Kobalt

A kobalt elemi állapotában szürkés-ezüstös színű és mágneses. Azonban nem fordul elő a természetben elemi állapotban, legtöbbször vegyületeiben található meg. Kis mennyiségben sziklákban, termőföldben, vízben, növényekben és állatokban is előfordul. Curie-pontja 1388 K 1,6-1,7 Bohr-magneton per atommal. Sűrűn a nikkellel társul, mindkettő jellemző eleme a vasmeteoritoknak. Az emlősöknek szükségük van kis mennyiségű kobaltra, mivel a kobalt a B₁₂-vitamin alapja.Vegyületei jellegzetesen bíborvörös színűek vizes közegben, illetve kristályvizes sókként. Szerves vegyületei, vagy vízmentesített sói viszont kék színűek – ez a sajátságos tulajdonság a kobalt azonosítására is felhasználható.

Reakciói levegőn

Szobahőmérsékleten stabil a felületén kialakult védő oxidréteg miatt. Fölös mennyiségű oxigénben hevítés hatására Co₃O₄, kevés oxigén hatására CoO keletkezik, nitrogénnel közvetlenül nem reagál.

${\displaystyle \mathrm {3\ Co+2\ O_{2}\rightarrow \ Co_{3}O_{4}} \,\!}$

Reakciója vízzel

Vízzel csak vörösizzás hőmérsékletén reagál, CoO keletkezik:

${\displaystyle \mathrm {\ Co+H_{2}O\rightarrow \ CoO+H_{2}} \,\!}$

Reakciója halogénekkel

A fluor a hármas oxidációs számú CoF₃-dá oxidálja, a többi halogén csak dihalogeniddé:

${\displaystyle \mathrm {2\ Co+3\ F_{2}\rightarrow 2\ CoF_{3}} \,\!}$

${\displaystyle \mathrm {Co+Cl_{2}\rightarrow CoCl_{2}} \,\!}$

${\displaystyle \mathrm {Co+Br_{2}\rightarrow CoBr_{2}} \,\!}$

${\displaystyle \mathrm {Co+I_{2}\rightarrow CoI_{2}} \,\!}$

Reakciója savakkal

Híg savak a kobaltot hidrogénfejlődés kíséretében jól oldják, tömény salétromsav azonban passziválja, és ezt az állapotát jobban megtartja, mint a nikkel vagy a vas: ^[4]

${\displaystyle \mathrm {Co+2\ HCl\rightarrow CoCl_{2}+H_{2}} \,\!}$

${\displaystyle \mathrm {Co+H_{2}SO_{4}\rightarrow CoSO_{4}+H_{2}} \,\!}$

Kobalt(II)-ion reakciói

A kobalt(II)-sók vizes oldata rózsaszínű, ami a [Co(H₂O)₆]²⁺ akvakomplexnek köszönhető:

${\displaystyle \mathrm {Co^{2+}+6\ H_{2}O\rightarrow [Co(H_{2}O)_{6}]^{2+}} \,\!}$

Kloridionok jelenlétében az oldat mély kék színt ölt, ugyanis a klorokomplexe stabilabb:

${\displaystyle \mathrm {[Co(H_{2}O)_{6}]^{2+}+4\ Cl^{-}\rightarrow [CoCl_{4}]^{2-}+6\ H_{2}O} \,\!}$

Kén-hidrogén kobalt(II) semleges oldatából sötét színű zavarosodás alakjában kobalt(II)-szulfidot választ le. Ez a leválasztás teljessé tehető nátrium-acetáttal tompított oldatban, melegítéssel. Ammónium-szulfiddal szintén teljesen leválasztható. A kapott csapadék nem oldódik sem híg ecetsavban, sem híg sósavban, a királyvíz azonban kénkiválás mellett oldja (tartós hevítésre a kén kénsavvá oxidálódik és az oldat kitisztul):

${\displaystyle \mathrm {Co^{2+}+S^{2-}\rightarrow CoS} \,\!}$

${\displaystyle \mathrm {Co^{2+}+(NH_{4})_{2}S\rightarrow CoS+2\ NH_{4}^{+}} \,\!}$

${\displaystyle \mathrm {CoS+2\ Cl\rightarrow CoCl_{2}+S} \,\!}$

Kobalt(II)-klorid oldatából a nátrium-hidroxid először kék színű bázisos kobalt(II)-kloridot választ le, mely a reagens feleslegével állás közben vagy melegítésre rózsaszínű kobalt(II)-hidroxiddá alakul. A keletkező kobalt(II)-hidroxid levegőn állva barna kobalt(III)-hidroxiddá oxidálódik:

${\displaystyle \mathrm {CoCl_{2}+OH^{-}\rightarrow Co(OH)Cl+Cl^{-}} \,\!}$

${\displaystyle \mathrm {Co(OH)Cl+OH^{-}\rightarrow Co(OH)_{2}+Cl^{-}} \,\!}$

${\displaystyle \mathrm {2\ Co(OH)_{2}+O+H_{2}O\rightarrow 2\ Co(OH)_{3}} \,\!}$

Kobalt(II)ionokból kálium-cianid vörösbarna kobalt(II)-cianid csapadékot választ le, mely cianidfeleslegben oldódik:

${\displaystyle \mathrm {Co^{2+}+2\ CN^{-}\rightarrow Co(CN)_{2}} \,\!}$

${\displaystyle \mathrm {Co(CN)_{2}+4\ CN^{-}\rightarrow [Co(CN)_{6}]^{4-}} \,\!}$

Karbonátionok hatására kék színű bázikus kobalt(II)-karbonát válik le, mely nem oldódik karbonátfeleslegben: ^[5]

${\displaystyle \mathrm {2\ Co^{2+}+2\ CO_{3}^{2-}+H_{2}O\rightarrow CoCO_{3}\centerdot Co(OH)_{2}} +CO_{2}\,\!}$

A természetben előforduló kobalt monoizotóp, az egyetlen stabil izotóppal, az ⁵⁹Co -tal. Azonban 22 radioaktív izotópját ismerjük. A legstabilabb a ⁶⁰Co 5,2714 éves, a ⁵⁷Co 271,79 napos, a ⁵⁶Co 77,27 napos és a ⁵⁸Co 70,86 napos felezési idővel. A többi izotópjának felezési ideje kevesebb 18 óránál, azonban ezekből a legtöbbnek még 1 másodpercnél is kevesebb.A kobaltizotópok atomtömege 50 ATE/u-től (⁵⁰Co) 73-ig (⁷³Co) terjed.

Aluminontermikus úton redukálják:

${\displaystyle \mathrm {3\ Co_{3}O_{4}+8\ Al\rightarrow 9\ Co+4\ Al_{2}O_{3}} \,\!}$

• Ötvözetek
  • Szuperötvözetként, gázturbinás repülők hajtóműveinek részeként
  • Rozsdásodásálló ötvözetként
  • Gyorsacélokhoz
  • Karbidként
• Mágnesek, mágnesháttértárak
  • Al-Ni-Co mágnesként
  • Szamárium-kobalt mágnesként
• Katalizátorként
• Galvanizációban (nem oxidálódik)
• Szárító közegként festékekhez, lakkokhoz, tintákhoz
• Alapozó festésként porcelánlakkokhoz
• Színezékként (kobaltkék, kobaltzöld)
• Lítiumion-akkumulátor elektródájaként
• Acélövezetű gumiabroncsoknál

• a magyar Wikipédia kobaltot tartalmazó vegyületeinek listája

• Kobalt(II)-klorid
• B12-vitamin