Химичен елемент · справочна страница

27Co

Кобалт

Кобалт е химичен елемент с атомен номер 27 (Co), разположен в период 4, група 9 и блок d. Референтното агрегатно състояние при стайна температура е твърдо. Електронната конфигурация е [Ar] 3d7 4s2.

Атомен номер27

Стандартна атомна маса58.933194(3)

Група9

Период4

Блокd

Електронна конфигурация[Ar] 3d7 4s2

Електронна структура

Какво определя химичното поведение

d подобвивката участва в химията на кобалт. Преходните метали могат да използват в химичните връзки електрони с близки енергии, затова променливите степени на окисление, координационните съединения и каталитичното поведение са характерни за d блока.

Електронната конфигурация [Ar] 3d7 4s2 трябва да се разглежда заедно със степента на окисление в съединението: отнемането на електрони променя запълването на d орбиталите и може да повлияе на цвета, магнетизма, химичното свързване и реактивността.

Химични форми

Съединения, йони и материали

За кобалт важни химични форми са металът и неговите сплави, оксиди, халогениди и координационни съединения. Променливите степени на окисление са чести, защото s и d електроните имат близки енергии, а лигандите около металния йон могат силно да променят цвета, магнетизма и реактивността.

Физично поведение

Агрегатно състояние и фазови преходи

Референтното агрегатно състояние при стайна температура е твърдо. Посочената плътност е 8.9 g/cm³. Температурата на топене е 1 768 K (1 495 °C). Температурата на кипене е 3 200 K (2 927 °C). Налягането, чистотата и кристалната структура могат да променят измерените физични свойства.

Разпространение и приложения

Къде се среща кобалт и за какво се използва

На практика кобалт се среща в приложения като Батерии, Суперсплави и Пигменти.

На практика

Конкретни примери за приложение

Батерии

Кобалт се използва в определени типове батерии, електродни материали или електролити. Точната му роля зависи от съединението и конструкцията на клетката.

Суперсплави

Кобалт се използва в сплави, проектирани да запазват механичната си якост и устойчивостта на окисление при много високи температури.

Пигменти

Съединенията на Кобалт осигуряват устойчиви цветове или оптични свойства в бои, керамика, пластмаси или стъкло.

Положение в периодичната система

Какво показват съседните елементи

Кобалт е в период 4 и група 9. В показаната област той се намира между желязо и никел в същия период; родий е непосредствено под него в същата група. Тези позиции позволяват сравнение на атомния размер, йонизационната енергия и химичното свързване със съседните елементи.

Справочни данни

Физични и атомни свойства

Класификацияпреходен метал

Агрегатно състояние при стайна температуратвърдо

Електронни слоеве2 · 8 · 15 · 2

Плътност8.9 g/cm³

Температура на топене1 768 K (1 495 °C)

Температура на кипене3 200 K (2 927 °C)

Електроотрицателност по Полинг1.88

Първа йонизационна енергия760.4 kJ/mol

Електронен афинитет63.9 kJ/mol

Стойностите се отнасят за елемента или за неутралния атом, когато това е приложимо. Физичните данни могат да зависят от алотропната форма, налягането и условията на измерване.

История

Откриване и идентифициране

Откриването на кобалт се свързва с Georg Brandt. Разпознаването на елемента, изолирането на чиста проба и определянето на съвременния му атомен номер не е задължително да са станали едновременно.

Изотопи и атомна маса

Как изотопният състав променя числените стойности

Стандартната атомна маса е 58.933194(3). Тази стойност се отнася за изотопния състав на естествен земен материал, а не за масата на един конкретен атом.

Кобалт има поне един стабилен изотоп. Различните изотопи имат еднакъв брой протони и затова принадлежат към един и същ химичен елемент, но се различават по броя на неутроните и атомната маса.

Безопасност

Работа и експозиция

Рисковете, свързани с кобалт, зависят от химичната форма, дозата и пътя на експозиция. Чистият елемент, неговите йони и съединения могат да имат много различни биологични и екологични ефекти, затова данните за безопасност трябва да се проверяват за конкретното използвано вещество.