Kémiai elem · adatlap

27Co

Kobalt

A kobalt 27 rendszámú kémiai elem (Co), a 4. periódus 9. csoportjában, a d-mezőben található. Szobahőmérsékleten a referencia szerinti halmazállapot: szilárd. Elektronkonfigurációja: [Ar] 3d7 4s2.

Rendszám27

Standard atomtömeg58.933194(3)

Csoport9

Periódus4

Meződ

Elektronkonfiguráció[Ar] 3d7 4s2

Elektronszerkezet

Mi határozza meg a kémiai viselkedését

A d-alhéj részt vesz a kobalt kémiájában. Az átmenetifémek hasonló energiájú elektronokat használhatnak a kötésképzésben, ezért a d-mezőben gyakoriak a változó oxidációs állapotok, a koordinációs vegyületek és a katalitikus viselkedés.

A [Ar] 3d7 4s2 elektronkonfigurációt a vegyület oxidációs állapotával együtt kell értelmezni: elektronok eltávolítása megváltoztatja a d-pályák betöltöttségét, és ezzel a színt, mágnesességet, kötésviszonyokat és reakciókészséget is.

Kémiai formák

Vegyületek, ionok és anyagok

A kobalt fontos kémiai formái közé tartozik a fém és ötvözetei, az oxidok, halogenidek és koordinációs vegyületek. A változó oxidációs állapotok gyakoriak, mert az s- és d-elektronok energiája hasonló, a fémion körüli ligandumok pedig erősen módosíthatják a színt, mágnesességet és reakciókészséget.

Fizikai viselkedés

Halmazállapot és fázisátalakulások

A referencia szerinti halmazállapot szobahőmérsékleten szilárd. A megadott sűrűség 8.9 g/cm³. Az olvadáspont 1 768 K (1 495 °C). A forráspont 3 200 K (2 927 °C). A nyomás, a tisztaság és a kristályszerkezet módosíthatja a mért fizikai tulajdonságokat.

Előfordulás és felhasználás

A kobalt előfordulása és felhasználása

A gyakorlatban a kobalt többek között a következő területeken jelenik meg: Akkumulátorok, Szuperötvözetek és Pigmentek.

A gyakorlatban

Konkrét felhasználási példák

Akkumulátorok

A kobalt egyes akkumulátorkémiákban, elektródanyagokban vagy elektrolitokban használható; pontos szerepe a vegyülettől és a cella felépítésétől függ.

Szuperötvözetek

A kobalt olyan ötvözetekben használható, amelyeket nagy hőmérsékleten is nagy szilárdságra és oxidációállóságra terveznek.

Pigmentek

A kobalt vegyületei tartós színt vagy meghatározott optikai tulajdonságokat adhatnak festékeknek, kerámiáknak, műanyagoknak vagy üvegnek.

Helye a periódusos rendszerben

Mit mutatnak a szomszédos elemek

A kobalt a 4. periódus 9. csoportjában található. A bemutatott környezetben vas és nikkel között helyezkedik el ugyanabban a periódusban; ródium közvetlenül alatta található ugyanabban a csoportban. Ezek a helyzetek lehetővé teszik az atomméret, az ionizációs energia és a kötési viselkedés összehasonlítását a közeli elemekkel.

Referenciaadatok

Fizikai és atomi tulajdonságok

Besorolásátmenetifém

Halmazállapot szobahőmérsékletenszilárd

Elektronhéjak2 · 8 · 15 · 2

Sűrűség8.9 g/cm³

Olvadáspont1 768 K (1 495 °C)

Forráspont3 200 K (2 927 °C)

Pauling-féle elektronegativitás1.88

Első ionizációs energia760.4 kJ/mol

Elektronaffinitás63.9 kJ/mol

Az értékek az elemre, illetve ahol értelmezhető, a semleges atomra vonatkoznak. A fizikai adatok függhetnek az allotróp módosulattól, a nyomástól és a mérési körülményektől.

Történet

Felfedezés és azonosítás

A kobalt felfedezését Georg Brandt nevéhez kötik. Az elem felismerése, tiszta mintájának izolálása és modern rendszámának meghatározása nem feltétlenül ugyanabban az időpontban történt.

Izotópok és atomtömeg

Hogyan befolyásolja az izotópösszetétel az értékeket

A standard atomtömeg 58.933194(3). Ez az érték a természetes földi anyag izotópösszetételére vonatkozik, nem egyetlen konkrét atom tömegére.

A kobalt legalább egy stabil izotóppal rendelkezik. Az izotópok protonszáma azonos, ezért ugyanahhoz az elemhez tartoznak, neutronszámuk és atomtömegük azonban különbözik.

Biztonság

Kezelés és expozíció

A kobalt veszélyei a kémiai formától, a dózistól és az expozíció útjától függenek. Az elemi kobalt, ionjai és vegyületei nagyon eltérő biológiai és környezeti hatásúak lehetnek, ezért mindig a ténylegesen kezelt anyagra vonatkozó biztonsági adatokat kell ellenőrizni.