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Compuestos de cobalto

Los compuestos de cobalto son compuestos químicos formados por la unión del cobalto con otros elementos. compuestos inorgánicos Halogenuros CoCl 2 ·6H 2 O de color magenta Se co...

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Los compuestos de cobalto son compuestos químicos formados por la unión del cobalto con otros elementos.

compuestos inorgánicos

Halogenuros

CoCl 2 ·6H 2 O de color magenta

Se conocen muchos haluros de cobalto(II): fluoruro de cobalto(II) (CoF₂ ) que es un sólido rosa, cloruro de cobalto(II) (CoCl₂ ) que es un sólido azul, bromuro de cobalto(II) (CoBr₂ ) que es un sólido verde, y yoduro de cobalto(II) (CoI₂ ) que es un sólido azul-negro. Además de las formas anhidras, estos haluros de cobalto también tienen hidratos. El cloruro de cobalto(II) anhidro es azul, mientras que el hexahidrato es de color magenta. [ 1 ] Debido a que el cloruro de cobalto(II) cambia de color al hidratarse , puede usarse para fabricar gel de sílice que cambia de color .

Los haluros de cobalto anhidros reaccionan con óxido nítrico a 70~120  °C para generar [Co(NO) 2 X] 2 (X = Cl, Br o I). El complejo de haluros de cobalto y trietilfosfina ((C 2 H 5 ) 3 P) puede absorber monóxido nítrico en benceno para formar el material diamagnético Co(NO)X 2 (P(C 2 H 5 ) 3 ) [ 2 ]

En la reacción Co 3++ e − → Co 2+El potencial es de +1,92  V, superior al de la reacción de Cl₂ a Cl⁻ ( +1,36  V). Por lo tanto, la interacción de Co³⁺ con Cl⁻ produce Co²⁺ y libera cloro gaseoso. El potencial de la reacción de F₂ a F⁻ alcanza los +2,87  V, y el fluoruro de cobalto(III) (CoF₃ ) puede existir de forma estable. Es un reactivo fluorado que reacciona violentamente con el agua. [ 3 ]

Óxidos e hidróxidos

Óxido de cobalto(II,III)

El cobalto puede formar varios óxidos , como CoO , Co₂O₃ y Co₃O₄ . El Co₃O₄ , a 950 ° C , se descompone en CoO . [ 4 ] 

Las sales de cobalto solubles reaccionan con hidróxido de sodio para obtener hidróxido de cobalto(II) (Co(OH) 2 ): [ 5 ]

Co(NO 3 ) 2 + 2 NaOH → Co(OH) 2 ↓ + 2 NaNO 3

El hidróxido de cobalto(II) puede oxidarse al compuesto de Co(III) CoO(OH) en condiciones alcalinas .

Pnictógenos

nitrato de cobalto(II) hexahidratado

El polvo de cobalto reacciona con amoníaco para formar dos tipos de nitruros, Co₂N y Co₃N . El cobalto reacciona con fósforo o arsénico para formar Co₂P , CoP, [ 2 ] CoP₂ , [ 6 ] CoAs₂ y otras sustancias. [ 2 ] Los tres primeros compuestos son de interés como catalizadores para la electrólisis del agua . [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]

La azida de cobalto(II) (Co(N₃ ) ₂ ) es otro compuesto binario de cobalto y nitrógeno que puede explotar al calentarse. El cobalto(II) y la azida pueden formar Co(N₃)₂.3 )complejos 2− 4. [ 9 ] El pentazoluro de cobalto Co(N5)2fue descubierto en 2017 y existe en forma de hidrato [Co(H2O)4(N5)2]·4H2O. Se descompone a 50~145 °C para formar azida de cobalto(II), volviéndose anhidro y liberando nitrógeno, y explotando al calentarse aún más. Este compuesto se puede obtener haciendo reaccionar (N5)6(H3O)3(NH4)4Cl [ 10 ] o Na(H2O)(N5)]·2H2O [ 11 ] y[Co(H2O)6](NO3)2a temperatura ambiente.El enlace de hidrógenodel agua estabiliza esta molécula. [ 11 ]

El cobalto puede reaccionar fácilmente con ácido nítrico para formar nitrato de cobalto(II) Co(NO₃ ) ₂ . El nitrato de cobalto(II) existe en forma anhidra y en forma hidratada, de la cual el hexahidrato es el más común. El hexahidrato de nitrato de cobalto (Co(NO₃ ) ₂ · 6H₂O ) es un cristal rojo delicuescente que es fácilmente soluble en agua, [ 12 ] y su molécula contiene iones de cobalto(II) hidratados ([Co(H₂O ) ₆ ] ²⁺ ) e iones nitrato libres. [ 13 ] Se puede obtener por precipitación a partir de una solución.

Compuestos de coordinación

Al igual que con todos los metales, los compuestos moleculares e iones poliatómicos de cobalto se clasifican como complejos de coordinación , es decir, moléculas o iones que contienen cobalto unido a uno o más ligandos . Estos pueden ser combinaciones de una variedad potencialmente infinita de moléculas e iones, tales como:

  • agua H2 O, como en el catión hexaacuocobalto(II)[Co(H2 O)6 ] 2+Este complejo de color rosa es el catión predominante en el sulfato de cobalto sólido CoSO₄.4 ·(H2 O)x, conx= 6 o 7, así como en soluciones acuosas de los mismos.
  • amoníaco NH3 , como encis-diaquotetraamminecobalt(III)[Co(NH3 )4 (H2 O)2 ] 3+, en hexol [Co(Co(NH3 )4 (HO)2 )3 ] 6−, en [Co(NO2 )4 (NH3 )2 ] −(el anión de la sal de Erdmann), [ 14 ] y en [Co(NH3 )5 (CO3 )] −. [ 14 ]
  • carbonato [CO3 ] 2−, como en el triscarbonatocobaltato (III) verde [Co (CO3 )3 ] 3−anión. [ 15 ] [ 14 ] [ 16 ]
  • nitrito [NO2 ] −como en [Co(NO2 )4 (NH3 )2 ] −. [ 14 ]
  • hidróxido [HO] −, como en hexol .
  • cloruro [Cl] −, como en tetracloridocobaltato (II) CoCl4 ] 2−.
  • bicarbonato [HCO3 ] −, como en [Co(CO3 )2 (HCO3 )(H2 O)] 3−. [ 14 ]
  • oxalato [C2 O4 ] 2−, como en el trisoxalatocobaltato(III) [Co(C2 O4 ) 3− 3] . [ 14 ]

Estos grupos unidos afectan la estabilidad de los estados de oxidación de los átomos de cobalto, según los principios generales de electronegatividad y de dureza-blandura . Por ejemplo, los complejos de Co³⁺ tienden a tener ligandos de amina . Debido a que el fósforo es más blando que el nitrógeno, los ligandos de fosfina tienden a presentar los estados de oxidación más blandos Co²⁺ y Co⁺ , un ejemplo de ello es el cloruro de tris(trifenilfosfina)cobalto(I) ( P(C6 H5 )3 )3 CoCl). El óxido y fluoruro más electronegativo (y más duro) puede estabilizar derivados de Co4+y Co5+, por ejemplo,hexafluorocobaltato(IV) de cesio(Cs2CoF6) ypercobaltato(K3CoO4). [ 17 ] El estado de oxidación inusualmente alto +IV también puede estabilizarse mediante ligandos basados ​​en[B11H11]4−en algunosmetalaboranos. [ 18 ]

Alfred Werner , un pionero de la química de coordinación y ganador del Premio Nobel , trabajó con compuestos de fórmula empírica [Co(NH3 )6 ] 3+. Uno de los isómeros determinados fue el cloruro de hexamina de cobalto(III) . Este complejo de coordinación, un complejo típico de tipo Werner, consta de un átomo central de cobalto coordinado por seis ligandos ortogonales de amina y tres contraaniones de cloruro . El uso de ligandos quelantes de etilendiamina en lugar de amoníaco da tris(etilendiamina)cobalto(III) ( [Co(en)3 ] 3+), que fue uno de los primeros complejos de coordinación en ser resuelto en isómeros ópticos . El complejo existe en formas dextrógiras y levógiras de una "hélice de tres aspas". Este complejo fue aislado por primera vez por Werner como cristales aciculares de color amarillo dorado. [ 19 ] [ 20 ]

compuestos orgánicos

Estructura de la vitamina B12

La vitamina B12 es una biomolécula orgánica centrada en el cobalto, soluble en agua, e involucrada en la metilación y síntesis de ácidos nucleicos y neurotransmisores . [ 21 ] La principal fuente son las vísceras o la carne de animales herbívoros. [ 22 ]

El octacarbonilo de dicobalto (Co 2 (CO) 8 ) es un cristal rojo anaranjado con dos isómeros en solución: [ 23 ]

Reacciona con hidrógeno o sodio para formar HCo(CO) ₄ o NaCo(CO) ₄ . Es un catalizador en reacciones de carbonilación e hidrosililación . [ 24 ]

El cobaltoceno (Co(C 5 H 5 ) 2 ) es un complejo de ciclopentadieno de cobalto . Tiene 19 electrones de valencia y se oxida fácilmente a Co(C5 H5 ) + 2 con una estructura estable de 18 electrones por reacción. [ 25 ] Es unanálogo estructuraldelferroceno, con cobalto en lugar de hierro. El cobaltoceno es mucho más sensible ala oxidaciónque el ferroceno. [ 26 ]

Véase también

Referencias

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