Idrossido di cobalto

Cos'è l'idrossido di cobalto?

Lui idrossido di cobalto È il nome generico per tutti i composti in cui partecipano cationi cobalt e anion^-. Sono tutti di natura inorganica ed è come la formula chimica Co (OH)_N, dove n è uguale alla valenza o alla carica positiva del centro metallico cobalto.

Poiché il cobalto è un metallo di transizione con orbitali atomici di semi, attraverso alcuni meccanismi elettronici i suoi idrossidi riflettono i colori intensi a causa delle interazioni co-O, che possono essere rosa intenso o blu verde.

Questi colori, così come le strutture, dipendono fortemente dal loro carico e dalle specie anioniche che competono con l'OH^-.

I colori e le strutture non sono gli stessi per CO (OH)₂, CO (OH)₃ o per il COO (OH). La chimica dietro tutti questi composti è destinata alla sintesi di materiali applicati alla catalisi.

D'altra parte, sebbene possano essere complessi, la formazione di gran parte di essi si basa su un mezzo di base, come quello fornito dalla forte base NaOH. Quindi, diverse condizioni chimiche possono ossidare il cobalto o l'ossigeno.

Struttura chimica dell'idrossido di cobalto

La sua formula generale Co (OH)_N È interpretato nel modo seguente: in una rete cristallina occupata da una serie di CO^N+, Ci sarà quella quantità di anioni oh^- interagendo con loro elettrostaticamente. Quindi, per Co (OH)₂ Ce ne saranno due oh^- per ogni cation co²⁺.

Ma questo non è sufficiente per prevedere il sistema cristallino che questi ioni adotteranno. Per il ragionamento delle forze culombiche, il CO³⁺ attira con maggiore intensità dell'OH^- Rispetto a CO²⁺.

Questo fatto fa abbreviare le distanze o il collegamento co-OH (anche con il suo alto carattere ionico). Allo stesso modo, perché le interazioni sono più forti, gli elettroni degli strati esterni del CO³⁺ Sperimentano un cambiamento di energia che li costringe ad assorbire fotoni con diverse lunghezze d'onda (il solido scurdo).

Tuttavia, questo approccio non è sufficiente per dare chiarimenti sul fenomeno del cambiamento dei suoi colori a seconda della struttura.

Lo stesso accade per il cobalto ossiidrossido. La sua formula COO · OH è interpretata come un co -co³⁺ interagendo con un anione di ossido, o^2-, e un oh^-. Questo composto rappresenta la base per sintetizzare un ossido di cobalto misto: CO₃O₄ [COO · CO₂O₃".

Covalente

Gli idrossidi di cobalto possono anche essere visualizzati, sebbene meno precisi, come le singole molecole. CO (OH)₂ Può quindi essere disegnato come una molecola lineare oh-co-oh e co (OH)₃ Come un triangolo piatto.

Per quanto riguarda COO (OH), la sua molecola da questo approccio verrebbe disegnata come O = co-oh. L'anione o^2- forma un doppio collegamento con l'atomo di cobalto e un altro semplice collegamento con l'OH^-.

Tuttavia, le interazioni tra queste molecole non sono abbastanza forti da "assemblare" le strutture complesse di questi idrossidi. Ad esempio, Co (OH)₂ Può formare due strutture polimeriche: alfa e beta.

Entrambi sono laminari ma con diversi sistemi di unità e sono anche in grado di intersperare piccoli anioni, come CO₃^2-, tra i suoi strati; che è di grande interesse per la progettazione di nuovi materiali dagli idrossidi di cobalto.

Unità di coordinamento

Le strutture polimeriche possono essere meglio spiegate se è considerato un ottaedro di coordinamento intorno ai centri di cobalto. Per co (oh)₂, Come hai due anioni oh^- interagendo con co²⁺, Hai bisogno di quattro molecole d'acqua (se è stato usato NaOH acquoso) per completare l'ottaedro.

Quindi, co (oh)₂ In realtà è CO (h₂O)₄(OH)₂. In modo che questo ottaedro forma i polimeri richiedono il collegamento con i ponti di ossigeno: (OH) (H₂O)₄Co-o-co (h₂O)₄(OH). La complessità strutturale aumenta nel caso di COO (OH), e ancora di più per CO (OH)₃.

Proprietà idrossido di cobalto

COBALT Hydrossido (II)

-Formula: CO (OH)₂.

-Messa molare: 92.948 g/mol.

-Aspetto: polvere rosa-rosso o polvere rossa. Esiste una forma blu instabile di formula α-Co (OH)₂

-Densità: 3.597 g/cm³.

-Solubilità dell'acqua: 3,2 mg/L (piccolo solubile).

-Acido solubile e ammonio. Insolubile in alcali diluiti.

-Punto di fusione: 168 ° C.

-Sensibilità: sensibile all'aria.

-Stabilità: è stabile.

COBALT IDROSSIDE (III)

-Formula: CO (OH)₃

-Massa molecolare: 112,98 g/mol.

-Aspetto: due forme. Una forma stabile marrone nero e una forma verde instabile con una tendenza a scurire.

Produzione di idrossido di cobalto

L'aggiunta di idrossido di potassio a una soluzione di nitrato di cobalto (II), provoca la comparsa di un precipitato blu-violeta che, quando riscaldato, diventa CO (OH)₂, cioè, idrossido di cobalto (ii).

CO (OH)₂ precipitati quando un idrossido metallico alcalino viene aggiunto a una soluzione acquosa di sale sale²⁺

Co²⁺     +        2 NaOH => CO (OH)₂      +         2 na⁺

Usi di idrossido di cobalto

-Viene utilizzato nell'elaborazione di catalizzatori per l'uso nella raffinazione del petrolio e nell'industria petrolchimica. Inoltre, viene utilizzato CO (OH)₂ Nella preparazione di sali di cobalto.

-Il cobalto idrossido (II) viene utilizzato nell'elaborazione degli essiccatori di vernice e nella produzione di elettrodi a batteria.

Sintesi di nanomateriali

-Gli idrossidi di cobalto sono la materia prima per la sintesi di nanomateriali con nuove strutture. Ad esempio, da Co (OH)₂ I nanocos di questo composto sono stati progettati, con una grande superficie per partecipare come catalizzatore nelle reazioni ossidative.

Questi nanocos sono impregnati di elettrodi porosi di nichel o carbone.

-Ha cercato di implementare nanobarra di idrossidi carbonatici con carbonato intervallato nei suoi strati. Sfruttano la reazione ossidativa del CO²⁺ Un co³⁺, dimostrando di essere un materiale con potenziali applicazioni elettrochimiche.

-Gli studi si sono sintetizzati e caratterizzati, mediante tecniche di microscopia, nanodisco di ossido di cobalto misto.

Barre, dischi e fiocchi di idrossido di cobalto con scale nanometriche, porte aperte ai miglioramenti nel mondo della catalisi e, inoltre, di tutte le applicazioni riguardanti l'elettrochimica e l'uso massimo di energia elettrica nei dispositivi moderni.

Riferimenti

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