Химический элемент · справочная страница

27Co

Кобальт

Кобальт (Co) — химический элемент с атомным номером 27. Он расположен в периоде 4, группа 9, d-блоке. При комнатной температуре это твёрдое вещество. Атомный номер равен числу протонов в ядре и однозначно определяет элемент.

Атомный номер27

Стандартная атомная масса58.933194(3)

Группа9

Период4

Блокd

Электронная конфигурация[Ar] 3d7 4s2

Электронная структура

Что определяет химические свойства

Кобальт относится к d-блоку. Близкие энергии s- и d-электронов делают возможными несколько степеней окисления и разнообразную координационную химию.

Конфигурацию [Ar] 3d7 4s2 важно рассматривать вместе со степенью окисления: изменение заполнения d-орбиталей влияет на цвет, магнетизм, тип связей и реакционную способность.

Химические формы

Соединения, ионы и материалы

Кобальт: важные химические формы включают металлическое состояние и сплавы, оксиды, галогениды и координационные соединения. Возможность нескольких степеней окисления связана в том числе с близкими энергиями s- и d-электронов.

Физические свойства

Состояние и фазовые переходы

При комнатной температуре элемент находится в твёрдом состоянии. Плотность: 8.9 g/cm³. Температура плавления: 1 768 K (1 495 °C). Температура кипения: 3 200 K (2 927 °C). Измеряемые физические величины могут зависеть от давления, чистоты образца и кристаллической структуры.

Распространённость и применение

Где встречается и как применяется кобальт?

На практике Кобальт применяется прежде всего в таких областях, как Батареи и аккумуляторы, Суперсплавы и Пигменты. Конкретная роль зависит от химической формы элемента и свойства, которое требуется использовать.

На практике

Примеры реального применения

Батареи и аккумуляторы

Материалы, содержащие элемент «Кобальт», могут выполнять роль электрода, электролита, катализатора или функционального компонента в системах хранения и преобразования энергии.

Суперсплавы

Элемент «Кобальт» добавляют в некоторые сплавы, чтобы изменить прочность, коррозионную стойкость, жаропрочность или другие свойства материала.

Пигменты

Соединения элемента «Кобальт» используют для получения цвета, свечения или изображения благодаря их взаимодействию со светом, теплом или электронами.

Положение в таблице

Что показывают соседние элементы

Кобальт находится в периоде 4, группе 9 и d-блоке; классификация: переходный металл. Сравнение с элементами той же группы показывает сходство валентной электронной структуры, а движение по периоду — закономерные изменения радиуса, энергии ионизации, электроотрицательности и характера связей.

Справочные данные

Физические и атомные свойства

Классификацияпереходный металл

Состояние при комнатной температуретвёрдое

Электронные оболочки2 · 8 · 15 · 2

Плотность8.9 g/cm³

Температура плавления1 768 K (1 495 °C)

Температура кипения3 200 K (2 927 °C)

Электроотрицательность по Полингу1.88

Первая энергия ионизации760.4 kJ/mol

Сродство к электрону63.9 kJ/mol

Значения относятся к элементу или нейтральному атому там, где это уместно. Физические величины могут зависеть от аллотропной формы, давления, чистоты и условий измерения.

История

Открытие и идентификация

Кобальт: история изучения включает распознавание химической индивидуальности, выделение или получение вещества и последующее точное описание как элемента с атомным номером 27.

Изотопы и атомная масса

Как изотопный состав влияет на значения

Стандартная атомная масса равна 58.933194(3). Это не масса одного конкретного атома, а взвешенное среднее, соответствующее типичному изотопному составу природного вещества.

Кобальт имеет как минимум один стабильный изотоп. Все изотопы имеют одинаковое число протонов, но различаются числом нейтронов и массой атома.

Безопасность

Обращение и воздействие

Риски при работе с элементом «Кобальт» зависят от химической формы, дозы и пути воздействия. Чистый элемент, его ионы и соединения могут существенно различаться по биологическому и экологическому действию, поэтому ориентируются на данные для конкретного вещества.