Назва елемента «кобальт» походить від латинського Сobaltum

     Роданокобальтати (ІІ) у більшості випадків мають склад MI2[Co(SCN)4]. Амонійна сіль, наприклад, отримується при добавлянні до розчину солі кобальту (ІІ) роданіду амонію; потім розчин витягують струшуванням з аміловим спиртом (або сумішшю рівних частин амілового спирту і ефіру) і витяжку упарюють; амонійна сіль,яка утворилась являє собою сині голки, що володіють сильним подвійним променезаломленням, і може бути перекристалізованою з ацетону. З водних розчинів вона кристалізується з водою (NH4)2[Co(SCN)4 *4Н2O. Аналогічним чином можна отримати і калієву сіль. Відомі й інші тетрароданокобальтати (ІІ), а також деякі пента-і гексароданокобальтати (ІІ).

     Реакцію солей кобальту з роданідом калію або амонію нерідко застосовують для відкриття кобальту. При цьому найчастіше роданід отримують з червоного  водного розчину,  струшуванням з сумішшю амілового спирту і ефіру. Ця реакція стає ще більш чутливою, якщо посиніння викликати в самому розчині шляхом додавання до нього ацетону.

1.6.11. Нітрат кобальту (ІІ).

   Нітрат кобальту Со(NO3)2*6Н2O утворює розпливчасті червоні моноклінні стовпчики або таблички, легко розчинні у воді (теж з червоним забарвленням). Його застосовують в аналітичної хімії в якості реактиву (головним чином в аналізі за допомогою паяльної трубки), а також при виробництві кобальтових фарб і в кераміці. Отримують його розчиненням кобальту, окису Со (ІІ) або карбонату Со (ІІ) з розведеною азотною кислотою. При нагріванні гексагідрат спочатку втрачає 3 молекули води, а при вищій температурі відбувається його розкладання, що супроводжується виділенням нітрозних парів і утворенням темно-коричневого оксиду.

      При дії невеликої кількості їдкого натрію на розчин нітрату кобальту (ІІ) утворюється зелений основний нітрат кобальту - Со(N03)2*6Сo(ОН), що утворює двошарову решітку (розподіл компонентів в її основних і проміжних шарах за аналогією з зеленим основний хлоридом кобальту можна виразити формулою Сo1.25(ОН) (N03) 1,5*4Сo(ОН)2). При зіткненні з копцентрованим розчином нітрата кобальту зелена сіль перетворюється в рожевий основний нітрат Со2(ОН)3 (N03), Кристалізується в решітці, що складається з простих шарів .

1.6.12. Нітрит кобальта (ІІ) і подвійні  нітрити.

    Нітрит Кобальту (ІІ) повинен існувати у водних розчинах, проте його до теперішнього часу не вдалося виділити. Подвійні нітрити двовалентного кобальту, як, наприклад, 2КNO2*Со(NO3)2*H20 (жовтий порошок), були отримані змішуванням гарячих концентрованих розчинів хлориду кобальту (ІІ) з нітритами лужних металів.

 

1.6.13. Сульфат кобальту (ІІ)

    кристалізується з розчинів кобальту, окису кобальту (ІІ) або його карбонату з розведеною сірчаною кислотою при кімнатній температурі у вигляді кобальтового купоросу СоS04*7Н20; він являє собою стійкі на повітрі червоні моноклінні кристали. У воді ця сіль легко розчинна (36 з СоS04 в 100 г води при 20 °), але вона нерозчинна у спирті.

      При 40-50 ° із водних розчинів кристалізується гексагідрат СоSO4 *6Н20 "У присутності водовідбирних речовин ,наприклад концентрованої сірчаної кислоти, утворюються ще більш бідні водою гідрати. При кипяченні кобальтового купоросу з концентрованою сірчаною кислотою виходить безводний сульфат кобальту у вигляді червоного порошку, при кип'ятінні з водою легко переходить у розчин. З розчинів, що містять сульфати лужних металів, кристалізуються подвійні сульфати, наприклад сульфат амонію-кобальту (NН4)2S04СоS04*6Н20 - червоні кристали. Існують два основних сульфати кобальту (ІІ): синій, складу СoSО4 * ЗСo(OH) (з змінним вмістом води), і фіолетовий, складу 2 СoSО4*ЗСo(ОН)2*5H2O.

     Обидві солі кристалізуються в двошарових структурах. Фіолетовий сульфат, має здатність безперервно відщеплювати воду і знову приєднувати її. Забарвлення фіолетової солі при зневодненні різко змінюється на синє, однак, не повертається при повторному приєднанні води. Як показало рентгенографічне дослідження, при зневодненні порушується нормальна, закономірна будова проміжних шарів і зменшується відстань між основними шарами [складаються з Со(OH)2]. При повторному приєднанні води ця відстань відновлюється до початкового, але структура проміжних шарів залишається порушеною.

     У природі кобальтовий купорос зустрічається в невеликих кількостях у вигляді рожево-червоного нальоту на кобальтових рудах .

 

 

1.6.14. Сульфіт кобальту (ІІ) і сульфітокобальтати (ІІ).

       При пропусканні сірчистого газу через воду, в якій отримана гідроокись кобальту(ІІ), утворюються червонуваті, зернисті, важко розчинні у воді кристали сульфіту кобальту (ІІ)СоS035Н20. При додавання сульфіту калію до розчину сульфіту або хлориду кобальту(ІІ) і при нагріванні утворюється блідо-червоний кристалічний, малостійкий па повітрі осад дісульфітокобальтату (ІІ) калію K2[Co(S03)2]. Цю сполуку можна також отримати кип'ятінням гідроокису кобальта (ІІ) з розчином бісульфіту калію. Аналогічно можна одержувати й інші сульфатокобальтати (ІІ), наприклад натрієву і амонійну солі.

1.6.15. Карбонат кобальту (ІІ) і карбонатокобальтати (ІІ).

    При добавлянні до розчинів солей кобальту (ІІ) лужних карбонатів випадають сині осади основних карбонатів. Однак, якщо в реакцію вводити розчини, насичені двоокисом вуглецю, вдається отримати гексагідрат нейтрального карбонату СоС03*6Н20-фіолетові, мікроскопічні кристали. При нагріванні їх до 140 ° в запаяній трубці утворюється безводний карбонат кобальту у вигляді світло-червоного порошку (що складається з мікроскопічних ромбоедрів) якщо осад, що утворився при додаванні до розчину солей кобальту (ІІ) карбонату амонію, залишити на деякий час з надлишком осаджувача він стає кристалічним, причому утворюється подвійна сіль (NH4)2C03*СоС03*4Н2О (яскраво-червоні призми). Аналогічний склад мають подвійні карбонати (карбонатокобальтати (ІІ)) натрію і калію.

1.6.16. Оксалат кобальту (II) і оксалатокобальтати(ІІ).

      Оксалат двовалентного кобальту утворюється у вигляді рожево-червоного осаду при додаванні до розчинів солей кобальту (ІІ) іонів оксалату. Для отримання його в чистому стані краще розчиняти карбонат кобальту (ІІ) у водному розчині щавлевої кислоти. У цьому випадку сполука випадає у вигляді рожево-червоного порошку, що має склад СоС2О4*2Н2О. У чистій воді і у водному розчині щавлевої кислоти вона майже нерозчинна, але розчиняється в теплому концентрованому водному розчині аміаку і особливо легко в розчині карбонату амонію. З розчинів, що містять надлишок оксалату лужного металу, утворюються подвійні солі [оксалатокобальтати (ІІ)], наприклад К2С204*СоС204* 6Н20 - червоні ромбічні призми, що утворюють у воді прозорий розчин.

1.6.17. Ацетат кобальту (ІІ)

      Со(СН3СОО)2*4Н20 отримують при розчиненні карбонату кобальту в оцтовій кислоти. Він утворює червоні кристали, ізоморфні ацетату магнію, цинку, марганцю і нікелю; у воді легко розчиняється. Його застосовують як засіб для відбілювання і сушіння лаків та оліфи, а також в якості реактиву.

1.6.18. Аміакати солей кобальту (ІІ).

    Солі кобальту (ІІ) і сильних кислот, наприклад галогеніди і сульфат, а також роданід, можуть у безводному стані приєднувати, як правило, до 6 молекул NН3. Так, при пропусканні сухого аміаку над безводним сульфатом кобальту утворюється сульфат гексамінкобальт (ІІ) [Co(NH3)6]S04 у вигляді червонувато-білого порошку. Цю сполуку можна отримати і пропусканням аміаку через водний розчин сульфату кобальту (ІІ). Він дуже добре розчинний у водному розчині аміаку. Спирт висалює його з водних розчинів. Сульфат гексаамінкобальту (ІІ) розкладається водою, тобто є нестійкою комплексною сполукою.

    Подібним  чином ведуть себе і інші  аміакати кобальту(ІІ).Так , блідий  рожево-червонуватий хлорид гексаамінкобальту (ІІ) теж можно отримати пропусканням  великої кількості аміаку в  концентрований розчин хлориду  кобальту (ІІ). В розбавленному аміаку  він легко розчиняється , значно  слабше- в концентрованому. Під дією  чистої води він легко розкладається . [Co(NH3)6]Br2, [Co(NH3)6]I2 теж представляють собою червоні порошки. Таким чином гексаамінні сполуки  двовалентного кобальту за забарвленням схожі на його гексаакво- сполуки. Замість аміаку можуть приєднуватися молекули гідроксил аміну, гідразину та органічні азотовмісні ангідридооснови.Потрібно також сказати про (малинового кольору) , який водою так легко не розкладається.

      Галогеніди і інші солі кобальту(ІІ) з кислотними залишками, які володіють сильною поляризуючою дією, можуть приєднувати 4 нейтральних молекули, при чому кислотні залишки не витісняються в зовнішню сферу. Лише в виняткових випадках , відбувається витіснення кислотних залишків в зовнішню сферу з утворення сполук типу[CoAm4]X2 здатних до електролітичної дисоціації .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.7. Гексаамінкобальт(ІІ) хлорид

Властивості сполуки:

Зовнішній вигляд:

Світло-червоні кубічні кристали

 Брутто-формула (система Хілла):

H18Cl2CoN6

Формула в вигляді тексту:

[Co(NH3)6]Cl2

Молекулярна маса (в а.о.м.): 232,022

Температура розкладу (в °C):150

Продукти термічного розкладу:

кобальт хлорид; аміак;

Стандартна ентальпія утворення ΔH (298 К, кДж/моль):

-998,7 (т)

Хімічні властивості:

• Розкладається при нагріванні :

• Реагує з кислотами:

• Реагує з лугами:

• В вологому середовищі повільно окислюється киснем:

• Окиснюється пероксидом водню.

 

ЕКСПЕРЕМЕНТАЛЬНА ЧАСТИНА

Методика синтезу:

Необхідну кількість CoCl2*6H2O розчиняють в такій же кількості води, розчин кип’ятять до видалення кисню , і додають при збовтуванні концентрований розчин аміаку. Спочатку випадає осад гідроксиду,який повинен в надлишку аміаку розчинитися. Розчин швидко відфільтровують від можливого осаду. До гарячого розчину додають прокип’ячений спирт до помутніння,  і суміш охолоджують. Осад ,що утворився фільтрують і промивають спиртовим розчином аміаку, а потім прокип’яченим спиртом. Осад висушують в вакуумі над твердим КОН. Вихід солі складає близько половини від взятої кількості хлориду кобальту.

Необхідні реактиви:

1. Кобальт(ІІ)хлорид гексагідрат (CoCl2*6H2O)
2. Розчин аміаку ( NH4OH) ω( NH4OH)=25%

 

Розрахунки обчислюємо за рівнянням :

CoCl2*6H2O+6NH4OH=[Co(NH3)6]Cl2+12 H2O

Розчинність CoCl2 при 20◦ C =52,9г/100 г H2O

М([Co(NH3)6]Cl2)=181 г/моль

Знайдемо кількість речовини [Co(NH3)6]Cl2:

ν([Co(NH3)6]Cl2)=5/181=0,027 моль

М (CoCl2*6H2O)=238 г/моль

Знайдемо кількість речовини CoCl2*6H2O:

ν(CoCl2*6H2O)=0,027моль

Знайдемо масу CoCl2*6H2O:

m (CoCl2*6H2O) =0,027*238=6,426 г

Знайдемо розчинність кристалогідрату:

238 г  CoCl2*6H2O   ̶   130 г CoCl2

Х   г CoCl2*6H2O     ̶    52,9 г  CoCl2

Розчинність кристалогідрату складає 96,84 г/100г H2O 

Знайдемо масу води, необхідну для  розчинення 6,426 г CoCl2*6H2O:

96,84 г CoCl2*6H2O    ̶   100 г H2O   

6,426 г CoCl2*6H2O   ̶      х г H2O        

m( H2O)= 6,63 г

Знайдемо масу води в кристалогідраті :

238 г CoCl2*6H2O   ̶    108 г H2O

6,426 г CoCl2*6H2O   ̶    х г H2O

m( H2O)=2,916 г.

Отже m( H2O)=6,63-2,916=3,714 г

Знайдемо кількість речовини  NH4OH

ν( NH4OH)= 0,027*6=0,162 моль

m(NH4OH)=0,162*35=5,67 г

 

 

Знайдемо масу розчину NH4OH:

                                                                       25 г NH4OH в 100 г розчину

5,67 NH4OH в  Х г розчину

 

m( розчину NH4OH) = 22,68

Знайдемо об’єм розчину NH4OH:

ρ(NH4OH)= 0,907 г/см3

 

V( розчину NH4OH)=22,68/0,907=25 мл

 

 

 

 

Маса отриманої речовини становить 3,467г

Практичний вихід складає =

 

 

 

 

 

 

 

 

                                        ВИСНОВОК

    В результаті взаємодії розчину аміаку з хлоридом кобальту (ІІ) , я отримала гексаамінкобальт(ІІ) хлорид(червоно-рожевого забарвлення)  масою 3,467. Практичний вихід речовини складає 69,34 %. Втрата речовини зумовлена не дотриманням температури, та при фільтруванні.