Kobalt(II)-szulfát

Az oldal jelenlegi verzióját még nem ellenőrizték tapasztalt közreműködők, és jelentősen eltérhet a 2020. május 13-án felülvizsgált verziótól ; az ellenőrzések 7 szerkesztést igényelnek .

Kobalt(II)-szulfát
Kobalt(II)-szulfát
Szisztematikus név	Kobalt(II)-szulfát
Más nevek	Kobalt vitriol, vörös vitriol
Kémiai formula	CoSO4_ _
Megjelenés	Rózsaszín (vízmentes) - vörös (heptahidrát) kristályos anyag
Tulajdonságok
Moláris tömeg	vízmentes: 155,00 g/mol monohidrát: 173,01 g/mol hexahidrát: 263,09 g/mol heptahidrát: 281,10 g / mol
Bomlási hőmérséklet	600-700 °C
Fázisátmenetek	440 °C (gyémánt → monokli)
Sűrűség	vízmentes: 3,71 g/cm3 monohidrát: 3,075 g/cm3 hexahidrát : 2,029 g /cm3 heptahidrát : 1,948 g/cm3
Vízben való oldhatóság	36,3 g/100 ml
Toxikológiai adatok
LD 50	582 mg/kg (heptahidrát)
Szerkezet
Kristály cella	ortorombikus (vízmentes) monoklin (hidrátok)
Termodinamikai tulajdonságok
Szabványos képződésentalpia	vízmentes: −889 kJ/mol heptahidrát: −2980 kJ/mol
Az oldódás entalpiája	vízmentes: -77 kJ/mol heptahidrát: +2014 kJ/mol
Szabványos moláris entrópia	vízmentes: +118 J/(K mol) heptahidrát: +406 J/(K mol)
Gibbs standard képződési energia	vízmentes: −784 kJ/mol heptahidrát: −2473 kJ/mol
Osztályozás
CAS regisztrációs szám	vízmentes: 10124-43-3 monohidrát: 13455-64-0 heptahidrát: 10026-24-1
EK regisztrációs szám	233-334-2
PubChem	24965
Biztonság
R kifejezések	R49 ; R22 ; R42/43 ; R50/53
S-mondatok	S22 ; S53 ; S45 ; S60 ; S61
H-kifejezések	H302; H317; H334; H410; H350i
P-kifejezések	P201; P261; P273; P280; P308 + P313; P501
Veszélyt jelző piktogramok
GHS veszélyt jelző piktogramok
NFPA 704	0 2 0
Ahol nincs feltüntetve, az adatokat standard körülmények között (25 °C, 100 kPa) adják meg.

A kobalt(II)-szulfát – egy szervetlen anyag , amelynek képlete CoSO 4 , kétértékű kobalt és kénsav sója . A vízmentes kobalt(II)-szulfát rózsaszín kristályos anyag. A kobalt(II)-szulfát- heptahidrát CoSO 4 · 7H 2 O vörös kristályok megjelenése, és "kobalt (vörös) vitriolként" ismert. A természetben számos ásványi anyagként fordul elő , és pigmentként és más fémek kobalttal való bevonására használják.

A természetben lenni

A kobalt(II)-szulfát a természetben uplowit , moorhouseit és biberit ásványok formájában fordul elő . Ezen ásványok fő tulajdonságait a táblázat tartalmazza.

	Uplowit [1]	Moorhouseita [2]	Biberit [3]
Összetett	Co 0,6 Mn 2+ 0,3 Ni 0,1 SO 4 4H 2 O	Co 0,6 Ni 0,3 Mn 2+ 0,1 SO 4 6H 2 O	CoSO 4 7H 2 O
Szín	rózsaszín	rózsaszín	rózsavörös
Syngony	monoklinika	monoklinika	monoklinika
Sűrűség , g/cm³	2.33	1.97	1.9
Mohs keménység	3	2.5	2

Fizikai tulajdonságok

A vízmentes kobalt(II)-szulfát rózsaszín kristályos anyag. Nagyon higroszkópos . Jól (de lassan) oldódik vízben (36,3 g/100 g H 2 O 20 °C-on és 49,3 g/100 g H 2 O 80 °C-on). Rosszul oldódik etanolban (0,17 g/l 25 °C-on), tömény kénsavban , valamivel jobban metanolban (4,2 g/l 25 °C-on) és glicerinben [4] [5] [6] .

A vízmentes kobalt(II)-szulfát két kristálymódosulatban létezik:

Az α-CoSO 4 rózsaszín színű, rombuszos kristályrácsrendszerrel rendelkezik ( P nma tércsoport , a = 0,671 nm, b = 0,845 nm, c = 0,465 nm, Z = 4).
A β-CoSO 4 lila színű, a kristályrács monoklin rendszerű .

Fázisátmeneti hőmérséklet α→β 440 °C. Az α→β fázisátalakulás standard entalpiája 6,7 kJ/mol. A monoklin módosulat magas nyomáson stabil [6] .

600-700 °C hőmérsékleten a kobalt(II)-szulfát lebomlik (lásd a Kémiai tulajdonságok című részt ).

Kristályhidrátok

Az oldatokból történő kicsapás és a nedvességfelvétel során a kobalt(II)-szulfát számos kristályos hidrátot képez [5] [6] .

Heptahidrát - vörös kristályok monoklin szingóniával ( P 2 1 tércsoport , a = 1,545 nm , b = 1,308 nm, c = 2,004 nm, β = 104,67°, Z = 16). A heptahidrátnak két metastabil módosulata is létezik - ortorombikus és monoklin szingóniákkal. ${\mathsf {CoSO_{4}\cdot 7H_{2}O))$
Hexahidrát - narancsvörös kristályok monoklin szingóniával. ${\mathsf {CoSO_{4}\cdot 6H_{2}O))$
Monohidrát - rózsaszín kristályok monoklin szingóniával. ${\mathsf {CoSO_{4}\cdot H_{2}O))$

Ezen kívül ismertek a 4 és 2 vízmolekulát tartalmazó metastabil hidrátok.

Kémiai tulajdonságok

Dekompozíció

A kobalt(II)-szulfát kristályhidrátjai hevítés közben bomlanak, és elveszítik a kristályvizet:

{\mathsf {CoSO_{4}\cdot 7H_{2}O\ {\xrightarrow[{-1\ H_{2}O}]{41-43\ ^{\circ }C))\ CoSO_{ 4}\cdot 6H_{2}O{\xrightarrow[{-5\ H_{2}O}]{71\ ^{\circ }C))\ CoSO_{4}\cdot H_{2}O\ {\ xrightarrow[{-1\ H_{2}O}]{250-420\ ^{\circ }C}}\ CoSO_{4}}}

További melegítés hatására a vízmentes kobalt(II)-szulfát kettős oxiddá bomlik, kén-dioxid és oxigén felszabadulásával :

{\mathsf {3CoSO_{4}\ {\xrightarrow {600-700\ ^{\circ }C}}\ (Co^{II}Co_{2}^{III})O_{4}\ + \ 3SO_{2}\ +\ O_{2}}}

Hidrolízis

Vízben oldva a kobalt(II)-szulfát disszociál , miközben a kation hidratálódik :

{\mathsf {CoSO_{4}\ +6H_{2}O\ \longrightarrow \ [Co(H_{2}O)_{6}]^{2+}\ +\ SO_{4}^{ 2-}}}

A hexaaquacobalt(II) kation reverzibilisen hidrolizálódik , így savas közeget kapunk:

{\mathsf {[Co(H_{2}O)_{6}]^{2+}\ +\ H_{2}O\ \rightleftarrows \ [Co(H_{2}O)_{5 }(OH)]^{+}\ +\ H_{3}O^{+}}},\ pK_{a}\ =\ 8,90

Cserélje ki a reakciókat az oldatban

Vizes oldatokban a kobalt(II)-szulfát reakcióba lép lúgokkal :

tömény (több mint 10%-os) lúggal ibolya-kék kobalt(II)-hidroxid csapadék képződik [4] :

{\mathsf {CoSO_{4}\ +\ 2NaOH\ \longrightarrow \ Na_{2}SO_{4}\ +\ Co(OH)_{2}\downarrow ))

híg lúggal különböző összetételű bázikus kobalt(II)-szulfátok csapadékai képződnek, különösen [4] [6] :

{\mathsf {Co_{4}SO_{4}(OH)_{6}\cdot 4H_{2}O))

kék;

{\mathsf {Co_{2}SO_{4}(OH)_{2}\cdot 2H_{2}O))

kék színű;

{\mathsf {Co_{5}(SO_{4})_{2}(OH)_{6}\cdot 5H_{2}O))

lila.

Amikor egy koncentrált kobalt(II)-szulfát oldat kölcsönhatásba lép számos alkálifém vagy ammónium telített szulfát-oldataival , kettős sók ( schoenitok ) csapadéka képződik [4] [6] :

{\mathsf {CoSO_{4}\ +\ M_{2}SO_{4}\ +\ 6H_{2}O\longrightarrow \ M_{2}Co(SO_{4})_{2}\cdot 6H_{2}O\downarrow \ ,\ (M\ =\ K,\ Rb,\ Cs,\ NH_{4})}}

Amikor a kobalt(II)-szulfát oldat kölcsönhatásba lép ortofoszfátok vagy alkálifém- arzenát oldataival, a megfelelő kobalt(II)-sók csapadéka válik ki [4] :

{\mathsf {3CoSO_{4}\ +\ 2Na_{3}EO_{4}\ +\ 8H_{2}O\ \longrightarrow \ Co_{3}(EO_{4})_{2}\cdot 8H_{2}O\downarrow \ +\ 3Na_{2}SO_{4}\ ,\ (E\ =\ P,\ As)))

Ezenkívül a kobalt(II)-szulfát az oldható kobalt(II)-sókra és az oldható szulfátokra jellemző valamennyi cserereakcióban részt vesz , például:

kobalt(II)-szulfid csapadékot képez, amikor kölcsönhatásba lép ammónium-hidroszulfiddal

{\mathsf {2CoSO_{4}\ +\ 2NH_{4}HS\ \longrightarrow \ 2CoS\downarrow \ +\ (NH_{4})_{2}SO_{4}\ +\ H_{2} SO_{4}}}

bárium-szulfát csapadékot képez, amikor kölcsönhatásba lép bárium-nitráttal

{\mathsf {CoSO_{4}\ +\ Ba(NO_{3})_{2}\ \longrightarrow \ Co(NO_{3})_{2}\ +\ BaSO_{4}\downarrow } }

Komplex vegyületek képződése

Amikor a kobalt(II)-szulfát tömény ammónia-hidráttal reagál , sárga hexaamin-kobalt(II)-szulfát csapadék képződik [4] :

{\mathsf {CoSO_{4}\ +\ 6(NH_{3}\cdot H_{2}O)\ \longrightarrow \ [Co(NH_{3})_{6}]SO_{4}\ lefelé \ +\ 6H_{2}O}}

A kénsavoldatokban a kobalt(II)-szulfát komplex anionokat képez , különösen a diszulfatokobaltát(II)-aniont [6] :

{\displaystyle {\mathsf {CoSO_{4}\ +\ SO_{4}^{2-}\ \rightleftarrows \ [Co(SO_{4})_{2}]^{2-))))

Kobalt(III)-vegyületek képződése

A kobalt(II)-szulfát erős oxidálószerek hatására kobalt(III)-vegyületekké oxidálódik [4] .

Ha a kobalt(II)-szulfát oldatát kénsavban ózonozzuk , kobalt(III)-szulfát oldat képződik :

{\mathsf {2CoSO_{4}\ +\ O_{3}\ +\ H_{2}SO_{4}\ \longrightarrow \ Co_{2}(SO_{4})_{3}\ +\ O_{2}\uparrow \ +\ H_{2}O}}

A kobalt(II)-szulfát 4 N kénsavban készült oldatának 0 °C-on történő fluorozása során kobalt(III)-szulfát-18-hidrát válik ki:

{\mathsf {2CoSO_{4}\ +\ H_{2}SO_{4}\ +\ 18H_{2}O\ +\ F_{2}\ \longrightarrow \ Co_{2}(SO_{4} )_{3}\cdot 18H_{2}O\downarrow +\ 2HF}}

Elektrolízis

A kobalt(II)-szulfát vizes oldatának elektrolízise során fémes kobalt szabadul fel a katódon , oxigén szabadul fel az anódon :

{\mathsf {Co^{2+}\ +\ 2e^{-}\ \longrightarrow \ Co\downarrow }}

{\displaystyle {\mathsf {2H_{2}O\ -\ 4e^{-}\ \longrightarrow \ O_{2}\uparrow \ +\ 4H^{+))))

Ezt az eljárást más fémek kobalttal történő galvanizálására használják.

Getting

A kobalt(II)-szulfát a következő módszerekkel állítható elő.

kobalt(II) -oxid vagy -hidroxid kölcsönhatása híg kénsavval [6] : Tömény forró kénsavban a kobalt-oxidok oldódása gyorsabb.

{\mathsf {CoO\ +\ H_{2}SO_{4}\ \longrightarrow \ CoSO_{4}\ +\ H_{2}O))

{\mathsf {Co(OH)_{2}\ +\ H_{2}SO_{4}\ \longrightarrow \ CoSO_{4}\ +\ 2H_{2}O))

CoCO3 + H2SO4 → H2O + CO2 + CoSO4

kobalt(II)-szulfid kölcsönhatása forró tömény salétromsavval [4] :

{\mathsf {CoS\ +\ 8HNO_{3}\ \longrightarrow \ CoSO_{4}\ +\ 8NO_{2}\uparrow \ +\ 4H_{2}O))

diszulfid (2−) kobalt (II) (ásványi kattieit ) kölcsönhatása forrásban lévő tömény kénsavval vagy salétromsavval [4] :

{\mathsf {Co(S_{2})\ +\ 6H_{2}SO_{4}\ \longrightarrow \ CoSO_{4}\ +\ 7SO_{2}\uparrow \ +\ 6H_{2}O }}

{\mathsf {Co(S_{2})\ +\ 14HNO_{3}\ \longrightarrow \ CoSO_{4}\ +\ 14NO_{2}\uparrow \ +\ 6H_{2}O\ +\ H_ {2}SO_{4}}}

Alkalmazás

A kobalt(II)-szulfátot nyersanyagként használják más kobaltvegyületek előállításához, elektrolitok komponenseként más fémek kobalttal történő galvanizálásánál , pigmentként üveg és kerámia színezéséhez [6] .

Toxicitás

A kobalt(II)-szulfát mérsékelten mérgező , az orális LD50 patkányoknál 582 mg/kg (heptahidrát esetében) .

Belélegezve légzési nehézségeket, asztmát okozhat ; rákot okozhat . Bőrrel érintkezve allergiás reakciót válthat ki . Lenyeléskor mutagén hatást fejthet ki , befolyásolhatja a reproduktív funkciót.

A kobalt(II)-szulfát-mérgezés fő tünetei közé tartozik a hasmenés , az étvágytalanság, a testhőmérséklet és a vérnyomás csökkenése . A fő érintett szervek a vesék , a szív és a hasnyálmirigy .

A kobalt(II)-szulfát képes hosszú távú káros változásokat okozni a vízi környezetben: LC 50 daphnia esetén 6 mg/l 48 órán keresztül; A Pseudokirchneriella subcapitata IC50 értéke 0,4 mg/l 72 órán keresztül (az adatok a vízmentes vegyületre vonatkoznak).

Lásd még

Kobalt(III)-szulfát

Jegyzetek

↑ Feltöltés a webmineral.com oldalon . Letöltve: 2011. július 27. Az eredetiből archiválva : 2012. július 13.. (határozatlan)
↑ Moorhouseite a webmineral.com oldalon . Letöltve: 2011. július 27. Az eredetiből archiválva : 2012. július 13.. (határozatlan)
↑ Biberite itt: webmineral.com . Letöltve: 2011. július 27. Az eredetiből archiválva : 2012. július 13.. (határozatlan)
↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Lidin R. A., Molochko V. A., Andreeva L. L. Szervetlen anyagok reakciói: kézikönyv / Szerk. R. A. Lidina. - 2. kiadás, átdolgozva. és további - M . : Túzok, 2007. - S. 120 -121. — 637 p. - ISBN 978-5-358-01303-2 .
↑ 1 2 Lidin R.A., Andreeva L.L., Molochko V.A. Szervetlen anyagok állandói: referenciakönyv / Szerk. R. A. Lidina. - 2. kiadás, átdolgozva. és további - M . : Drofa, 2006. - S. 98, 460, 620. - 685 p. — ISBN 5-7107-8085-5 .
↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 [www.xumuk.ru/encyklopedia/2035.html Kobalt-szulfátok a xumuk.ru oldalon] . (határozatlan)

vitriol
vanádium (VSO 4 7H 2 ) vas (FeSO 4 7H 2 O) kobalt (CoSO 4 7H 2 O) réz (CuSO 4 5H 2 O) nikkel (NiSO 4 7H 2 O) ólom (PbSO 4 ) króm (CrSO 4 7H 2 O) cink (ZnSO 4 7H 2 O) mangán (MnSO 4 5H 2 O)