2] с символом атомного термина (квантовые числа) 4 F 9/2 .

Atomic Number 27
Number of Electrons (with no charge) 27
Number of Protons 27
Mass Number 59
Number нейтронов 32
Структура оболочки (электронов на энергетический уровень) 2, 8, 15, 2
Электронная конфигурация [Ar] 3d7 4s2
Valence Electrons 3d7 4s2
Valence (Valency) 4
Main Oxidation States 2, 3
Oxidation States -3 , -1, 0, 1, 2, 3, 4, 5
Atomic Term Symbol (Quantum Numbers) 4 F 9/2

Bohr Atomic Model of Cobalt – Электронов на энергетический уровень

Электронная конфигурация основного состояния кобальта – нейтральный атом кобальта
Сокращенная электронная конфигурация кобальта

Сокращенная электронная конфигурация основного состояния нейтрального атома кобальта [Ar] 3d7 4s2. Часть конфигурации кобальта, эквивалентная благородному газу предыдущего периода, обозначается аббревиатурой [Ar]. Для атомов с большим количеством электронов это обозначение может стать длинным, поэтому используется сокращенное обозначение. Это важно, поскольку именно валентные электроны 3d7 4s2, электроны в самой внешней оболочке, определяют химические свойства элемента.

Полная электронная конфигурация нейтрального кобальта

Полная электронная конфигурация основного состояния атома кобальта, Полная электронная конфигурация

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d7 4s2

Электроны заполняют атомные орбитали в порядке, определяемом принципом Ауфбау, Принцип запрета Паули и правило Хунда.

  • В соответствии с принципом Ауфбау электроны будут занимать орбитали с более низкой энергией, прежде чем занять орбитали с более высокой энергией. По этому принципу электроны заполняются в следующем порядке: 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s, 5f, 6d, 7p. …
  • Принцип запрета Паули гласит, что на одной орбитали могут разместиться максимум два электрона, каждый из которых имеет противоположные спины.
  • Правило Хунда гласит, что каждая орбиталь в данной подоболочке занята электронами до того, как второй электрон заполнит орбиталь.
    • Атомная структура кобальта

    Атомный радиус кобальта составляет 152 пм, а его ковалентный радиус равен 126 пм.

    Вычисленный атомный радиус

    152 пм (1,52 Å)

    Атомный радиус Эмпирический

    135 вечера (1,35 Å)

    6,62 CM3/Мол
    . 6,62 CM3/Мол
    .6.62 CM3/MOL
    COVLENT 6.62/Мол
    COVLENT 6.62/Мол
    COVLENT. Waals Radius –
    Нейтронный сечение 37,2
    Абсорбция массы нейтроны 0,021
    Atomic Spectrum
    Atomic Spectrum из кобола
    Atomic Spectrum
    Atomic Spect.
    0169

    Химические свойства кобальта: Энергия ионизации кобальта и сродство к электрону

    Сродство кобальта к электрону составляет 63,7 кДж/моль.

    Valence 4
    Electronegativity 1.88
    ElectronAffinity 63.7 kJ/mol

    Ionization Energy of Cobalt

    Refer to table below for Ionization energies of Cobalt

    Ionization energy number Enthalpy – kJ/mol
    1st 760.4
    2nd 1648
    3rd 3232
    4th 4950
    5th 7670
    6th 9840
    7th 12440
    8th 15230
    9th 17959
    10th 26570
    11th 29400
    12th 32400
    13th 36600
    14th 39700
    15th 42800
    16th 49396
    17th 52737
    18th 1348797
    18th1111097. 0043 19th 145170
    20th 154700
    21st 167400
    22nd 178100
    23rd 189300
    24th 204500
    25 -й 214100
    26th 920870
    27th 966023

    Физические свойства

    .0099

    Refer to below table for Cobalt Physical Properties

    Density 8.9 g/cm3(when liquid at m.p density is $7.75 g/cm3)
    Molar Volume 6.62 cm3/mol

    Elastic Properties

    Young Modulus 209
    Shear Modulus 75 GPa
    Bulk Modulus 180 GPa
    Poisson Ratio 0. 31

    Hardness of Cobalt – Tests to Measure of Hardness of Element

    Mohs Hardness 5 MPa
    Vickers Hardness 1043 MPa
    Brinell Hardness 700 МПа

    Кобальт Электрические свойства

    Кобальт является проводником электричества. Обратитесь к таблице ниже для получения информации об электрических свойствах кобальта 9.0003

    Electrical Conductivity 17000000 S/m
    Resistivity 6e-8 m Ω
    Superconducting Point –

    Cobalt Heat and Conduction Properties

    Thermal Проводимость 100 Вт/(м·К)
    Тепловое расширение 0,000013 /K

    Магнитные свойства кобальта

    Magnetic Type Ferromagnetic
    Curie Point 1394 K
    Mass Magnetic Susceptibility –
    Molar Magnetic Susceptibility –
    Volume Magnetic Susceptibility –

    Оптические свойства кобальта

    Показатель преломления –

    Акустические свойства Cobalt

    Скорость звука 4720 м/с

    Кобальтовые термические свойства – энтелпий и термодики

    Спрание таблицы ниже для термических. 1768 K (1494,85°C, 2722,73 °F) Температура кипения 3200 K (2926,85°C, 5300,33 °F) 7 -9044 Температура Критическая0047 Superconducting Point –

    Enthalpies of Cobalt
    Heat of Fusion 16.2 kJ/mol
    Heat of Vaporization 375 kJ/mol
    Heat of Горение –

    Изотопы кобальта. Ядерные свойства кобальта

    Кобальт состоит из 29 изотопов, содержащих от 47 до 75 нуклонов. Кобальт имеет 1 стабильный природный изотоп.

    Изотопы кобальта – Встречающиеся в природе стабильные изотопы: 59Co.

    Isotope Z N Isotope Mass % Abundance T half Decay Mode
    47Co 27 20 47 Synthetic
    48Co 27 21 48 Синтетика
    49Co 27 22 49 Synthetic
    50Co 27 23 50 Synthetic
    51Co 27 24 51 Synthetic
    52Co 27 25 52 Synthetic
    53Co 27 26 53 Synthetic
    54Co 27 27 54 Synthetic
    55Co 27 28 55 Synthetic
    56Co 27 29 56 Synthetic
    57Co 27 30 57 Synthetic
    58Co 27 31 58 Synthetic
    59Co 27 32 59 100% Stable
    60Co 27 33 60 Synthetic
    61Co 27 34 61 Synthetic
    62Co 27 35 62 Synthetic
    63Co 27 36 63 Synthetic
    64Co 27 37 64 Synthetic
    65Co 27 38 65 Synthetic
    66Co 27 39 66 Synthetic
    67Co 27 40 67 Synthetic
    68Co 27 41 68 Synthetic
    69Co 27 42 69 Synthetic
    70Co 27 43 70 Synthetic
    71Co 27 44 71 Synthetic
    72Co 27 45 72 Synthetic
    73Co 27 46 73 Synthetic
    74Co 27 47 74 Synthetic
    75Co 27 48 75 Synthetic

    Cobalt Facts – Atomic Number 27 or Co

    This entry was posted on by Anne Гельменстин (обновлено )

    Чистый элементарный кобальт. (Alchemist-hp)

    Кобальт — атомный номер 27 в периодической таблице и символ элемента Co. Этот твердый серо-голубой переходный металл используется в сплавах и придает стеклу синий цвет. Вот факты о кобальте, включая его свойства, использование и воздействие на здоровье.

    Факты о кобальте

    Кобальт — это атомный номер 27 с символом элемента Co в периодической таблице.

    Открытие : Соединения кобальта использовались с бронзового века для придания синего цвета стеклу. Шведский химик Георг Брандт открыл этот элемент около 1735 года.

    Название : Название элемента кобальт происходит от немецкого слова кобольд , что означает «гоблин». Горняки называли кобальтовую руду кобольдом, имея в виду токсичные пары, выделяемые во время плавки, и то, как кобальтовая руда мешала процессу выплавки никеля или меди. Кобальтовая руда обычно содержит оксид мышьяка, отравляющий шахтеров и плавильщиков.

    Свойства : Кобальт – твердый, хрупкий переходный металл, напоминающий железо или никель. Его наиболее распространенные степени окисления +2 или +3. Элемент является магнитным, с магнитной проницаемостью примерно в две трети от магнитной проницаемости железа. Металл образует две аллотропы. При 400°C преобладает бета-форма. Альфа-форма чаще встречается при температуре выше 400°C. Температура плавления кобальта 1495°С, температура кипения 2870°С. Его удельный вес составляет 8,9 при 20°C.

    Кобальтовое стекло используется из-за его цвета и для защиты светочувствительных жидкостей. (Юрий)

    Использование : Синий цвет стекла и глазури, которые использовались в Древнем Египте, Помпеях, династии Тан и династии Мин, произошли от использования соединений кобальта. Сегодня синий кобальт остается популярным красителем для стекла и красок.

    Кобальт добавляется в сплавы для повышения твердости и коррозионной стойкости. Он также используется для изготовления магнитов. Изотоп кобальт-60 используется в качестве индикатора, источника гамма-излучения и радиотерапевтического агента. Он также используется для стерилизации продуктов питания.

    Изотопы : Единственный стабильный изотоп — кобальт-59. Известно двадцать шесть изотопов, от Co-50 до Co-75. Кобальт-60 является важным радиоизотопом для исследовательских, коммерческих и медицинских целей. Его период полураспада составляет 5,27 года. Кобальт также используется для изготовления «грязной» бомбы, известной как кобальтовая бомба.

    Биологическая роль : Кобальт является важным микроэлементом для питания человека, животных и растений. Он является частью молекулы витамина B-12. Однако, как и железо, чрезмерное воздействие кобальта может вызвать потенциально смертельные заболевания. Подобно никелю и хрому, кобальт вызывает контактный дерматит при попадании на кожу. При вдыхании вызывает дыхательную недостаточность. Является естественным компонентом табачного дыма. В 1966, соединения кобальта, используемые для стабилизации пивной пены, вызывали состояние, известное как «кардиомиопатия любителей пива». LD 50 для солей кобальта колеблется от 150 мг/кг до 500 кг/мг.

    Источники : Кобальт образуется в сверхновых посредством r-процесса. Элемент существует во многих соединениях, но не в чистом (нативном) виде. Источники кобальта включают минералы смальтит, эритрит и кобальтит. Кобальт встречается с никелевыми, медными, серебряными, железными и свинцовыми рудами. Этот элемент также содержится во многих метеоритах.

    Атомные данные кобальта

    Электронная конфигурация атома кобальта.

    Вот периодическая дата таблицы для кобальта, как это принято IUPAC:

    • Символ элемента : CO
    • Атомный номер : 27
    • . : Кобальт — блестящий, твердый металл серо-голубого цвета.
    • Группа : Группа 9 (Переходные металлы)
    • Период : Период 4
    • Блок : элемент D-блока
    • Электронная конфигурация : [AR] 3D 7 4S 2
    • Pope at STP : SOLID
      • 962629292929292929292929292929292929291 29002 2TINGIT C, 2723 ° F)
    • Точка кипячения : 3200 K (2927 ° C, 5301 ° F)
    • Плотность : 8,90 г/см 3
    • . −1, +1, +2 , +3 , +4, +5
    • Электроотрицательность : 1,88 (шкала Полинга)
    • Энергии ионизации : 1-й: 760,4 кДж/моль; 2-й: 1648 кДж/моль; 3-й: 3232 кДж/моль
    • Атомный радиус : 125 вечера (эмпирические данные)
    • Кристаллическая структура : Hexagonal Close Packed (HCP)
    • Discovery : Georg).

    Оставить комментарий